楼板在中震作用下的应力分析参考Word
地震作用下高层建筑的振动分析
文章编号:1004-9762(2003)03-0265-03地震作用下高层建筑的振动分析Ξ柳长江1,2,李志宏3,明文卉4(11内蒙古科技大学建筑与土木工程学院,内蒙古包头 014010;21西安建筑科技大学土木工程学院,陕西西安710055;31平顶山工学院,河南平顶山 467000;41包头市规划局,内蒙古包头 014030)关键词:ANSY S;高层建筑;振动分析;地震作用中图分类号:T U973 文献标识码:A摘 要:用ANSY S程序自带的开发语言ADP L,可用来计算高层建筑在地震荷载作用下的响应,直接绘出结构各层位移图、弯矩图和结构各层层间位移以及顶点侧移在地震荷载作用下的响应,其结果直观、可靠,可供分析研究和设计参考.Analysis on the vibration of high buildings caused by earthquakeLI U Chang2jiang1,2,LI Zhi2hong3,MI NG Wen2hui4(1.Architecture and C ivil Engineeing S ch ool,UST Inner M ong olia,Baotou014010,China;2.C ivil Engineering S ch ool,X i’an University of Architecture and T echn ology,X i’an710055,China;3.P ingdinshan Institute of T echn ology,P ingdinshan467000,China;4.Baotou P lan Bureau,Baotou014030,China)K ey w ords:ANSY S;high building;vibration analysis;seismic actionAbstract:The responds of high buildings at the time of earthquake were calculated by using the program with empolder ADP L language in AN2 SY S program.Maps of the displacement,the m oment and the peak side displacement of every floor can be drawn directly.The results are direct and credible,which are useful for further reference in design and study. 建筑结构要同时承受垂直荷载和水平荷载作用.在低层结构中,水平荷载产生的内力和位移很小,通常可以忽略;在多层结构中,水平荷载的效应(内力和位移)逐渐增大,而到高层建筑中,水平荷载将成为控制因素.水平荷载一般包括风荷载和地震荷载.在地震区,水平荷载常常以地震荷载为主[1].因此,用现代振动理论来考虑地震荷载对高层建筑的影响具有重要的理论意义和实用价值.1 地震作用下结构振动的基本方程及公式 地震作用可分为水平方向和竖直方向.本文主要分析水平地震荷载作用对高层建筑的影响.将框架结构的高层建筑作为平面杆系统结构进行分析,结构的振动方程为[2]:[m][¨x]+[c][x]+[k][x]=-[m][¨x g],(1)式中,[m]为质量矩阵;[c]为阻尼矩阵;[k]为刚度矩阵;[¨x g]为地震时地面运动的加速度.2 地震反应谱的确定文献[3]采用相对于重力加速度的绝对最大加速度,即S a/g与体系自振周期T之间的关系作为设计用反应谱,且 α=S a/g,(2)式中,α为地震影响系数.此反应谱由4部分组成:当T<011s时:α=[0.45+10(η2-0.45)T]αmax;(3)当0.1s≤T≤T g时: α=η2αmax;(4)当T g≤T≤5T g时: α=T gTγη2αmax;(5)当T>5T g时: α=η2012γ-η1(T-5T g)αmax,(6)2003年9月第22卷第3期包头钢铁学院学报Journal of Baotou University of Iron and S teel T echnologySeptember,2003V ol.22,N o.3Ξ收稿日期:2003-06-23作者简介:柳长江(1965-),男,河南武陡人,内蒙古科技大学副教授,西安建筑科技大学博士研究生,主要从事钢结构稳定性研究1式中,T 为结构自振周期(s );T g 为特征周期;η1为直线下降段的下降斜率调整系数,有: η1=0102+0105-ζ8;(7)η2为阻尼调整系数,由式(8)确定,且当η2<0155时,取η2=0155. η2=1+0105-ζ0106+117ζ;(8)γ为衰减指数,有: γ=0.9+0.05-ζ0.5+5ζ,(9)ζ为阻尼比.3 振动分析将上述反应谱引入通用的有限元分析程序AN 2SY S 中,通过建立模型、振型分析、谱分析,得到在设计谱作用下建筑结构的响应谱.上述过程用ANSY S 程序自带的开发语言APD L 编成程序可计算一般建筑结构的振动问题(程序从略).下面以图1所示某12层框架结构为例.柱截面为矩形,600mm ×600mm ,梁截面为矩形,300mm ×600mm ,砼材料为C40,其E =3.25×104N/mm 2,泊松比μ=012,Ⅱ类场地土,抗震设防裂度为8度,最大地震影响系数αmax =0116,特征周期T g =0135,结构阻尼比为0102.采用beam3单元类型,通过程序分析,其前三阶振型如图2所示,结构各层层间位移如图3所示,弯矩图如图4所示,顶点侧移的响应如图5所示.图1 框架计算简图Fig.1 Simplified diagram of caculation图2 振型图Fig.2 Oscillation mode diagram (a)第1振型;(b )第2振型;(c )第3振型图3 层间位移响应Fig.3 F loor 2to floor displacement response图4 弯矩图Fig.4 B ending moment diagram662包头钢铁学院学报2003年9月 第22卷第3期图5 顶点侧移响应Fig.5 Top sidew ay move response4 结论(1)本文利用ANSY S软件强大的APD L语言,并经过二次开发,对高层建筑进行地震反应分析,得出并直接绘出结构各层位移图、弯矩图和结构各层层间位移以及顶点侧移.