论建筑结构设计中的三大基本方法-论文发表__墨水学术,论文发表,(2)
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方便,及早投产,在合理确定结构型式和体系后,结构的布置就成为建筑抗震的重要问题,抗震不利的结构布置会导致严重震害。
在抗震设计中,应慎重研究结构布置的抗震问题,不同型式的结构,在布置时应采用抗震缝分开,使成为互不影响的二个结构单元,对于常用的钢筋砼结构和砖混结构,由于强度、刚度、变形和抗震性能各不相同,如不分开,刚在地震时会产生偏心扭转等复杂的地震应力,从而导致严重震害,在地震时,建筑物主要是承受水平地震作用,此时建筑物有如一个悬臂杆件,其整体刚度是很关键的抗震性能,如果建筑物的整体刚度不够,则地震时将产生过大的变形,不但会导致主体结构的严重震害,非结构构件的门窗、隔墙、填充墙和吊顶等更会遭到严重破坏,这是抗震设计必须注意的。
3结构计算简图的选取与结构计算结果的验证是基础
选取合理的结构计算模式,对结构设计是至关重要的,合理的计算模式是实际结构真实的力学反映,因此合理的计算模式关系到计算结果的正确性,关系到结构设计的合理性和可靠性,也关系到设计的经济性。
要使计算结果比较真实地反映实际结构的受力特性,必须使得选取的计算简图合理,结构分析有三方面的内容,即强度、变形和稳定,要使简图中结构材料的布置符合实际结构,实际结构中受力大的地方,要增加结构材料的布置,要使刚度与实际结构的刚度相符,这样才能保证计算结果中内力和变形的真实性;要使简图成为超静定次数较多的几何不变体系,确保结构的整体稳定性。结构计算简图最主要要保证力的传递连续性和位移传递的连续性,即保证刚度和强度的合理性。
结构设计时,内力计算的结果是结构设计的重要依据。但是每个设计人员都应明白,结构的内力计算结果是和所选用的计算简图直接有关的,符合基本假定的不同计算简图会使结构的内力计算结果不完全相同。实际上计算简图是进行结构计算时用以代表实际结构的经过简化的模型,选择计算简图的原则一是要反映实际结构的工作性能;二是要便于计算。选取计算简图时,必须分清主次,抓住本质和主流,略去不重要的细节,计算简图的选择是力学计算的基础、极为重要。如果把计算简图取错了,就会出设计差错,甚至造成严重的工程质量事故。计算简图一经确定,就需采取适当的构造措施,使实际结构尽量符合简图的特点,选定符合实际结构的计算简图和在构造上采取措施保证其简图特点的实现,是一个问题的两个方面,必须统筹考虑。影响计算简图的主要因素如下:结构愈重要,简图应愈精确;初设可粗略,技术设计阶段应精确;静力计算可用较复杂的简图,动力和稳定计算可用较简略的简图;计算工具愈先进,简图可愈精确。
具体地说,在抽取计算简图时,支座形式是较为重要的,注意使支座简图必须与支座的实际构造和变形特点相符合。对于结构体系的简化而言,一般结构实际上都是空间结构,为简化计算可分解为平面结构,平面结构又可分解为基本部分和附属部分。荷载传递可分为主要途径和次要途径,以及主要变形和次要变形。
结构计算是结构设计的基础,计算结果是结构设计的依据,必须认真对待。选择合适的计算假定、计算简图、计算方法及计算程序,是得到正确计算结果的关键。关于结构计算问题,是每个结构设计人员必须掌握、应该精通的基本专业技能,其重要性不言而喻,这里不再进行讨论。
合理地选取计算简图,进行结构计算后,应对计算结果的正确性进行判别,这一点非常重要,也是对计算简图合理性的一个检验,要分析计算结果的可靠性,必须了解各种结构体系的基本变形特征和动力特征,保证结构周期在一个大致的范围,调整结构刚度,使计算结果偏离不大,使水平位移特征符合结构的基本特征。如框架结构呈剪切型的变形曲线,剪力样结构呈弯曲