高清版《超限高层建筑结构常见问题解答与设计实战 PKPM、YJK、MIDAS软件应用》鞠小奇 庄伟 2020版.pdf

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超限建筑是指超过规范要求限制的建筑,如高度超高、跨度大、体型复杂、结构异常等规范和规程没有包含的建筑。近年来,随着经济、文化的快速发展,超限建筑越来越多。早在2002年建设部发布了《超限高层建筑工程抗震设防管理规定》,明确了在各省、自治区、直辖市对此类工程管理,并应由相应省级建设行政主管部门负责,若要在抗震设防区内进行超限高层建筑工程建设,建设单位应在初步设计阶段向当地省级建设行政主管部门提出专项报告。由此可见,超限建筑设计是非常重要的,需要对个体进行特殊设计。
对于刚接触超限建筑结构设计的读者来讲,如何建立基本的超限结构概念,了解超限设计背后的本质,并能够上机操作,完成超限设计工作,是非常迫切的。掌握超限设计的思路及流程需要了解超限设计的基本理论及规范规定,同时还需要丰富的设计经验。本书通过对基本理论、规范规定、实际工程与软件操作的介绍,通过问答的形式,可使超限高层结构设计的入门者建立起基本概念,能进行基本的超限分析判断,并能够通过PKPMYJKMIDAS GenMIDAS Building等软件完成超限设计工作。全书通过八个部分:超限设计思路、超限设计的判别及设计针对措施、超限性能设计、超限性能设计针对措施实例、超限小震弹性分析(反应谱法及时程分析方法)、超限大震弹塑性分析、超限专项分析、超限高层结构实操案例,循序渐进地介绍。

内容索引:

第1章超限设计思路001
1.1超限设计包含哪些内容?/001
1.2超限设计中“不变”的内容有哪些?/002
1.3如何理解超限设计的简易性?/003
1.4运用MIDAS进行超限分析基本流程是什么?/003
1.5线弹性时程分析的步骤是怎样的?/005
1.6静力弹塑性时程分析的步骤是怎样的?/006
1.7超限设计有哪些要求?/006
1.8完成小、中、大震的计算后如何进行包络设计?/007
第2章超限设计的判别及设计针对措施018
2.1如何对高度超限进行判别?/018
2.2高度超限时应注意哪些问题?/019
2.3如何对规则性超限进行判别?/019
2.4规则性超限设计时应采取哪些针对措施?/025
2.5如何对结构类型超限进行判别?/033
第3章超限性能设计034
3.1在实际设计中应如何确定房屋结构的设计性能?/034
3.2一般哪些构件属于关键构件?/034
3.3规范对结构抗震性能目标有哪些规定?/034
3.4中震、大震作用下的性能设计有哪些规定?/035
3.5工程实例中是如何设置性能目标的?/036
第4章超限性能设计针对措施实例039
4.1如何理解超限性能设计针对措施?/039
4.2具体工程中如何采取结构超限应对措施?/039
第5章超限小震弹性分析(反应谱法及时程分析方法)…042
5.1YJK的设计思维与逻辑关系是什么?/042
5.2小震弹性分析(反应谱法)参数如何设置?/042
5.3如何进行特殊构件设置?/091
5.4YJK如何计算分析?/094
5.5结构计算步骤及控制点是什么?/094
5.6模型如何分析及调整?/095
5.7如何解决超筋?/110
5.8超限小震弹性时程分析的软件操作过程是什么(以YK为例)?/111
5.9超限小震弹性时程分析的软件操作过程是什么(以PKPM为例)?/114
5.10YJK如何根据时程分析结果进行小震内力调整?/118
5.11如何选择地震波?/118
5.12如何进行小震动力弹性时程分析(以MIDAS Gen为例)?/119
第6章超限大震弹塑性分析126
6.1如何进行Pushover分析(以MIDAS Gen为例)?/126
6.2如何进行动力弹塑性时程分析(以MIDAS Gen为例)?/132
6.3如何进行静力弹塑性时程分析(以MIDAS Building为例)?/133
6.4如何进行动力弹塑性时程分析(以MIDAS Building为例)?/137
6.5如何进行动力弹塑性时程分析(以PKPM为例)?/138
6.6如何进行静力推覆分析(以PKPM为例)?/140
6.7如何进行动力弹塑性时程分析(似YJK为例)?/141
6.8如何进行静力推覆分析(以YJK为例)?/145
第7章超限专项分析147
7.1如何进行中震弹性分析(以PKPM为例)?/147
7.2如何进行中震弹性分析(以YJK为例)?/151
7.3如何进行中震不屈服分析(以PKPM为例)?/156
7.4如何进行中震不屈服分析(以YJK为例)?/157
7.5如何进行大震不屈服分析(以PKPM为例)?/159
7.6如何进行大震不屈服分析(以YJK为例)?/159
7.7如何对楼板进行温度应力分析(以YJK为例)?/159
7.8如何进行剪力墙中震受拉分析(以PKPM为例)?/164
7.9如何进行剪力墙中震受拉分析(以YJK为例)?/165
7.10如何进行大震抗剪分析(以YJK为例)?/165
7.11如何进行楼板舒适度分析(以YJK为例)?/166
第8章超限高层结构实操案例171
8.1概述/171
8.2荷载/171
8.3计算软件与分析方法/175
8.4结构超限检查、抗震性能目标/175
8.5结构抗震性能目标/176
8.6针对超限内容的措施/177
8.7针对超限的抗震构造加强措施/177
8.8根据中震分析结果的构造加强措施/177
8.9根据大震动力弹塑性分析结果的构造加强措施/178
8.10结论/178
参考文献179