(2)在水平方向地震波的作用下,框架呈弯曲型变形.(3)由图4可以看出,弯矩分布为底部梁、柱弯矩最大,越往上部越小.(4)由图5可以看出,第1振型下的侧移最大,故按第1振型来考虑地震作用是可行的.(5)由图3可以看出,结构的薄弱环节发生在结构的中下部,层间位移较大,成为整个结构的薄弱环节,在设计时应加以注意.参考文献:[1] 包世华,方鄂华1高层建筑结构设计[M]1北京:清华大学出版社,1990.[2] 王光远,等1结构动力学[M].北京:科学出版社,1985.[3] G B50011—2001,建筑抗震设计规范[S].知识窗如何防止连铸喷嘴的堵塞 连铸喷嘴堵塞是很多钢厂在生产现场遇到过的难题之一1它不仅增加了维修的工作量,更主要的是严重影响工艺质量,易造成事故,影响成本1一般来说,可以考虑采取以下途径予以解决:(1)加强过滤和水处理1特别是加强供水系统的过滤和水质控制1但这还不够,还应在阀门室后加简易并联双过滤器1其优点是:①前后设压力表,过滤器内是否堵塞一目了然;②需要清洗时不占用作业时间;③清洗很方便1很重要用途的喷嘴,可以考虑在喷淋管接头处或喷嘴入口处加过滤,这可以解决阀门室管路锈蚀和检修时不慎掉入管路的杂物.(2)选用耐磨性能好的喷嘴1从某厂的使用看,原用的喷嘴半个月就必须拆下来清洗,重新装上后多数不好用.更换后,在同样的供水条件下使用效果良好1分析原因,与新喷嘴的内腔表面耐磨性能好、不易粘结有关1经过分析,喷嘴的堵塞物主要是氧化铁、氧化钙和氧化硅,这些材料如同水泥、涂料一样,不断在喷嘴内腔粘结、累积叠加,最终堵塞了喷嘴1(3)采用通孔大的喷嘴1同样流量但不同生产厂的喷嘴通孔不一样大,喷嘴结构不同通孔也不同1比如日本喷雾公司一种新型椭圆喷嘴,在相同的压力流量下,其通孔是普通的广泛用于板坯的椭圆喷嘴的两倍,也不易堵塞1选择新型喷嘴,比如选用矩形喷嘴纵向布置,用于小方坯或板坯,不仅喷射距离可以远一些,防止喷嘴被撞坯或烧坏,而且一个喷嘴的覆盖面积相当于两个或多个一般圆锥形喷嘴,单个喷嘴的流量大、通孔大,自然不容易堵塞1摘录自《中国冶金报》2003-09-02(3)762柳长江等:地震作用下高层建筑的振动分析。
地震作用下普通楼板应力分析中可能的瑕疵与隐患
应力分 析逐渐受 到重视 。对 于楼板 的应 力分 析 尚无 明确 的 双向地震对楼板 的影 响 ,再 对 x、Y两个 方 向的地 震力 进
规 范和标准 , 目前较 为主流 分析 的方 法 主要流 程参 照 《某 行 双向地震组合 ,使之更符合地震真实情 况。
工 程的楼板应力分析》… ①建立有 限元分析模 型 ;② 选取 弹 性 板作为分析单元 ;③ 采用 拟静力 的振 型分 解反 应谱 法 或 4 没有统 一 的判 别标 准
对于楼板在地 震作 用下 的工作 要求 ,目前 的评价标 准 需要满足 :①多遇地 震 时 由地震 作用 在楼 板 中产生 的拉应 力 由楼板混凝土层 承担 ;② 设 防地震 时 大部分楼 板应 保证 不开裂 ,局部 薄 弱 部位 允许 开 裂 ,开 裂混 凝 土 退 出工 作 , 楼板拉应力 由楼板 钢筋 承担 ,为保证 混凝 土楼 板保 持弹性 状态 ,设防地震作 用下产 生 的楼板 应力设 计值 应小 于水平 钢筋 的抗拉强 度设 计值 ;③ 罕遇 地震 时 ,大部 分混凝 土楼 板允许开裂 ,开裂楼板退 出工作 ,但需保 证楼板 的整体性 ,
结构性 能化设计 中需 要量 化结 构在 地震 作用 下 的楼 板应 力 力 的方 向 ,采用 S11和 ¥22分 为两个 方 向在满 足设 计精 度
情况 ,明确楼板在 不 同地震 工况 下 的工作 状态 ,故 楼板 的 的前提 下进行荷载 效应 组合是 基本 合理 的。 同时 为 了反 应
关 键 词 : 结 构 设 计 ;楼 板 应 力 ; 强柱 弱 梁 ;抗 震
偏 大 。
中 图分 类 号 :TU352.1
文 献 标 志 码 :B
文章编 号 :1672—4011(2016)01—0053—02
地震作用下楼梯参与结构整体受力对比分析
地震作用下楼梯参与结构整体受力对比分析摘要:本文运用PKPM软件,对框架结构有无楼梯参与整体受力的两种计算模型进行了对比分析,得到了楼梯参与整体受力时结构内力变形的一些规律,以期为今后的研究提供有益的借鉴。
关键词:楼梯,地震作用,整体受力,PKPMAbstract: this paper PKPM software, to frame structure in the whole stress without the stairs two calculation model analysis, got involved in the whole structure of the deformation of the internal force while loading some rules, the research in the future so as to provide the beneficial reference.Key words: the stairs, the role, and the overall stress, PKPM1.引言楼梯作为建筑的重要竖向通道形式之一,在地震发生时,有着其它竖向通道不可替代的作用,而在地震作用下楼梯各构件出现了不同程度的破坏[1],将造成唯一的逃生通道堵塞,威胁人的生命安全,在通常的设计过程中,楼梯按静力构件进行分析设计,但楼梯间的刚度和楼梯板具有的斜撑作用会对整体结构的受力产生影响,2010版的《建筑抗震设计规范》3. 6. 6 条要求在计算中应考虑楼梯构件的影响,国内众多学者对运用ETABS、SAP2000、Midas等不同的软件对楼梯参与结构整体受力的影响进行了分析和研究[2-4],本文运用PKPM 软件对比分析了楼梯对结构整体受力的影响,得出一些结论,以期今后的研究提供有益的借鉴。
2.模型参数拟建建筑六层,平面图如图1示,抗震设防烈度7度(0.15g),设计地震分组第一组,场地类别Ⅲ类,阻尼比取0.05,框架柱截面500 mm X500 mm,楼板厚120 mm,主梁截面300 mmX600 mm,层高为3. 0 m,楼面恒载为5.0 kN/m2,屋面恒载为7.0 kN/m2,活载按规范要求取值,运用PKPM软件分别进行无楼梯和有楼梯两种情况下的计算分析。
某复杂工程楼板应力分析
