分析高層鋼結構的基本方法
2021-02-20 09:11 高層鋼結構 華邦建設
目前，在高層鋼結構設計中，一般采用三維空間有限元程序進行計算分析。在第一階段設計中，無論鋼構件，還是混凝土構件，都視為理想彈性材料。
在建立高層鋼結構的力學模型時，梁、柱和支撐構件的力學特征十分明確，用一個單元來模擬一個構件即可達到滿意的計算精度，然而對于剪力墻或核心筒，由于組合墻肢的幾何形狀非常復雜，再加上開洞位置的影響，使其內力分析變得十分復雜。目前已經開發出不少實用的計算軟件，可以用來解決剪力墻的分析問題，其中比較具有代表性的有：薄壁桿件模型、墻板單元模型和墻殼單元模型等等。
由于高層鋼結構的計算模型非常復雜，為了減少結構的自由度，在計算時通常引入樓板在其平面內剛度無窮大、在平面外剛度為零的假定，使得在每一樓層中所有構件在樓層平面內的平移和轉動自由度都可以用該層參考點的平移與轉動表示，從而大大減少了結構的自由度、此時，樓板本身并不作為結構構件參與結構整體分析。隨著高層鋼結構體系的多樣化，對于帶有轉換層、樓板局部開洞以及平面布置狹長的復雜高層鋼結構體系，樓板變形的影響已經不能忽視。此時，如果繼續采用樓板剛度無窮大的假定，就會引起較大的計算誤差。對于超高層鋼結構，普遍采用水平加強層。由于腰桁架與帽桁架都為越層構件，如果假定樓板剛度無窮大，將無法得到其上下弦桿的實際內力。
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