内容摘抄:

1.1
超限设计包含哪些内容?
答:超限设计,以PKPM为例,先计算小震弹性作用下的地震力、设计指标(周期比、位移比、轴压比、剪重比等)及内力配筋(小震正截面的弹性计算、小震斜截面的弹性计算等);计算完成后,根据设置的性能目标,进行关键构件的中震弹性或不屈服设计、关键构件的大震不屈服设计。中震及大震的计算,是修改ATWE中的几个参数(风荷载计算信息、抗震等级、水平地震影响系数最大值、周期折减系数、连梁刚度折减系数、中梁刚度增大系数,不考虑偶然偏心,不考虑外框剪力调整、剪重比调整、薄弱层调整)后的抗弯、抗剪满足设计性能目标后的SATWE计算结果,反映在配筋的数值上,最后与小震弹性的SATWE计算结果进行包络设计。
超限设计,对于钢筋混凝土结构,是由钢筋及混凝土去平衡外界的各种荷载及作用,所以不管是小震、中震还是大震,解决问题都是从钢筋与混凝土着手,也就是软件给出各种构件的钢筋面积或者手算钢筋的面积去平衡薄弱部位的不利作用。性能设计基本上都是由构件的SATWE计算结果去满足性能设计的要求,比如梁、柱、墙等构件的抗弯弹性或者不屈服,梁、柱、墙等构件的抗剪弹性或者不屈服,可以通过查看SATWE指标是不是红颜色(超筋)去判别,有些性能设计,比如控制墙肢剪压比,控制罕遇地震作用下底部加强部位墙肢平均剪应力不大于0.15fck
对于时程分析,选波是最关键的,这关系到力,而力关系到结构的各种指标,现在软件可以自己设定选波条件后进行选波。当选波后的基底剪力不满足规范要求时,现在很多设计师喜欢选择下一级别的特征周期地震波,通过放大地震力的方式去满足规范对基底剪力的要求,也可以必要时放大fmax。
超限设计有时要做关键构件的损伤分析,这是构件性能分析的补充,通过查看构件的损伤情况,从而确定构件的性能目标是否满足要求,通过损伤发现薄弱部位,从而采用一定的抗震措施去平衡。
对于混凝土结构,在进行超限分析时,主要抗震措施有:提高抗震等级;增大约束边缘构件的范围,控制轴压比不大于某个值;避免墙肢出现偏心受拉,控制风及小震作用下所有墙肢不出现受拉状态,对中震作用下出现受拉状态的墙肢,设置约束边缘构件;设置弱连梁,体现“强墙肢、弱连梁”;控制结构扭转效应,周期比及位移比严于现行规范;加大楼板的厚度,提高楼板配筋率,双层双向;柱子配筋加强,箍筋全高加密并提高配箍率。

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