某复杂工程楼板应力分析张齐;黄聿莹;闫锋【摘要】以上海某在建工程为背景,系统介绍了开洞较多的地下室顶板的嵌固能力、超长地下室温度应力控制及大开洞及多塔结构楼板计算分析及加强措施.利用ETABS有限元软件及YJK软件建立了相关模型,通过将地震作用简化为节点荷载作用在上部结构质心处,对首层楼板进行了应力分析,得到了楼板在多遇地震下和设防地震下的应力水平.分析结果表明,地下室顶板具有较好的嵌固能力,可不考虑该楼板对上部结构产生的多塔效应,设计时为了更好地保证安全性,将地下一层楼板作为结构嵌固端.而地下室楼板在温度应力作用下楼板应力分析及大开洞及多塔结构上部楼板地震作用下楼板应力分析结果表明可以通过设计中局部附加楼板受力钢筋满足结构受力要求.【期刊名称】《结构工程师》【年(卷),期】2016(032)006【总页数】9页(P9-17)【关键词】楼板应力分析;超长结构;嵌固端;温度应力【作者】张齐;黄聿莹;闫锋【作者单位】华东建筑设计研究院有限公司,上海200002;华东建筑设计研究院有限公司,上海200002;华东建筑设计研究院有限公司,上海200002【正文语种】中文本工程位于上海,建筑场地200 m×200 m,共有5个结构单体,结构高42m,结构体系为钢筋混凝土框架体系,各个单体柱网较为规整,因而梁柱构件设计并不是本工程难点。
由于本工程建筑使用功能要求,楼板存在首层大开洞、超长无伸缩缝地下室楼板、上部楼板缺失等复杂状况,因而复杂楼板的设计分析成为本工程设计过程中的难点及重点。
由于建筑功能的要求,结构首层楼板存在着较多的局部大开洞,各个板块之间仅依靠尺寸相对较小的连廊连接,首层楼板能否在地震作用下保持良好的工作状态并且有效的传递水平力是一个需要研究的问题。
因而本文首先对于结构嵌固端的选取及首层楼板的嵌固作用进行了一定的研究工作。
5个结构单体中,1号、2号楼为多塔结构,而5号楼存在较多的中庭开洞及影院开洞,多塔结构由于存在着竖向刚度突变,因而分塔处楼板能否有效传递水平地震作用是一个需要研究的问题。
某超限高层建筑结构楼板的应力分析
某超限高层建筑结构楼板的应力分析摘要:楼板是传递水平力,协调剪力墙共同工作的重要构件。
之前的计算均采用刚性楼板假定,对部分楼板缺失或细腰进处楼板应力可能较大的楼层可能不安全,因此本文通过考虑采用弹性楼板假定,对某超限高层建筑工程其中一栋楼典型楼层楼板应力结果进行分析。
从而保证楼板结构设计的安全。
关键词:超限;高层建筑;结构设计;楼板应力一、工程概况深圳市某工程由6幢50层的住宅楼及1层商业裙楼和一个集中地下室组成。
塔楼地面以上总高度154.35~154.95米(包括出屋面构架),结构屋面高度145.95~149.45米。
本工程在地下二层设有人防地下室,人防抗力等级为常六级及核六级、核五及及常五级。
二、设计基本条件及分析软件结构设计基准期:(可靠度)50 年结构设计使用年限:50 年建筑结构安全等级:二级建筑抗震设防分类:丙类建筑结构高度分类:B级高度地基基础设计等级:甲级结构重要性系数γo=1.01、地震作用对比安评报告和规范要求,在小震、中震及大震按照两者的大值,应采用规范要求控制地震荷载,因而对本工程抗震计算的主要地震参数如下:2、时程分析用地震加速度时程的最大值3、分析软件1)中国建筑科学研究院编制的《高层建筑结构空间有限元分析与设计软件SATWE(2010.01);2)北京迈达斯技术有限公司MIDAS/Gen(V7.8.0);MIDAS/Buiding三、抗震设计要求及性能目标的确定1、抗震性能目标本项目的抗震设计在满足国家、地方规范外,根据性能化抗震设计的概念进行设计。
根据【建筑工程抗震性态设计通则】,并根据《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3-2010)3.11.2.2.1条,结构抗震性能目标可分为四个等级:结构抗震性能目标分为A、B、C、D四个等级,结构抗震性能分为1、2、3、4、5五个水准,每个性能目标均与一组在指定地震地面运动下的结构抗震性能水准相对应。
表8.1 结构抗震性能目标表8.2 各性能水准结构预期的震后性能状况本工程进行抗震性能评估时,其性能目标定为性能C。
不规则多层建筑在地震作用下的楼板应力分析
不规则多层建筑在地震作用下的楼板应力分析摘要:随着人们对于建筑的使用功能及造型的要求越来越高,越来越多的“不规则建筑”应运而生,结构设计中应注意提高其结构抗震性能。
本文结合工程实例,对一多层建筑进行规则性判别以及对楼板进行应力分析,找出其薄弱部位并予以加强。
关键词:不规则建筑;规则性判别;楼板应力分析Stress Analysis of Slab on Irregular Multi-story Building under Seismic ActionGao JieAbstract:With increasingly demands of using function and shape of modern buildings,more and more irregular buildings have been built.There structural seismic performance should be improved in structure bined with practical work,the discrimination of regularity and stress analysis of slab on the building will be found in this paper.The weak part will be found and enhanced.Key words:irregular buildings;discrimination of regularity;stress analysis of slab针对各项不规则情况,考虑采取以下措施:(1)对于扭转位移比大于1.2,计算时考虑双向地震扭转效应;(2)对于因局部露台收进形成的梁托柱,因该处传递的竖向荷载不大,计算时对转换构件特殊定义,计算内力按规范要求放大,构件地震力放大1.25倍且对应处楼板按双层双向配筋,并按计算结果放大1.15倍配筋。
某高层结构楼板开大洞及跃层柱分析
参考文献: [1]孙训方,方孝敏,关来泰.材料力学(Ⅰ)(第四版)[M]. 北京:高等教育出版社,2008. [2]JGJ3-2010,《高层建筑混凝土结构技术规程》[M].北京: 中国建筑工业出版社,2010.
