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你了解结构设计上的几个比较重要的概念么?

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chaozegang123 发表于 2011-10-27 08:57:31 | 显示全部楼层 |阅读模式
本帖最后由 三T上人 于 2016-7-22 15:14 编辑 <br /><br />         结构设计人员必须要求对概念清晰才能设计出即经济又使用的产品,那么给大家一个重温的机会,讨论一下结构中(剪跨比、跨高比、剪压比、轴压比、刚重比,剪重比、周期比,)的概念,看能不能说出这些参数是分别怎么控制的。

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 楼主| chaozegang123 发表于 2011-10-28 12:02:37 | 显示全部楼层
本帖最后由 三T上人 于 2016-7-22 15:14 编辑 <br /><br />呵呵 谢谢楼上支持。
先说说轴压比:轴压比就是受压构件所受的轴力与(混凝土抗压强度设计值×受压构件截面积)之比,最大值不能超过1.05.
轴压比主要是为了控制结构的延性。

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 楼主| chaozegang123 发表于 2011-10-28 12:03:54 | 显示全部楼层
本帖最后由 三T上人 于 2016-7-22 15:14 编辑 <br /><br />希望大家多查查资料 踊跃补充以增加了解。

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一米阳光的春天 发表于 2011-10-28 21:12:01 | 显示全部楼层
本帖最后由 三T上人 于 2016-7-22 15:14 编辑 <br /><br />  
剪跨比   ratio of shear span to depth   简支梁上集中荷载作用点到支座边缘的最小距离a(a称剪跨)与截面有效高度h0之比。以λ=a/h0表示。它反映计算截面上正应力与剪应力的相对关系,是影响抗剪破坏形态和抗剪承载力的重要参数。   在其它因素相同时,剪跨比越大,抗剪能力越小。当剪跨比大于3时,抗剪能力基本不再变化。   狭义定义:a/h0   广义定义:M/Vh0   更深一层:主应力与切应力之比,延伸至延性与脆性  
。    框架柱端一般同时存在着弯矩M和剪力V,根据柱的剪跨比λ=M/Vho来确定柱为长柱、短柱和极短柱,ho为与弯矩M平行方向柱截面有效高度。λ>2(当柱反弯点在柱高度Ho中部时即Ho/ho>4)称为长柱;1.5<λ≤2称为短柱;λ≤1.5称为极短柱。试验表明:长柱一般发生弯曲破坏;短柱多数发生剪切破坏;极短柱发生剪切斜拉破坏,这种破坏属于脆性破坏。抗震设计的框架结构柱,柱端剪力一般较大,从而剪跨比λ较小,易形成短柱或极短柱,产生斜裂缝导致剪切破坏。柱的剪切受拉和剪切斜拉破坏属于脆性破坏,在设计中应特别注意避免发生这类破坏。
简支梁计算跨度与其梁截面高度之比值。这个比值通常影响梁的稳定性,一般比较合理的比值是跨高比为12,就是梁高是跨度的1/12。 《高规》6.3.1 条规定:框架结构的主梁截面高度hb可按(1/10~1/18)lb确定,lb为主梁计算跨度;梁净跨与截面高度之比不宜小于4。梁的截面宽度不宜小于200mm。   当梁高较小或采用扁梁时,应验算其承载力和受剪截面要求外;尚应满足刚度和裂缝的有关要求。在计算挠度时,可扣除梁的合理起拱值;对现浇梁板结构,宜考虑梁受压翼缘的有利影响。   需要掌握的设计要点 1)钢筋混凝土梁的跨高比对它的结构性能有很大的影响。设计时应控制在一定的范围以内。若设计梁高在表中上下限范围内取用时,可不作挠度及裂缝宽度验算,只需进行抗弯承载力及抗剪承载力计算,求出纵筋和腹筋数量。   2)跨高比的上限,当荷载跨度比值较小时,常由挠度控制。如果荷载跨度比值较大,则由抗弯承载力控制。参数变化时,控制范围应作相应调整。   3)跨高比的下限,都由裂缝宽度控制。分析可知,跨高比越小,梁高越大,则裂缝宽度越大。工程设计时,为了不作挠度验算,就增大梁高,减小跨高比,而未作裂缝宽度验算,是不妥的。   4)以上计算都是假定悬臂梁有一个理想的固定端,而支座处无竖向位移、无转角。如悬臂梁在支座处有转动,将对挠度有影响,跨高比需作相应调整。
