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今天我们来聊聊:轴拉比的计算

发布于:2021-03-17 09:36:17 来自:建筑结构/PKPM 0 550 [复制转发]

今天我们来聊聊:轴拉比的计算

赵珊珊 

【轴拉比定义】

《超限高层建筑工程抗震设防专项审查技术要点》(建质[2015]67号)[以下简称《超限审查要点》]的第四章第十二条(四)款有要求。

中震时出现小偏心受拉的混凝土构件应采用《高层混凝土结构规程》中规定的特一级构造。中震时双向水平地震下墙肢全截面由轴向力产生的平均名义拉应力超过混凝土抗拉强度标准值时宜设置型钢承担拉力,且平均名义拉应力不宜超过两倍混凝土抗拉强度标准值。

轴拉比在现行规范中并没有明确规定,只是在超限审查报告中有提到构件拉应力不能超过名义拉应力的2倍。因此,我们按照规范中轴压比的规定统称为轴拉比。


【程序中的轴拉比】

程序在计算时考虑构件的轴拉比输出,用户可以在后处理->轴压比通过右侧菜单分层查看轴拉比,如下图所示。

图 1  结果查看位置



由于规范和《超限审查要点》中对轴拉比的计算公式没有明确规定,程序参考规范中轴压比的公式确定轴拉比的计算公式。



说明:

《超限审查要点》中只有普通混凝土墙的轴拉比规定,因此,程序中没有输出内置和外包钢板剪力墙轴拉比和组合轴拉比。


【轴拉比——组合】

1) 当前计算模型组合

后处理->轴压比基本显示内容中的轴拉比内力和组合,均采用当前计算模型的内力和组合。

当前模型为小震弹性,或者,性能设计中的中震弹性或大震弹性时,轴拉比组合程序默认为基本组合。

当前模型为性能设计中的中震不屈服或大震不屈服时,轴拉比组合程序默认为标准组合。


2) 控制工况组合

与规范中明确规定了不同构件的轴压比计算公式不同(墙的轴压比计算要求轴力采用重力荷载代表值计算;柱的轴压比计算要求轴力采用地震组合计算),轴拉比并没有给出明确的公式计算,因此,程序在进行计算时,按照控制工况不同进行区分。

图 2  控制组合选择



在进行轴拉力计算时,采用参数定义中给出的组合。

在计算时,将组合分为两种,一种组合包含地震工况,称为地震组合;不包含地震工况的组合统称为静力组合,此时,组合中会包含恒活风工况组合。

同时,如果构件有轴拉力时,会在构件信息中输出最大轴拉比控制工况和组合轴力。

图 3   构件信息输出



【轴拉比——材料】

后处理->轴压比基本显示内容中的轴拉比计算材料,根据当前模型计算参数选择。

当前模型为小震弹性,或者,性能设计中的中震弹性或大震弹性时,计算轴拉比时采用材料设计值ft进行计算。

当前模型为性能设计中的中震不屈服或大震不屈服时,计算地震控制组合下的轴拉比时采用材料标准值ftk进行计算,非地震组合采用设计值进行计算。

参数中给出了验算条件限制,用户可以手动定义超限范围。

标准组合拉应力

《超限审查要点》中轴拉比规定是针对中震计算,同时要求采用标准组合和标准值进行验算。一般大家只是对结构的小震进行计算分析,所以有用户提到能否直接在小震下计算后给出中震下的轴拉比验算,因此,程序专门在后处理增加了标准组合拉应力的控制。

【内力】

结构中恒载、活载以及风荷载等工况计算与结构阻尼比、地震影响系数等无关,均采用程序计算内力标准值。

地震内力计算,考虑到影响结构地震工况最大的是地震影响系数最大值,程序中给出了小震影响系数最大值和中震影响系数最大值,地震工况按照二者之比线性放大,此时,未考虑中震下阻尼比变化以及连梁刚度折减等在中震下的变化。

图 4  标准组合拉应力



以左下角的墙为例和大家进行说明。

点击构件信息进行计算结果查看。

图 5  标准组合拉应力