– 29 –
1 前言 在公共建筑中,由于建筑功能及建筑效果的需求,经常需要 结构在某楼层的楼板开大洞,进而形成若干跃层柱,比如酒店大 堂、办公楼门厅、商业中庭、宴会厅等,一般要求大空间、高挑 空。跃层柱由于几何长度较普通楼层柱大,长细比较大,对稳定 性和承载力有一定影响;楼板由于开大洞,对结构整体性、水平 力的有效传递有影响。文章针对上述问题,结合工程实例进行分 析设计。
2010(2015年版)第6.2.20条采用。但是,由于跃层柱的线刚度 比普通楼层柱线刚度小,其上、下层水平构件对跃层柱的弹性约 束能力与普通柱不尽相同,其计算长度的确定是否符合规范计算 方法,需要分析跃层柱的计算长度系数,验证盈建科软件计算结 果。
根据欧拉公式[1] 式(1)
2 工程概况 南京某办公楼,框架-核心筒结构,抗震设防烈度为7度,特 征周期为0.48s;地上18层,首层、二层层高4.8m,三层及以上层 高4.2m,主屋面结构高度76.70m。二层楼板开大洞,板厚150mm, 砼等级C35,局部X向楼板有效宽度<50%,形成6根跃层柱,跃层柱 几何长度9.6m,柱截面尺寸1000mmx1000mm,柱砼强度等级C60。二 层结构平面布置见图1。
图3 大震(X向)作用下楼板剪应力(Mpa)
4 结束语 跃层柱及楼板开大洞在工程实践中越来越常见,文章通过 工程实例,介绍了跃层柱的计算分析与设计加强措施,通过特征 值屈曲分析,可以得到跃层柱的屈曲临界荷载,进而求得其计算 长度系数,给模型中跃层柱计算长度修改提供可靠依据;通过调 整跃层柱剪力系数,提高其抗震性能,避免其安全储备不足,并 通过中震、大震分析提升或验证其抗震性能。通过开大洞楼板中 震、大震应力分析可知,适当加厚板厚,提高楼板的砼等级,可 以提高楼板的抗震性能。
隔震楼板应力分析报告
隔震楼板应力分析报告一、引言随着城市人口的快速增长和建筑业的发展,高层建筑的建设越来越普遍。
然而,地震是一种无法预测和避免的自然灾害,对建筑物的破坏具有毁灭性的影响。
为了保障人们的生命财产安全,研究开发隔震技术成为工程领域的重要课题之一。
二、背景隔震技术是一种通过将建筑结构与地面分离的方法,在地震发生时减小建筑物的地震响应。
隔震楼板作为隔震系统的重要组成部分,起到了承载楼层荷载和隔离地震动的作用。
因此,分析隔震楼板的应力分布情况对于设计和改进隔震系统非常重要。
三、应力分析方法为了分析隔震楼板的应力分布情况,我们采用了有限元分析方法。
首先,我们建立了一个三维模型,包括楼板、支座、隔震层等组成部分。
然后,我们将地震动作为输入,对模型进行静力和动力分析。
最后,通过计算节点和单元上的应力值,获得隔震楼板的应力分布情况。
四、分析结果根据我们的分析结果,隔震楼板的应力主要集中在支座和连接部位。
在地震发生时,隔震楼板会产生较大的剪切力和弯矩,在连接部位会产生较大的轴向力。
同时,由于隔震层的存在,楼板的应力值相对较小,达到了减震的目的。
除此之外,隔震楼板的应力分布情况与楼板的几何形状和材料性质密切相关。
五、影响因素分析为了进一步了解隔震楼板的应力分布情况,我们对影响因素进行了分析。
结果显示,支座刚度和隔震层阻尼是决定楼板应力分布的关键参数。
当支座刚度较大或隔震层阻尼较小时,楼板应力集中程度较大。
此外,地震动的频率特性也对楼板应力分布产生影响。
六、改进措施为了降低隔震楼板的应力集中程度,我们提出了以下改进措施:1. 调整支座刚度和隔震层阻尼,使其更加适应地震动的特性。
2. 在连接部位增加加强筋,以提高连接的强度和刚度。
3. 优化楼板的几何形状和材料性质,以适应地震荷载的分布情况。
4. 增加隔震层的数量和厚度,提高隔离地震动的效果。
七、结论通过对隔震楼板的应力分析,我们可以得出以下结论:1. 隔震楼板的应力主要集中在支座和连接部位。
地震作用下楼板应力分析初探
关键 词 ]趣 I ; 1 4 f . . 掬 人 "涮 楼 板 随 / J
、
楼 板 应 力 的 判 别 标 准 罕遇地震时 ,混凝土楼板 允许J t : 裂 ,但 需 俅 证 通
丽出现【 u J口 ( 虚 线 框 所 示 ),但 有 结 构 板 层 层 连 接 ,
愀据f l 建部建质[ 2 0 1 5 ] 6 7号 《 超 限高 层 建 筑 丁 雕 抗 震 发 防 项 | { f 投 术 要点 》中 第 卜一 ( 八 )条 : 卷J J 【 j 幔 楼 板 的 黎 体 , 避 免 楼板 的 削弱 啬 I = f 位 往 大 蔓 的 受 破 坏 : “ 楼板 7 t : 涧 较 大时 , 宜 进 行 楼 板
系 x轴 ‘ J 柚j 的- 位 觉 度 轴 力 : I 、 :f 1 J 】 J J 掬什一 l ^ 标系X Z甲 昕 内 ,i f } 构什 坐 标 系 y划j , J 『 卜的 f 赶度 轴 力 ;
能 较 小 , 选 取 内 力 对应 云 网我 们 u 丁 以验 证 。 四 、 结 语
f 1 : 川r 构 什^ 部 ^ 4 ^ 标y z }
沿 构 件 局
楼板J 、 力 分 1 = J 亍 的 H的 是 为 了 使结 构 在 地 震 作 用 卜 也 符 介 “甲 面 刚 性 板 假 定 ” , 但 实 际 地 震 中 巾 楼板 破 坏 l 何导致 } 体 结 构 损 坏 的 情 况 较 少 发 生 。按 照 门f 对 楼 板 』 、 力 分 析 的 结 果 设 计 会 使 得 楼 板 厚 度 及 筋 进 步 增 加 , 与 之 相 连 的 也 由 于 T型 翼 缘 作 用 得 到 很 人 加 强 , 不符 合 “ 强 柱弱 梁 ”的 设 计思 路 。
