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重力二阶效应是柱子等构件由于端部位移大,重心偏离轴线而引起的柱子底部的弯矩~~一般称为P—△效应,在建筑结构分析中指的是竖向荷载的侧移效应。当结构发生水平位移时,竖向荷载就会出现垂直于变形后的竖向轴线分量,这个分量将增大水平位移量,同时也会增大相应的内力,这在本质上是一种几何非线性效应。设计者可根据需要选择考虑或不考虑P—△效应。
(1)这里考虑的是针对结构原始刚度计算的P—△效应,与《混规》7.3.12条考刚度折减的要求是完全不同的。
(2)只有高层钢结构和不满足《高规》5.4.1条的高层混凝土结构才需要考虑P—△效应对应水平力作用下结构内力和位移的不利影响。
(3)高厚比超限的钢筋混凝土的设计者应特别注意。
PKPM建筑结构软件--重力二阶效应及结构稳定 规范:
高规第5.4.1-5.4.2条规定了高层建筑结构要考虑重力二阶效应的 情况。高规5.4.4规定了高层建筑稳定性的条件。
实现:
1.软件具有考虑重力二阶效应的开关;既适合刚性楼板也适合弹性楼板。
2.考虑重力二阶效应不改变柱的计算长度系数。
3.程序按高规5.4.1计算剪力墙结构、框架剪力墙结构、筒体结构的两个主轴方向的等效侧向刚度EJD和刚重比EJD/GH**2,以及框架结构的层等效侧向刚度D和刚重比Dh/G,并判断是否考虑重力二阶效应和符合稳定性要求。
4.剪力墙结构、框架剪力墙结构、筒体结构的两个主轴方向的刚重比EJD/GH**2介于1.4与2.7之间,或框架结构的和刚重比Dh/G介于10与20之间,则必须考虑重力二阶效应。
5.剪力墙结构、框架剪力墙结构、筒体结构的两个主轴方向的刚重比EJD/GH**2小于1.4,或框架结构的和刚重比Dh/G小于10,则结构整体失稳。应调整并增大结构的侧向刚度。
实际应用:
程序自动判断是否需要考虑,若需要考虑,返回前处理勾选。
由于P—△效应的影响,将降低结构的承载力和结构的整体稳定。
侧向刚度较柔的建筑物,在风荷载或水平地震作用下将产生较大的水平位移△,由于结构在竖向荷载P的作用下,使结构进一步增加侧移值且引起结构内部各构件产生附加内力。这种使结构产生几何非线性的效应,称之为重力二...
那需不需要点P-△效应这个选项呢?计算需要考虑重力二阶效应。。。
偏心受压构件在偏心荷载作用下,会产生变形。这个变形增加了原荷载的偏心程度,产生附加的偏心弯矩,这一部分增加的弯矩称为受压构件的二阶效应。
弹性地基上空间巨型框架的重力二阶效应分析
对软土地基上的超高层建筑空间巨型框架的二阶效应分析建立了一种新的简化分析模型.在空间巨型框架中,仅考虑二级框架柱的轴向刚度,并将其向一级框架梁的轴线方向连续化,使之成为一级框架梁单元的弹性地基,把一级框架梁当作文克弹性地基梁,形成由巨型柱和巨型文克弹性地基梁构成的空间巨型框架,然后考虑了地基(半无限大弹性地基)的弹性变形,按空间刚架进行重力和水平力相互作用下的二阶效应计算.算例计算结果表明,新的简化模型是合理可行的.
高层建筑的重力二阶效应分析方法与主要影响因素
随着高层建筑的发展,层数、高度的增加,重力二阶效应(又称为重力P-Δ效应)的影响越来越引起人们的重视。本文作者编制了可考虑重力二阶效应的计算分析程序,并通过算例探讨了影响重力二阶效应的因素。
一、程序调整:刚重比不满足规范上限要求,在SATWE的“设计信息”中勾选“考虑P-Δ效应”,程序自动计入重力二阶效应的影响。
二、结构调整:刚重比不满足规范下限要求,只能通过调整增强竖向构件,加强墙、柱等竖向构件的刚度。
三、规范给定的刚重比的上限值是2.7,当小于这个值时需要考虑重力二阶效应;当大于这个值时没有必要考虑重力的二阶效应。
什么是刚重比?
刚重比:规范上限主要用于确定重力荷载在水平作用位移效应引起的二阶效应是否可以忽略不计。刚重比不满足规范上限要求,说明重力二阶效应的影响较大,应该予以考虑。规范下限主要是控制重力荷载在水平作用位移效应引起的二阶效应不致过大,避免结构的失稳倒塌。刚重比不满足规范下限要求,说明结构的刚度相对于重力荷载过小。但刚重比过分大,则说明结构的经济技术指标较差,宜适当减少墙、柱等竖向构件的截面面积。
1、钢结构应按建筑抗震设计规范第3.6.3条规定计入重力二阶效应。进行二阶效应的弹性分析时,应按现行国家标准《钢结构设计规范》GB 50017的有关规定,在每层柱顶附加假想水平力。
2、框架梁可按梁端截面的内力设计。对工字形截面柱,宜计入梁柱节点域剪切变形对结构侧移的影响;对箱形柱框架、中心支撑框架和不超过50m的钢结构,其层间位移计算可不计入梁柱节点域剪切变形的影响,近似按框架轴线进行分析。
3、钢框架-支撑结构的斜杆可按端部铰接杆计算;其框架部分按刚度分配计算得到的地震层剪力应乘以调整系数,达到不小于结构底部总地震剪力的25%和框架部分计算最大层剪力1.8倍二者的较小值。
4、中心支撑框架的斜杆轴线偏离梁柱轴线交点不超过支撑杆件的宽度时,仍可按中心支撑框架分析,但应计及由此产生的附加弯矩。
5、偏心支撑框架中,与消能梁段相连构件的内力设计值,应按下列要求调整:
(1)支撑斜杆的轴力设计值,应取与支撑斜杆相连接的消能梁段达到受剪承载力时支撑斜杆轴力与增大系数的乘积;其增大系数,一级不应小于1.4,二级不应小于1.3,三级不应小于1.2;
(2)位于消能梁段同一跨的框架梁内力设计值,应取消能梁段达到受剪承载力时框架梁内力与增大系数的乘积;其增大系数,一级不应小于1.3,二级不应小于1.2,三级不应小于1.1;
(3)框架柱的内力设计值,应取消能梁段达到受剪承载力时柱内力与增大系数的乘积;其增大系数,一级不应小于1.3,二级不应小于1-2,三级不应小于1.1。
6、内藏钢支撑钢筋混凝土墙板和带竖缝钢筋混凝土墙板应按有关规定计算,带竖缝钢筋混凝土墙板可仅承受水平荷载产生的剪力,不承受竖向荷载产生的压力。
7、钢结构转换构件下的钢框架柱,地震内力应乘以增大系数,其值可采用1.5。