剪压比是指水平作用与竖向作用的比值。在78规范的时候,人们用重力乘以系数来反映地震作用,因为在那时安全度设计的概念里,只是用这样一种方法来反映地震实质上是惯性力这样一个客观道理。
  剪压比的概念与作用:   1.我国78规范把这个系数称之为结构系数;   2.最小值的确定实际上可以根据反应谱曲线上计算的最小值来确定,当然,超出了反应谱估计的自震周期的部分可以专门论证,但是,一般工程超出了反应谱规定的最小值是不应该的;   3.以上海IV类场地计算最小的剪压比是(7度)1.64%左右;   4.如果在6度区II类场地,最小剪压比应是0.6%(2001规范),按89规范应为0.5%;   5.如果计算的结果不满足最小值的限定,计算肯定是存在明显的错误,如输入有误、设置有误,模型不合理,甚至于结构不合理,希望慎重,当然,6度区只要按抗震构造即可,无需计算验算,根据《抗规》GB50011-2001条文说明5.2.5条“对于扭转效应时显或基本周期小于3.5S的结构,剪力系数取0.2amax”,由此可据《抗规》表5.1.4-1推算出各地震列度下的剪力系数:9度为0.2*0.32=0.064,8度为0.2*0.16(0.24)=0.032(0.048),7度为0.2*0.08(0.12)=0.016(0.024),6度为0.2*0.04=0.008。在计算时应注意《抗规》5.2.5条,对于6度区可不要求该剪力系数,可详读该条的条文说明。   补充几句,在抗震规范的抗震截面验算的条文说明中,明确指出,剪重比是一个调整系数,即这不是一个指标,计算结果出来后,若剪重比大于规定的最小值,计算结果不作调整,若小于,将地震剪力调大,使剪重比达到规定的最小值。   剪压比:是截面上平均剪应力与混凝土轴心抗压强度设计值的比值,用于说明截面上承受名义剪应力的大小。
 刚重比与结构的侧移刚度成正比关系;周期比的调整将导致结构侧移刚度的变化,从而影响到刚重比。因此调整周期比时应注意,当某主轴方向的刚重比小于或接近规范限值时,应采用加强刚度的方法;当某主轴方向刚重比大于规范限值较多时,可采用削弱刚度的方法。同样,对刚重比的调整也可能影响周期比。特别是当结构的周期比接近规范限值时,应采用加强结构外围刚度的方法
剪重比是规范考虑长周期结构用振型分解反应谱法和底部剪力法计算时,因地震影响系数取值可能偏低,相应计算的地震作用也偏低,因此出于安全考虑,规范规定了楼层水平地震剪力得最小值.若楼层水平地震剪力小于规范对剪重比的要求,水平地震剪力的取值应进行调整,   抗震规范第5.2.5条明确要求了楼层剪重比
规范条文:新高规的4.3.5条规定,结构扭转为主的第一周期Tt与平动为主的第一周期T1 之比,A级高度高层建筑不应大于0.9;B级高度高层建筑、混合结构高层建筑及复杂高层建筑不应大于0.85。   对于通常的规则单塔楼结构,如下验算周期比:   1)根据各振型的平动系数大于0.5,还是扭转系数大于0.5,区分出各振型是扭转振型还是平动振型   2)通常周期最长的扭转振型对应的就是第一扭转周期Tt,周期最长的平动振型对应的就是第一平动周期T1   3)对照“结构整体空间振动简图”,考察第一扭转/平动周期是否引起整体振动,如果仅是局部振动,不是第一扭转/平动周期。再考察下一个次长周期。   4)考察第一平动周期的基底剪力比是否为最大   5)计算Tt/T1,看是否超过0.9 (0.85)   周期比控制什么? 如同位移比的控制一样,周期比侧重控制的是侧向刚度与扭转刚度之间的一种相对关系,而非其绝对大小,它的目的是使抗侧力构件的平面布置更有效、更合理,使结构不致于出现过大(相对于侧移)的扭转效应。一句话,周期比控制不是在要求结构足够结实,而是在要求结构承载布局的合理性   周期比不满足要求,如何调整?一旦出现周期比不满足要求的情况,一般只能通过调整平面布置来改善这一状况,这种改变一般是整体性的,局部的小调整往往收效甚微。周期比不满足要求说明结构的扭转刚度相对于侧移刚度较小,总的调整原则是加强结构外圈刚度,削弱结构内筒刚度。   验算周期比的目的,主要为控制结构在罕遇大震下的扭转效应。   多塔结构周期比:对于多塔楼结构,不能直接按上面的方法验算。如果上部没有连接,应该各个塔楼分别计算并分别验算,如果上部有连接,验算方法尚不清楚。   体育场馆、空旷结构和特殊的工业建筑,没有特殊要求的,一般不需要控制周期比。   当高层建筑楼层开洞口较复杂,或为错层结构时,结构往往会产生局部振动,此时应选择“强制刚性楼板假定”来计算结构的周期比。以过滤局部振动产生的周期。