地震工况下楼板及梁轴向应力分析
定 的安全储 备 。考虑到 出混凝 土屋面上 还有钢结 构构架 , 钢 柱
5 ( 3 )
2 72 1 5 裙房 : 0 . 2 6 ( 局部 主塔灌注桩 ( 抗压
独立桩 现浇钢筋 承台加 混凝土 地下室底板 框架结构
脚无 法与结构梁 、 柱对齐 , 考 虑增 加屋面板厚度至 2 0 0 mm, 并 双层 双 向配筋 , 可 以有效增 加结 构整体性 。
兼抗拔 )
3 多遇 地震 工况
的时候却只取楼 板厚 度 , 因此 可能算 出来 的 配筋超 很多 , 应 部分 的精度要求 , 但对 于楼板 边界 特殊 、 荷 载工 况复 杂的情 况有 局 限 用户 的要求就提供 了这个参 数 , 可 以只 配筋到 柱 帽边缘 ( 即此处 性 , 所 以可作为辅 助设计 手 段 。有 限元理 论具 有分 析精 度 高 , 适 填1 ) ; 这个参 数使 得软件模拟 更加 真实 , 柱上 板带边 支座 负弯矩 用范 围广 等特 点 , 计算结果 真实可信 , 应为工程 设计 的主要依 据 。 取值点按照实 际考虑应取 到柱帽边缘 , 所 以负弯矩 远小于 其他 两 有 限元计算方 法将 是无梁楼盖 的主要发展 方向。 个 软件计算结果 , 如果将此参数设为 0 , 则 柱上板带边支座 负弯矩 参 考 文献 : 计 算结果与其他两个 软件 的计 算结果是基本相符 的。 [ 1 ] G B J 1 3 0 - 9 0 , 钢筋混凝 土升板 结构技 术规 范[ s ] . [ 2 ] 朱聘儒 . 双 向板 无梁楼 盖[ M] . 北 京: 中国建筑工 业 出版社 , 4 结 语 经验系数法简便 快捷 , 但 是 限制条 件较 多 , 适 用于 设计 人员 析法在计算模型简单 的情 况下 , 计算 结果 已满 足 了实际工 程设计
楼板应力计算
一、中震下楼板应力分析
中震下楼板应力分析要点:1、定义弹性膜或弹性板6,且不要勾选强制刚性楼板假定,具体定义哪种看用户是否想利用板面外刚度;2、定义地震影响系数最大值为中震下的系数;3、本层信息中定义楼板主筋等级;4、勾选梁与弹性板变形协调,让梁与板的有限元节点变形协调,默认已经勾选;5、勾选等值线查看;
二、温度荷载下楼板应力分析
温度荷载下楼板应力分析要点:1、定义弹性膜或弹性板6,且参数设置不要勾选强制刚性楼板假定;2、定义温度荷载,升温为正,降温为负;3、勾选梁与弹性板变形协调,让梁与板的有限元节点变形协调,默认已经勾选;;4、勾选等值线查看;5、本层信息中定义楼板主筋等级。
计算完成之后在计算结果菜单下的等值线中查看,楼板应力分析之后的结果可以接到楼板施工图中使用出图。
三、横活荷载下楼板应力分析
横活荷载下楼板应力分析要点:1、定义弹性板6,且参数设置不要勾选强制刚性楼板假定(此时楼板必须有面外刚度才能承担面外荷载);2、定义板面横活荷载;3、勾选梁与弹性板变形协调,让梁与板的有限元节点变形协调,默认已经勾选;4、选择有限元导荷,让板面横活荷载通过楼板的有限元计算再传递给周边构件;5、勾选等值线查看;6、本层信息中定义楼板主筋等级。
某商业综合体楼板应力分析
某商业综合体楼板应力分析摘要本文采用Midas/Gen 2018对某六层商业(混凝土框架+屈曲约束支撑结构)进行楼板应力分析,分析中震,大震作用下楼板应力,结果表明,在承担剪力较大的柱及支撑位置、大跨连廊弱连接部位,楼板受拉应力均较大。
由二层到顶层逐渐减小。
基于此结果,设计中增加板厚,增大楼板配筋率以满足楼板中震不弹性,大震不屈服的性能目标。
关键词:楼板应力中大震1.概述本工程位于西安市高新区,抗震设防烈度8度,抗震设防类别为乙类,其中Ⅰ段商业位于左侧,平面形状为L型(见图1)。
结构形式采用混凝土框架+屈曲约束支撑结构。
Midas/Gen 2018 进行楼板应力分析,分析中、大震作用下楼板受拉应力分布。
图1 平面布置示意图1.计算分析2.1 构件模拟及分析方法钢筋混凝土梁柱采用杆系单元模拟,梁端采用软件自带的塑性铰模型(FEMA塑性铰本构模型)模拟,钢管混凝土柱及型钢混凝土柱采用等效刚度法,将截面等效为相同刚度下的混凝土柱来模拟;楼板采用板单元模拟。
屈曲约束支撑(BRB)采用双折线模型,采用一般性连接单元模拟,屈服后刚度约为弹性刚度的3%。
中震计算时,BRB等效刚度采用中震性能点下BRB的割线刚度。
中震采用等效刚度法,周期折减系数取1.0,梁刚度放大系数取1.2;大震作用下采用推覆分析,采用能力谱法,找出大震作用下能力谱与需求谱的交点,即性能点处的地震剪力及楼板的受拉应力。
计算时,在原有楼板中间部位添加一层面内、面外厚度1mm厚的薄膜,虽然此时薄膜的面内厚度较小,但由于共节点的原因,此薄膜在平面内的位移与原楼板一致,故此时薄膜顶底面的正应力结果与实际楼板轴向正应力接近。
需要指出的是Midas/Gen输出的应力云图可显示具体的单元应力数值,但此单元应力数值为单元各节点应力数值中的最大值,不能反映在一定尺寸范围内的楼板受力状况;因此本工程分析时,采用网格划分尺寸的应力平均值进行分析。
图2 BRB平面布置示意图图3 FEMA塑性铰本构关系图4 双折线塑性铰本构关系2.2计算结果2.2.1 中震作用下中震弹性地震力作用下各层楼板的应力分布如下:图5 中震二层楼板拉应力图6中震三层楼板拉应力图5 中震四层楼板拉应力图6中震五层楼板拉应力由最大主拉应力图可以看出,中震作用下在支撑处及平面拐角处楼板中面应力较大,通过增加板厚以及加强配筋的方式予以处理,设计中在防屈曲支撑处两侧楼板板厚取150mm,单层单向配筋率取0.3%;大跨度连廊处楼板厚度取150mm,单层单向配筋率取0.3%。
