考虑节点刚域影响的转换层结构分析方法研究

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本文结合某工程实例,针对目前转换层结构分析中存在的问题,分析了转换层结构中梁柱节点刚域的影响,提出了用等效截面法进行转换层结构的整体分析,既可较好地考虑梁柱节点刚域的影响,又不会引起整体地震作用的变化。转换层结构因其符合现代高层建筑体型日益复杂、功能日益综合的发展趋势,得到了愈来愈广泛的应用。由于转换构件往往要承担十几层甚至几十层的荷重,因而截面通常很大。转换梁的常用截面高度为1.6~4.0m。目前高层结构常用的整体计算模型有杆系-薄壁杆系模型,如TAT、TBSA;杆系-墙元或壳元模型,如SATWE、TUS等。但无论上述那种程序,对于梁、柱都采用杆系模型来模拟。对于一般楼层,框架梁的截面高度通常在0.5~0.9m,采用杆系模型的误差不大。对于转换层,采用杆系模型来模拟转换梁就会产生很大的误差。针对这种情况,有些公司推出了平面有限元程序,用来对转换梁做进一步的分析,规范也做了这方面的要求。由于转换梁及其上部构件都处于空间受力状态,采用平面模型分析不够合理,再加上荷载取用的还是杆系模型整体分析的结果,因此,平面有限元程序分析的结果往往很不规律,有时甚至会比较荒谬。研究如何在现有程序的基础上考虑框支梁柱节点刚域的影响,有一定的现实意义。本文给出了等效截面法的基本公式、适用范围和使用步骤,可供类似工程参考。
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