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gaojj 发表于 2011-10-29 10:17:51 | 显示全部楼层
本帖最后由 三T上人 于 2016-7-22 15:14 编辑 <br /><br />学习了,谢谢。。

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风萧 发表于 2011-10-29 13:38:46 | 显示全部楼层
本帖最后由 三T上人 于 2016-7-22 15:14 编辑 <br /><br />顶一下

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 楼主| chaozegang123 发表于 2011-10-29 15:52:38 | 显示全部楼层
本帖最后由 三T上人 于 2016-7-22 15:14 编辑 <br /><br />     6#楼的总结的挺好,由于量比较大,怕很多过客没有耐心看下去,我准备给分解开来,节省更多人的时间。

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 楼主| chaozegang123 发表于 2011-10-29 15:55:55 | 显示全部楼层
本帖最后由 三T上人 于 2016-7-22 15:14 编辑 <br /><br />剪跨比:简支梁上集中荷载作用点到支座边缘的最小距离a(a称剪跨)与截面有效高度h0之比。
        它反映计算截面上正应力与剪应力的相对关系,是影响抗剪破坏形态和抗剪承载力的重要参数。

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东南西北人  在2011-10-29 18:07  送朵鲜花  并说:我非常同意你的观点,送朵鲜花鼓励一下
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 楼主| chaozegang123 发表于 2011-10-29 16:06:58 | 显示全部楼层
本帖最后由 三T上人 于 2016-7-22 15:14 编辑 <br /><br />剪压比:即结构系数,剪力系数。
        根据反应谱曲线上计算的最小值来确定
具体可参加新抗规5.2.5条。

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 楼主| chaozegang123 发表于 2011-10-29 16:11:58 | 显示全部楼层
本帖最后由 三T上人 于 2016-7-22 15:14 编辑 <br /><br />剪重比:是规范考虑长周期结构用振型分解反应谱法和底部剪力法计算时,因地震影响系数取值可能偏低,相应计算的地震作用也偏低,因此出于安全考虑,规范规定了楼层水平地震剪力得最小值.若楼层水平地震剪力小于规范对剪重比的要求,水平地震剪力的取值应进行调整,

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 楼主| chaozegang123 发表于 2011-10-29 16:15:29 | 显示全部楼层
本帖最后由 三T上人 于 2016-7-22 15:14 编辑 <br /><br />刚重比:结构刚度与重力荷载之比。
        是控制结构整体稳定的指标。

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 楼主| chaozegang123 发表于 2011-10-29 16:19:48 | 显示全部楼层
周期比:结构扭转为主的第一周期Tt与平动为主的第一周期T1 之比,A级高度高层建筑不应大于0.9;B级高度高层建筑、混合结构高层建筑及复杂高层建筑不应大于0.85。
      验算周期比的目的,主要为控制结构在罕遇大震下的扭转效应。
      也是控制结构扭转效应的指标。