广州某高层住宅楼板应力分析
广州某高层住宅楼板应力分析摘要:广州某高层住宅属于平面凹凸不规则,采用PMSAP程序进行了小震下楼板应力分析,根据计算结果,对出现较大应力部位采取加强结构措施。
关键词:高层住宅、楼板应力分析、PMSAP1 工程概况广州某高层住宅位于广州市海珠区革新路,采用钢筋混凝土剪力墙结构体系,属超限高层建筑。
标准层层高为 3.4m,塔楼平面尺寸为23m×34m,其中l/Bmax=0.46>0.35,超过规范限值,属平面凹凸不规则,标准层结构布置平面图详见图1。
图1标准层结构布置平面图2 楼板应力分析工程场地的地震基本烈度为7度(0.10g),工程的抗震设防类别为标准设防类,可按本地区设防烈度采取抗震措施,剪力墙抗震等级为一级。
根据场地安评报告,属于第一组,场地类别II类,特征周期0.35s,楼面的平面荷载按照《建筑结构荷载规范》(GB50009-2012)的要求施加。
梁板的混凝土强度等级:地下室~23层为C35,23层以上为C30。
采用中国建筑科学研究院的PKPM-PMSAP程序建立弹性楼板力学模型,进行楼板应力分析,标准层楼板应力结果详见下图。
图2X向小震作用下标准层剪应力分布图()图3Y向小震作用下标准层剪应力分布图()图4X向小震作用下标准层主应力分布图()。
图5Y向小震作用下标准层主应力分布图()PMSAP分析结果表明:1)X向、Y向小震作用下楼层平面最凸端剪应力较为集中,同时楼层平面左右端部应力值较大,平面凸起连接部位应力分布较均匀;2)X向、Y向小震作用下楼层主应力分布情况相同于剪应力分布;3)标准层楼板X向小震作用下剪应力最大值为0.244MPa,拉应力最大值为0.276MPa,Y向小震作用下剪应力最大值为0.153MPa,拉应力最大值为0.506MPa;4)对出现较大应力的部位,板厚适当加厚,配筋采用双层双向并按应力计算的结果进行配筋。
根据上述分析结果,对应的楼板每延米剪力、拉力积分设计值为24.4KN、50.6KN。
楼板在中震作用下的应力分析word精品文档6页
针对江苏省建设工程施工图设计文件审查意见二、四条意见:4.T1塔楼:从建筑平面上看,10层以下核心筒外墙周围均为管道井、通风井、烟道、楼梯等洞口。
楼面大部分被洞口切断,不能直接与核心筒连接,核心筒与框架不能协同工作,水平力无传递途径。
方案很不合理,应进行调整。
T2、T3塔楼筒体一侧也存在类似问题。
请一并考虑、处理。
修改。
(1) T1除风管,烟道外,水电管井等洞口采用后楼板封堵(在图纸中用G标识),楼梯板钢筋与剪力墙相连处,钢筋全部锚入剪力墙中,经过计算与外筒剪力墙相连板宽度均满足大于50%的墙长,能满足水平力的传递。
(2)由于该处受建筑限制,增加以下措施:【1】在T2,T3核心筒与楼板连接的一侧增加楼面设置弹性楼板,计算出梁轴力。
复核,修改梁配筋。
【2】补充该处楼板应力分析,按楼板应力配置楼板配筋。
【3】核心筒内侧楼梯板钢筋锚入两侧剪力墙内,增加剪力墙的稳定性。
1.楼板应力分析1.1.1.1概述建筑要求:由于建筑的需要,T2、T3核心筒一侧楼面形成较大的洞口,导致楼板不能与核心筒直接相连。
规范要求:按《高规》JGJ3-2019中3.4.6条规定,楼板开洞总面积不宜超过楼面面积的30%;T2、T3楼面形成的洞口面积未超过规范值。
应力分析:为了确保在中震作用下,楼板保持弹性工作状态,并不出现贯通性裂缝;采用软件Etabs进行弹性楼板分析;除核心筒一侧开洞处采用弹性板,其余楼板采用刚性楼板模拟计算。
Etabs分析模型3D图1.1.1.2楼板应力分析和框架梁轴力分析(1)分析时混凝土的弹性模量采用短期模量,取典型楼层28层,楼板应力分析结果如下图所示:中震反应谱X向作用下,28层开洞处楼板应力S22;S22平均应力最大值约为13Kpa。
中震反应谱X向作用下,28层开洞处楼板应力S11, S11平均应力最大值约为63.2Kpa。
中震反应谱Y 向作用下,28层开洞处楼板应力S11; S11平均应力最大值约为22.3Kpa 。
楼板的地震应力分析——超限性能目标与验算方法
* Evk
抗剪截面: Vk 0.2c f ckbtt f
全截面受压时:
Vk
0.4f tk b f t f
0.1N
0.8f yhk
Ash s
bf
全截面受拉时:
Vk
0.4f tk b f t f
0.1N
0.8f yhk
Ash s
bf
c ——混凝土强度影响系数,不超过C50时取1.0 N ——受压时不大于0.2f tkb f t f ,受拉时不大于4f tkb f t f S ——水平分布钢筋间距
2 主拉应力用来判断楼板裂缝开展情况,弯曲应力和轴向应力用来配筋
计算程序的一些相关问题
1 采用弹性板壳单元进行楼板模拟时
➢ 板面(底)应力=弯曲应力+轴向应力
板面
板面弯曲
板面轴向
板面 板底 2中 2 轴向
板底
板底弯曲
板底轴向
➢ 无论采用程序自动区分(视程序是否能读取板中应力)还是人为手动区分(板面板底相加平均),均应将弯曲和轴向应力区分进行配筋设计
➢ 连梁刚度折减: ① 国标高规:一般不小于0.3 ② 广东省高规:性能水准为1、2时,连梁刚度折减系数不宜小于0.5;性能水准为3、4时,连梁刚度折减系数不宜小于0.3
➢ 其他: ① 周期折减系数可适当增加;计算罕遇地震时的特征周期,比小震时增大0.05s ② 中梁刚度可适当减少 ③ 考虑双向地震 ④ 剪重比、薄弱层、0.2V0等无需调整
