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连梁刚度折减的计算模型
创建者:张志国,编辑者:张志国,最近更新:2017/11/10 11:39:18

问题描述:

        《高层建筑混凝土结构技术规程 JGJ 3-2010》第 5.2.1 条规定:“高层建筑结构地震作用效应计算时,可对剪力墙连梁刚度予以折减,折减系数不宜小于 0.5。”基于此,用户往往需要建立两个计算模型,即:连梁刚度不折减的模型 A 和连梁刚度折减的模型 B。其中,模型 A 用于无地震作用参与的荷载组合,模型 B 用于有地震作用参与的荷载组合。

        然而,上述模型 A 和模 B 中自动生成的荷载组合无法同时用于结构设计。如何在一个 ETABS 模型中同时进行连梁刚度是否折减的两种计算?同时,如何正确地自动生成与连梁刚度一致的荷载组合?

解答:

        关于剪力墙连梁刚度折减的问题,请参阅筑信达知识库文档《剪力墙连梁刚度折减》,此处不再赘述。在一个 ETABS 模型中同时进行连梁刚度是否折减的两种计算,推荐利用阶段施工分析中“改变截面属性”的操作来实现。

        上述操作的基本思路,即:先利用阶段施工工况修改连梁刚度;再基于阶段施工工况考虑后续线性静力工况的结构刚度;最后通过修改荷载工况的设计类型,自动生成与连梁刚度一致的荷载组合。具体操作步骤如下:

        第一,复制现有的墙截面属性并修改截面刚度 f11f12f22,以此实现剪力墙连梁刚度的折减,如 W300C30 Wall-R。同时,选择拟进行刚度折减的剪力墙连梁并指定为对象组,如 Spandrel-R

        第二,定义常规的不考虑连梁刚度折减的线性静力工况,包括:恒载 DEAD、活载 LIVE 和风荷载 WINDX,不考虑地震作用。注意,上述三个工况的结构刚度为默认选项,即【预设 P-Delta 选项】;同时,剪力墙连梁也采用默认的截面属性 W300C30

        第三,定义非线性阶段施工工况 BASE-R 并添加两个施工阶段。在第一个施工阶段中,添加未考虑连梁刚度折减的整体结构(对象组 All);在第二个施工阶段中,改变部分结构(对象组 Spandrel-R)的截面属性为连梁刚度折减后的 Wall-R,该操作即改变截面(CHANGE SECTIONS)。

        第四,定义考虑连梁刚度折减的线性静力工况,包括:恒载 DEAD-R、活载 LIVE-R、风荷载 WINDX-R。同时,定义模态工况 MODAL 及后续的反应谱工况 RPX-R。注意,上述线性静力工况和模态工况的结构刚度为非线性阶段施工工况 BASE-R,以此考虑连梁刚度折减的影响。 以恒载工况 DEAD-R 为例,具体定义如下所示:

        完成以上操作后,计算模型中的工况树如下所示。其中,DEADLIVE WINDX 为常规的连梁刚度不折减的线性静力工况,用于不包含地震作用的荷载组合;BASE-R 为非线性阶段施工工况,用于折减连梁刚度;DEAD-RLIVE-RWIND-RMODAL RPX-R 继承 BASE-R 折减后的结构刚度,用于包含地震作用的荷载组合。

        第五,为了在不包含地震作用的荷载组合中使用 DEADLIVE WINDX 工况,而在包含地震作用的荷载组合中使用 DEAD-RLIVE-RWIND-R RPX-R 工况,建议用户采取以下操作在 ETABS 自动生成默认的荷载组合。

        首先,分别修改 DEADLIVE 以及 WINDX 三个荷载工况的设计类型为“Other”,如下所示。然后,对余下的 DEAD-RLIVE-RWINDX-R 以及 RPX-R 四个荷载工况自动生成默认的荷载组合,并在生成的全部荷载组合中删除无地震作用(RPX-R)参与的荷载组合。最后,恢复 DEADLIVE 以及 WINDX 三个荷载工况的设计类型为“Program Determined”。

        仿照上述操作,修改 DEAD-RLIVE-RWINDX-R 以及 RPX-R 四个荷载工况的设计类型为“Other”,并对余下的 DEADLIVE 以及 WINDX 三个荷载工况自动生成默认的荷载组合。如此即可自动生成满足用户需求的全部荷载组合。


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