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3D3S结构设计疑难解答:支座策略、整体稳定性与荷载考虑
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更新于2024-07-22
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在"3D3S幸福兄答实录"中,主要讨论了3D3S软件在建筑结构分析中的几个关键问题。这些问题涵盖了网架结构的设计、支座设置、格构柱的整体稳定性、风荷载计算、以及屋面活荷载处理等。 首先,关于网架支座设计,幸福兄强调了整体分析的重要性。他认为,在实际分析中,不应在柱顶连接处设置支座,因为这将导致局部支座简化,影响整个结构的精确分析。正确的做法是采用整体分析,确保所有节点的相互作用得到准确模拟。 其次,对于带行车格构柱的问题,软件通常会根据预设的格构柱截面自动进行整体稳定计算,但如果自行建立的格构柱模型,则需要用户自行考虑整体稳定,可能需要额外的补充计算或处理。 风荷载部分,幸福兄指出,软件在计算风荷载时可能会考虑多种工况,如X、-X、Y、-Y方向的风向影响,包括山墙端的负值系数。在演示中,虽然没有展示所有工况,但强调了软件确实进行了多角度的考虑。用户在实际应用时需要根据具体项目特点调整。 对于屋面活荷载,3D3S允许用户选择是否考虑不利布置。幸福兄建议,在多跨结构中,如门钢系统,活荷载需要被纳入计算,而在单跨结构中则可能无需考虑,这类似于连续梁与现浇楼板的情况,需要根据结构的实际情况灵活处理。 3D3S在使用过程中需要用户对软件的默认设置有所理解,并结合结构工程的专业知识进行适当调整,以保证模型的准确性。幸福兄的解答提供了一种实用的思考路径,但强调了在实际操作中需灵活应用和专业判断。
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15 度的时候需要输入,PKPM 默认可以输入 6 组,3D3S 没试过)需要输入的每种斜交构
件的于水平方向的夹角。因为地震作用为抗力越大,反应越大,常规的默认水平和垂直两个
方向的地震不足以反应地震作用的最不利情况,所以增加这个考虑。
不耦联,不增大,就是指一般的结构,可以说是 2 维结构;不耦联,自动增大,这一点可看
抗震规范,地震计算的时候只考虑平动影响,然后边榀自动增大地震效应系数;耦联就是考
虑扭转耦联,双向平动+扭转共同考虑,抗震规范上有解释;双向地震其实和耦联是一样的,
当你把双向地震前面打勾,则不耦联选项变灰,不能选择,当你选择了耦联,程序会自动计
算双向地震;竖向地震,什么时候需要请看抗震规范,不同结构条件不一样。
就目前 8。0 版本来说,这些地震参数变化的影响非常不明显,说白了,这些参数以及前面
结构计算参数定义里面的刚度计算方法选择,对目前的框架模块来说,一点影响都没有,因
为,这些参数其实都是为即将推出的多高层模块做准备的,目前的框架模块还无法考虑和体
现更多的控制条件和参数,这一点和 PKPM 的 SATWE 还有一定从差距,当然,当 9。0 升
级,高层模块出来后,这些都会改变的。经比较,在相同的条件下,SATWE 计算得到的周
期以及变形和 3D3S 计算出来的相当接近,但在层抗剪承载力上,两者相差较大。
10、幸福兄弟,请教俩问题:
1、关于 3D3S 中风荷载分为单向和双向导到杆件怎样理解?
2、风荷载工况设很多种,具体怎样判别和设置?
幸福:1,杆件导荷载分双向单向导到单元节点上和直接导到单元上.举个例子,框架,为什么
要导到柱子上,因为按照常规做法,墙面是檩条的话,那么檩条是连接在柱子上的,风荷载通过
墙面板传递给檩条,檩条再传给柱子,所以,在考虑结构风荷载的时候,就仅仅把风荷载导到柱
子上.其他荷载也一样,考虑到那些构件受力,就导到那些构件上.
2,风荷载工况,每一个表示向一个方向的吹的风,不同方向吹的风要分不同的工况,你理解这
句话就行了.
幸福:我个人在 3D3S 中用到的如下:
1,双向导到杆件一般出现在楼面双向板或者异型结构.钢结构由于有次梁存在以及多采用组
合楼板,楼面也是采用单向导到次梁上.
2,原则上,对于框架结构,风荷载的传递还是导到柱子上,因为框架结构中的梁主要承受竖向荷
载,外围的梁如再承受侧向的风荷载,对梁本身的受力是不好的.
3,常规结构基本上是单向导到单元的多.
幸福:对于混凝土柱钢梁约束释放问题,主要有两种情况,一是转动释放,二是转动+平动
释放;在 3D3S 中要达到这两个目的都可以是有多种方法。
1,转动释放,就是释放连接处的弯矩,可以是梁端绕 3 轴转动释放,也可以是柱顶绕 3 轴
转动释放,还可以是梁跟柱顶都绕 3 轴转动释放,其计算结果是一样的,要得到正确的结果
的前提是梁跟柱的方位要正确,所以 3D3S 里面,显示截面这个命令大家要熟悉,要经常用。
2,转动+平动释放,就是既释放连接处的弯矩,还释放连接处某一方向的位移。达到这个
目的,可以是梁绕 3 轴转动释放+梁沿 1 轴平动释放,注意,梁的 1 轴就是梁沿轴线方向;
也可以是柱绕 3 轴转动释放+柱沿 2 轴平动释放;当然也可以是梁和柱都一齐这样做,结果
是一样的。
至于什么时候需要增加平动释放,要看具体结构,用能量守恒来说,平动释放【力(主要为
水平力)作用方向位移的释放】必然导致力的释放,也必然导致梁跨中挠度的增加,这两者
是此消彼长的;一般来说,坡度越大,水平力越大,挠度越小,反之亦然,水平力是否需要
释放,要看下部结构是否能承受,不要一上来就要求平动释放,需要综合考虑,释放对梁的
影响以及不释放对柱的影响。按照我个人的看法,多跨结构释放,多跨可以做连续跨,能降
低梁的挠度;单跨结构能不释放就不释放,对挠度的影响很大。
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