[结构][设计][规范] 关于结构倾覆力矩计算公式的另一种理解

实干、实践、积累、思考、创新。 说到结构倾覆力矩,搞过设计的朋友可能最先会想到以下这个公式: $${M_{\rm{c}}} = \sum\limits_{i = 1}^n {\sum\limits_{j = 1}^m {{V_{ij}}{h_i}} } $$ 该公式来源于《抗规》6.1.3条的条文说明,原条文其中,\(M_{\rm{c}}\)为规定侧向力作用下结构底层的框架倾覆力矩,\(V_{ij}\)表示第i层第j根框架柱的计算地震力,\(h_i\)为结构第i层的层高,为框架i层的柱的根数,为结构的层数。若将该公式推广到通用的情况,不仅是计算底层的倾覆弯矩,而是用于计算特定楼层的倾覆弯矩,同时将层高放到第一层连加符号的外面,则可得到公式\({M_j} = \sum\limits_{i = j}^n {{V_i}{h_i}}\),其中,\({V_i}\)表示结构第i层的楼层剪力,\({h_i}\)为结构第i层的层高,\({M_j}\)为结构第j层的倾覆弯矩,该公式指的是结构第j层的倾覆弯矩等于第j层及以上楼层的剪力与层高乘积的叠加。 最初看\({M_j} = \sum\limits_{i = j}^n {{V_i}{h_i}}\)这个公式时,是及其不直观的,因为说到倾覆力矩,可能大多数人最开始想到的都是侧向力乘以力臂的方式,因为我们最初学力学的时候就是这样,力乘以力臂就形成弯矩。接下来我们不妨重新来推导一次这个很多人都推导过的公式,看怎么从侧向力乘以力臂一步步推导到剪力乘以层高。 如下图所示,以一个三层高的结构为例,各层层高分别为h1,h2,h3,各楼层的侧向力分别为F1,F2,F3,各层的楼层剪力分别为V1,V2,V3。,相应结构各层的倾覆弯矩分别为M1,M2,M3。 图1 倾覆力矩模型 根据力与力臂乘积为力矩及外力与剪力之间的关系,我们可以得以下推导: (1)第3层的倾覆弯矩 …

[结构][FEM][Midas Gen] 结构的弯曲变形和剪切变形分量——简单算例 (Bending induced and Shear induced Lateral Deformation of Structure)

实干、实践、积累、思考、创新。 几个简单算例,测算的侧移,其中有多少是弯曲变形引起,多少是剪切变形引起。 接下来有空再找几个实际工程算例测算,看看方法是否合理。 微信公众号 ( Wechat Subscription) 欢迎关注 “结构之旅” 微信公众号

[结构设计][楼梯] 混凝土楼梯施工图笔记

坚持实干、坚持一线、坚持积累、坚持思考,坚持创新。 楼梯为建筑的垂直交通工具,同时兼做火灾时候的逃生。 楼梯施工图需要注意事项: (1)画楼梯施工图时候需要核对平面图 ,剖面图,同时需要核对平面施工图及竖向构件图,不对应时应该标注,及早发现问题并协调。 (2)一般情况,楼梯净高 不要小于,2200mm,注意梯梁位置。 (3)楼梯可以设置梯柱将荷载传递到下一层的梁上,也可以设置成折板的形式,将楼梯搭到两端的剪力墙上。 (4)楼梯净高不够时,中间休息平台可以做成悬挑板或者反梁的形式。 (5)可以先画楼梯剖面,再画楼梯平面,两者相互校对。 (6)注意楼梯结构标高与平面标高是否对应,高差过小难以施工。 (7)建筑楼梯踏步一般按面层计算,而结构楼梯按结构实际标高计算。 (8)梯柱除了按计算设计外,还要考虑防火极限,截面不能设置太小。 相关博文( Related Topics) [01] [工具][软件][规范] 广东省标准《高层建筑混凝土结构设计规范》反应谱计算工具 [02] [结构力学][结构设计] 两端固支梁弯矩为0点距端部的距离 [03] [抗震][结构设计][规范] 非抗震设计情况下混凝土柱的“轴压比”可达多大? [04] [结构设计][动力学] YJK中CQC振型组合地震力的复核 [05] [结构设计][楼梯] …

[结构设计][抗震][笔记] 什么是规定水平力?