中(大)震弹性计算要点
1 确定结构构件在中(大)震弹性下构件性能设计选择及计算方法 2 结构的抗震承载力满足弹性设计要求,水平地震影响系数最大值按中(大)震考虑
3 计算时不考虑地震组合内力调整系数,但应采用作用分项系数、材料分项系数和抗震承载力调整系数,构件的承载力计算采用材料设计值
某超高层住宅地震及风荷载作用下楼板应力分析
Engineering construction 工程施工301某超高层住宅地震及风荷载作用下楼板应力分析毛羽亮1唐根丽2(1.安徽省施工图审查有限公司, 安徽 合肥 230017;2.安徽财经大学, 安徽 蚌埠 233000)中图分类号:TU398 文献标识码:A 文章编号1007-6344(2019)05-0301-02摘要:论文以某超高层住宅为研究对象,该超高层平面超长且长宽比较大,平面中部区域及楼电梯间周边楼板有较大削弱,运用有限元对楼板在地震及风荷载作用下进行了分析,确定出应力较大部位,针对分析的结果,在设计时有针对性的采取加强措施,确保了楼板的整体性及协调各竖向构件的能力。
关键词:超高层住宅;楼板;应力分析0 引言对于高层结构,需要由竖向及水平构件组成的抗侧力体系抵抗和传递水平力,楼板作为主要水平构件,不仅需要承受和传递竖向荷载,而且需要把地震力及风荷载等引起的水平力传递和分配到各竖向抗侧力构件,从而协调各抗侧力构件之间的变形。
楼板应力由竖向荷载引起的应力和水平荷载引起的应力两部分组成,楼板的配筋A S 也可以分解为竖向荷载作用下的配筋A S1和水平荷载作用下的配筋A S2两部分,即A S =A S1+A S2。
A S1可在YJK 中采用常规设计方法得出,本文主要研究水平荷载作用下的楼板平面内拉应力及其需要的楼板钢筋A S2。
1 工程概况安徽某超高层住宅,地上58层、地下2层,剪力墙结构,平面尺寸为67.40mx20.30m如图1-1所示。
本工程平面长宽比较大,且平面中部区域及楼电梯间周边楼板削弱较大,应考察楼板应力(正应力和剪应力),薄弱处予以加强,确保楼板的整体性及协调各竖向构件的能力。
此外,本工程平面中部凹口处框架梁,在水平荷载作用下,存在全截面受拉可能,本文主要考察其轴拉力,计算其全截面受拉钢筋,并与YJK中常规设计方法得出的钢筋进行叠加。
图1-1标准层结构平面布置图2 楼板应力计算MIDAS GEN 中将楼板设为弹性板,进行网格划分(梁板变形协调),可计算出楼板在水平荷载作用下的平面内正应力和剪应力,根据楼板的拉应力及板厚可得出每延米楼板轴力N,则水平荷载作用下需要的单侧楼板钢筋A S2>N/2f,N 为楼板轴力标准值或设计值,f 为楼板钢筋材料强度标准值或设计值。
某研发中心弹性楼板应力分析
S t r e s s An a l y s i s o f El a s t i c Fl o o r i n a R & D Ce n t e r
YANG W e i Z E NG Bo
( A r c h i t e c t u r a l D e s i g n a n d R e s e a r c h I n s t i t u t e o f N a n j i n g T e c h U n i v e r s i t y , N a n j i n g J i a n g s u 2 1 0 0 0 9 C h i n a )
个采光井, 从 而 造 成楼 板 的开 洞 面 积 和 开 洞后 的有 效楼 板 宽 度 均 超 过 现行 抗 震 规 范 限值 。文 章通 过 P K P M 系列 的 P M S A P软 件 对 楼板 进 行 了 小震 及 中震 作 用 下 的应 力分 析 结 果 表 明 , 小震 时楼 板 应 力 小 于混 凝 土 轴 心 抗拉 强度 标 准值 疋。 楼 板 完好 无
c h a r a c t e is r t i c v lu a e o f c o n c r e t e t e n s i l e s t r e n g t h f t k ,t h a t i s ,t h e s l a b s r e ma i n i n t a c t . An d t h e s l a b s t r e s s wi t h mo d e r a t e e a r t h q u a k e e x c e e d s i f k , a f e w c r a c k s re a s t a r t i n g t o a p p e r a i n t h e s l a b s . T h e d e s i g n v a l u e o f c o n c r 1 4年 增 刊 ( 总第 1 6 5 期)
楼板应力计算【范本模板】
一、中震下楼板应力分析
中震下楼板应力分析要点:1、定义弹性膜或弹性板6,且不要勾选强制刚性楼板假定,具体定义哪种看用户是否想利用板面外刚度;2、定义地震影响系数最大值为中震下的系数;3、本层信息中定义楼板主筋等级;4、勾选梁与弹性板变形协调,让梁与板的有限元节点变形协调,默认已经勾选;5、勾选等值线查看;
二、温度荷载下楼板应力分析
温度荷载下楼板应力分析要点:1、定义弹性膜或弹性板6,且参数设置不要勾选强制刚性楼板假定;2、定义温度荷载,升温为正,降温为负;3、勾选梁与弹性板变形协调,让梁与板的有限元节点变形协调,默认已经勾选;;4、勾选等值线查看;5、本层信息中定义楼板主筋等级。
计算完成之后在计算结果菜单下的等值线中查看,楼板应力分析之后的结果可以接到楼板施工图中使用出图.
