問題描述:
在 SAP2000 中打斷或合并構(gòu)件對(duì)設(shè)計(jì)結(jié)果是否會(huì)產(chǎn)生影響?有哪些方法可以避免這些影響?
解答:
在 SAP2000 中打斷或合并構(gòu)件對(duì)設(shè)計(jì)結(jié)果產(chǎn)生的影響主要包括:柱的有效長度系數(shù),等效彎矩系數(shù) βmx,βmy,βtx,βty。具體如下:
柱的有效長度系數(shù)
如果將梁或柱任意打斷,由于無支撐長度系數(shù)的保障,常規(guī)結(jié)構(gòu)中柱的有效長度系數(shù)不受影響。但是,特殊情況下可能會(huì)導(dǎo)致 SAP2000 在識(shí)別梁柱線剛度時(shí)出現(xiàn)錯(cuò)誤,影響柱的有效長度系數(shù)。
通常來講,梁打斷可能會(huì)導(dǎo)致 SAP2000 識(shí)別的梁長度減小,梁線剛度增加,導(dǎo)致柱的有效長度系數(shù)偏小,設(shè)計(jì)結(jié)果偏于不保守。柱打斷可能會(huì)導(dǎo)致 SAP2000 識(shí)別的柱長度減小,柱線剛度增加,會(huì)導(dǎo)致柱有效長度系數(shù)偏大,設(shè)計(jì)結(jié)果偏于保守。
如下所示,如果將梁或柱合并,SAP2000 會(huì)對(duì)合并后的一個(gè)框架對(duì)象進(jìn)行設(shè)計(jì),但實(shí)際應(yīng)該對(duì)合并前的多個(gè)框架對(duì)象分別進(jìn)行設(shè)計(jì)。這樣設(shè)計(jì)不但會(huì)導(dǎo)致框架關(guān)系混亂,并且只輸出一個(gè)有效長度系數(shù),設(shè)計(jì)對(duì)象的范疇模糊會(huì)導(dǎo)致計(jì)算結(jié)果出現(xiàn)不可控的錯(cuò)誤。
等效彎矩系數(shù)
等效彎矩系數(shù)的計(jì)算與柱的桿端彎矩有關(guān)。如果對(duì)柱進(jìn)行打斷,SAP2000 取打斷后的桿端彎矩計(jì)算等效彎矩系數(shù),這樣會(huì)導(dǎo)致一定的誤差,但通常等效彎矩系數(shù)的計(jì)算偏于保守。如果對(duì)柱進(jìn)行合并,SAP2000 取合并后的桿端彎矩計(jì)算等效彎矩系數(shù),這時(shí)無法判斷計(jì)算結(jié)果是偏于保守還是不利。
基于以上分析,建議梁柱建模盡量保證幾何長度與設(shè)計(jì)對(duì)象的范圍一致,必要時(shí)可通過框架剖分(而不是打斷)保證分析結(jié)果的準(zhǔn)確性。
對(duì)于梁的打斷,應(yīng)檢查打斷后對(duì)柱的有效長度系數(shù)是否產(chǎn)生影響。如有影響,必須人為修改柱的有效長度系數(shù)。對(duì)于柱的打斷,雖然計(jì)算結(jié)果可能偏于保守,但如果用戶無法接受保守的設(shè)計(jì)結(jié)果,也可通過修改有效長度系數(shù)或其他手段進(jìn)行更加精細(xì)的分析與設(shè)計(jì)。
對(duì)于梁或柱的合并,用戶必須盡量規(guī)避,因?yàn)樵O(shè)計(jì)結(jié)果不可預(yù)知。