20180730写的标题,现在整理一下。 实干、实践、积累、思考、创新。 规定水平力是来源于规范的概念,主要出处: 1.《建筑抗震设计规范》GB 50011-2010,3.4.3及条文说明 3.4.4、3.4.4-2 1)按国外的有关规定,楼盖周边两端位移不超过平均位移2倍的情况成为刚性楼盖,超过2倍则属于柔性楼盖。因此,这种“刚性楼盖”,并不是刚度无限大。计算扭转位移比时,楼盖刚度可按实际情况确定而不限于刚度无限大假定。 2)扭转位移比计算时,楼层的位移不采用各振型位移的CQC组合计算,按国外的规定明确改为取“给定水平力”计算,可避免有时CQC计算的最大位移出现在楼盖边缘的中部而不在角部,而且对无限刚楼盖、分块无限刚楼盖和弹性楼盖均可采用相同的计算方法处理;该水平力一般采用振型组合后的楼层地震剪力换算的水平作用力,并考虑偶然偏心;结构楼层位移和层间位移控制验算时,仍采用CQC的效应组合。 2.《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3-2010,3.4.5.1 扭转位移比计算时,楼层的位移可取“规定水平地震力”计算,由此得到的位移比与楼层扭转效应之间存在明确的相关性。“规定水平地震力”一般可采用振型组合后的楼层地震剪力换算的水平作用力,并考虑偶然偏心。水平作用力的换算原则:每一楼面处的水平作用力取该楼面上、下两个楼层的地震剪力差的绝对值;连体下一层各塔楼的水平作用力,可由总水平作用力按该层各塔楼的地震剪力大小进行分配计算。结构楼层位移和层间位移控制验算时,扔采用CQC的效应组合。 以上是规范的说明,比较明确的给出了 规定水平力 的概念及计算方法。简单说,规定水平力,就是为了计算结构的扭转位移比,评估结构的扭转性能而提出的一个虚拟的力。以下采用YJK的计算结果对规定水平力进行验算。 由上图可见,通过CQC楼层剪力相减可得到规定水平力,规定水平力,上大下小,而且规定水平力和CQC组合的楼层地震力差别十分大,CQC地震力比规定水平力大。 微信公众号 ( Wechat Subscription) 欢迎关注 “结构之旅” 微信公众号

[结构设计][笔记][盈建科] 内存不足导致YJK无法计算的错误

YJK计算报错,模型的提示也检查了很久,最后发现原来是【空闲内存】不足引起的错误。 重新启动电脑,释放掉一些内存即可解决,在这里做个记录。 注释 ( Comments )   ( 如果您发现有错误,欢迎批评指正。邮箱:jidong_cui@163.com . 如果您喜欢这篇博文,请在上面给我 点个赞 吧! 🙂   🙂      ( If you found any mistakes in the post, please let me know. Email : jidong_cui@163.com. If you like this posts, please give me a “thumbs …

[结构][设计][YJK][笔记] 记录一个盈建科软件应用问题

模型从YJK转到 Midas,再从Midas 转回YJK,一些复杂的组合截面,材料可能会识别错误。 如下图,Midas中的钢管混凝土截面,导入到YJK后,材料定义为 钢,YJK则将该构件视为全截面都为钢,应修改为混凝土。否则用钢量就错误了。模型也不对。 检查模型 必须 注意这些地方。 注释 ( Comments )   ( 如果您发现有错误,欢迎批评指正。邮箱:jidong_cui@163.com . 如果您喜欢这篇博文,请在上面给我 点个赞 吧! 🙂   🙂      ( If you found any mistakes in the post, please let me know. Email : jidong_cui@163.com. If you like …