三、横活荷载下楼板应力分析
横活荷载下楼板应力分析要点:1、定义弹性板6,且参数设置不要勾选强制刚性楼板假定(此时楼板必须有面外刚度才能承担面外荷载);2、定义板面横活荷载;3、勾选梁与弹性板变形协调,让梁与板的有限元节点变形协调,默认已经勾选;4、选择有限元导荷,让板面横活荷载通过楼板的有限元计算再传递给周边构件;5、勾选等值线查看;6、本层信息中定义楼板主筋等级。
地震作用下楼板应力分析初探
地震作用下楼板应力分析初探
刘兵
【期刊名称】《城市建筑》
【年(卷),期】2017(000)005
【摘要】对大开洞楼板进行应力分析是超限结构审查中的基本内容.通过对地震作用下楼板应力分析,可以对薄弱部位进行针对性的加强,为施工图提供设计指导.本文通过具体工程,对大开洞楼板应力分析进行了探讨,并对相关问题进行了剖析.
【总页数】1页(P62)
【作者】刘兵
【作者单位】中冶南方工程技术有限公司,武汉430077
【正文语种】中文
【相关文献】
1.双结构联系部位楼板在地震作用下的实用设计方珐
2.地震作用下普通楼板应力分析中可能的瑕疵与隐患
3.地震作用下刚接全边界整体预制楼板现浇梁节点受力性能试验研究
4.地震作用下超限高层建筑结构楼板及转换结构专项受力分析
5.多维地震作用下偏心结构楼板谱分析
因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
针对江苏省建设工程施工图设计文件审查意见二、四条意见:
4.T1塔楼:从建筑平面上看,10层以下核心筒外墙周围均为管道井、通风井、烟道、楼梯等洞口。
楼面大部分被洞口切断,不能直接与核心筒连接,核心筒与框架不能协同工作,水平力无传递途径。
方案很不合理,应进行调整。
T2、T3塔楼筒体一侧也存在类似问题。
请一并考虑、处理。
修改。
(1) T1除风管,烟道外,水电管井等洞口采用后楼板封堵(在图纸中用G标识),楼梯板钢筋与剪力墙相连处,钢筋全部锚入剪力墙中,经过计算与外筒剪力墙相连板宽度均满足大于50%的墙长,能满足水平力的传递。
(2)由于该处受建筑限制,增加以下措施:
【1】在T2,T3核心筒与楼板连接的一侧增加楼面设置弹性楼板,计算出梁轴力。
复核,修改梁配筋。
【2】补充该处楼板应力分析,按楼板应力配置楼板配筋。
【3】核心筒内侧楼梯板钢筋锚入两侧剪力墙内,增加剪力墙的稳定性。
1.楼板应力分析
1.1.1.1概述
建筑要求:由于建筑的需要,T2、T3核心筒一侧楼面形成较大的洞口,导致楼板不能与核心筒直
接相连。
规范要求:按《高规》JGJ3-2010中3.4.6条规定,楼板开洞总面积不宜超过楼面面积的30%;T2、
T3楼面形成的洞口面积未超过规范值。
应力分析:为了确保在中震作用下,楼板保持弹性工作状态,并不出现贯通性裂缝;采用软件Etabs
进行弹性楼板分析;除核心筒一侧开洞处采用弹性板,其余楼板采用刚性楼板模拟计算。
Etabs分析模型3D图
1.1.1.2楼板应力分析和框架梁轴力分析
(1)分析时混凝土的弹性模量采用短期模量,取典型楼层28层,楼板应力分析结果如下图所示:
中震反应谱X向作用下,28层开洞处楼板应力S22;S22平均应力最大值约为13Kpa。
中震反应谱X向作用下,28层开洞处楼板应力S11, S11平均应力最大值约为63.2Kpa。
中震反应谱Y 向作用下,28层开洞处楼板应力S11; S11平均应力最大值约为22.3Kpa 。
中震反应谱Y 向作用下,28层开洞处楼板应力S22; S22平均应力最大值约为14.7Kpa 。
(2)取典型楼层28层开洞楼板处框架梁,框架梁轴力分析结果如下图所示:
中震反应谱X 向作用下,开洞楼板处框架梁的轴力;最大轴力约为
54.6KN.
中震反应谱X 向作用下,开洞楼板处框架梁的轴力;最大轴力约为60.6KN.
中震反应谱Y 向作用下,开洞楼板处框架梁的轴力;最大轴力约为
17.9KN. 中震反应谱Y 向作用下,开洞楼板处框架梁的轴力;最大轴力约为24.5KN.
1.1.1.3加强措施
(本资料素材和资料部分来自网络,仅供参考。
请预览后才下载,期待您的好评与关注!)。