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 楼主| chaozegang123 发表于 2011-10-29 16:24:10 | 显示全部楼层
有没有人在给补充几个实用且容易混淆的概念(有奖励哦)
位移比,层间位移角,层间刚度比,层间受剪承载力比,框架的倾覆力矩比。
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ljmtidilgw 发表于 2011-10-29 20:52:10 | 显示全部楼层
希望chaozegang123版主多给大家来点结构方面的东西,越简单明了越好,比如本贴。我们搞岩土或其它专业经常遇到比如弯矩bending moment等术语,具体多大结构就不允许或到底如何控制和评价不是很明白。

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 楼主| chaozegang123 发表于 2011-10-30 18:43:55 | 显示全部楼层
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 楼主| chaozegang123 发表于 2011-10-30 21:00:29 | 显示全部楼层
位移比:最大水平位移与最大层间位移的比值。
        是控制结构整体抗扭特性和平面不规则性的指标。

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 楼主| chaozegang123 发表于 2011-10-30 21:02:08 | 显示全部楼层
层间位移角:层间最大位移与层高之比。
            是控制结构整体刚度和不规则性指标。

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 楼主| chaozegang123 发表于 2011-10-30 21:04:15 | 显示全部楼层
层间刚度比:层间刚度之比。
            是控制结构竖向不规则性和判断薄弱层的重要指标。

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 楼主| chaozegang123 发表于 2011-10-30 21:05:39 | 显示全部楼层
层间受剪承载力比:层间受剪承载力之比。
                  是控制结构竖向不规则性和判断薄弱层的指标。

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 楼主| chaozegang123 发表于 2011-10-30 21:07:56 | 显示全部楼层
框架的倾覆力矩比:主要是判断是按框架还是按剪力墙来确定抗震等级。

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 楼主| chaozegang123 发表于 2011-10-30 21:08:51 | 显示全部楼层
希望大家继续补充,相互学习。
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ljmtidilgw 发表于 2011-10-30 21:30:50 | 显示全部楼层
有没有简单的公式和评价准则给大家?
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 楼主| chaozegang123 发表于 2011-10-31 09:02:08 | 显示全部楼层
对于结构设计,特别是高层结构设计来说 我觉得这些都是简单而易懂的东西,如果说公式的话,可能这些就是对公式的总结。

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榀菋 发表于 2011-10-31 17:16:49 | 显示全部楼层
{:soso_e179:}
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pipqs 发表于 2011-11-1 07:51:26 | 显示全部楼层
真是好人啊~~













经常下载 http://www.adjcjx.com/
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 楼主| chaozegang123 发表于 2011-11-1 09:19:28 | 显示全部楼层
谢谢楼上鼓励,一起努力,共同进步。
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dick3739 发表于 2011-11-2 17:18:29 | 显示全部楼层
{:soso_e105:}我是不是太混了 好多都不懂 慚愧阿
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 楼主| chaozegang123 发表于 2011-11-2 21:33:22 | 显示全部楼层
29#楼的不要着急  做任何事情都需要有个过程 你会成功的。

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一米阳光的春天 发表于 2011-11-2 21:34:33 | 显示全部楼层
chaozegang123费心了,说的简单明了。
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 楼主| chaozegang123 发表于 2011-11-2 22:05:37 | 显示全部楼层
主要是大家时间都宝贵,越节省时间越好 呵呵
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zhouweiwrzh 发表于 2011-11-5 04:52:49 | 显示全部楼层
感谢chaozegang123超版与大家解析结构专业知识
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低调的爱 发表于 2011-12-19 22:57:49 | 显示全部楼层
看帖子的都发表一下看法












北京商标设计
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kevinlau1976 发表于 2012-3-19 13:01:36 | 显示全部楼层
总结的很好
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kengawk 发表于 2012-3-19 14:34:45 | 显示全部楼层
不错,要能把概念的引出再细说下就更好了。
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xinjl93 发表于 2015-5-26 17:11:34 | 显示全部楼层
楼主辛苦了
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