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《混凝土结构设计》--第二张 结构分析与计算(四)


发挥结构潜力、节约材料、简化设计、方便施.T等特点。目前应用广泛的是弯矩调幅法。
    按该方法设计的结构和构件,尚应满足IE常使用极限状态的要求或采取有效的构造措
施。对于直接承受动力荷载的结构以及要求不ILH现裂缝或处于严重侵蚀环境等情况下的结
构,不应考虑采用这种方法。
    3.塑性极限分析方法
    混凝土结构和构件(框架、连续梁、板)的承载能力极限状态设计可采用塑性极限分析
方法。特别是对于承受均布荷载的矩形双向板,可采用塑性铰线法或条带法等塑性极限分
析方法进行设计。T程设计和使用实践经验证明,这种方法简便易行,可保证结构安全,但
仍应满足正常使用极限状态的要求。
    4.非线性分析方法
    结构的非线性包括材料非线性和几何非线性。材料非线性是指材料、截面或构件的非
线性本构关系,如应力一应变关系、弯矩一fH1率关系、荷载一位移关系等;几何非线性是指结
构的受力与结构变形有关,称为二阶效应。
    j  性分析方法以材料(如钢筋混凝土)的实际力学性能为依据,通过引入相应的材料
非线性本构关系,可精确分析结构受力全过程的各种荷载反应,详尽地描述结构受力各个阶
段直至破坏的内力、变形和裂缝发展,适用于任何形式和受力复杂的结构分析。
    当结构变彤对结构受力的影响不可忽略时,还需考虑结构的几何非线性(二阶效应)。
如进行高层建筑结构、高耸结构分析时,就必须考虑竖向荷载作用下结构侧移引起的附加内
力,悬索结构、薄膜结构等柔性结构,也必须考虑结构几何非线性的影响。
    5.试验分析方法
    对于体型复杂或受力状况特殊的结构或其部分,如不规则的空间壳体、异型框架等,或
采用了新型的材料、构造及连接形式,对现有分析方法的计算结果没有充分把握时,可采用
试验方法对结构的正常使用极限状态和承载能力极限状态进行分析或复核。
    上述分析方法中,又有各种具体的计算方法,如解析法或数值法、精确解法或近似解法。
结构设计时,应根据结构的重要性和使用要求、结构体系的类型和受力特点、构件布置、材料
性能、荷载(作用)T况以及计算精度等加以选择。计算方法的选择还取决于已有的分析手
段,如计算软件、手册及图表等。
    在各种结构设计手册中,给ll了各结构形式的设计原理、方法、一般规定、适用条件、算
例以及用来直接选用的各种表格。这对于具体设计各种结构形式具有良好的指导作用。
    解析法的应用范围较窄,仅对特定结构(如桁架、三铰拱等静定结构)适用,但结果是精
确解。数值法常用的方法有有限元法、差分法、有隈条法等,一般需要借助计算程序进行计
算,故也称程序分析方法,其中有限元法的适用范围最广,可以计算各种复杂的结构形式和
边界条件。
2.4  结构分析软件
    目前,在我国建筑行业,使用结构分析软件已经成为必需的设计手段,极大地提高了设
计效率和水平。比较成熟、应用较广的结构设计和分析软件有:Midas7Building、PKPM系列
等建筑结构专用分析软件以及ETABS .Midas7Cen .SAP .ANSYS等通用分析软件。
    通用分析软件功能强大,但用于建筑结构时较为烦琐,且计算结果的输出格式一般小便
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