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09年结构工程师-建筑结构设计的一些基本思路和想法

www.zige365.com 2009-9-22 11:20:04 点击:发送给好友 和学友门交流一下 收藏到我的会员中心

    2、分析计算简化模型利用力学基本概念对国家法规要求进行符合性验算:
    分析模型分为:平面分析模型、三维分析模型和四维分析模型,分析模型是人类探索未知领域的方法和手段。
    平面分析模型:力学书和设计教材和设计手册上经典的分析模型,如刚架、排架、框架、屋架、楼梯、雨棚、楼板、梁、柱、支撑结构、平面应力结构、平面应变结构等所有常用建筑形式,通过100多年的实践经验证明,对常规建筑平面分析模型简单实用基本概念清晰准确不失为一种优秀的分析模型。
    三维分析模型:三维分析模型平面分析模型的发展和扩充对于向高层超高层结构、膜结构、索结构、空间体型复杂和不规则结构(如凉水塔或煤气柜)、网架和网壳结构等采用三维分析模型是最佳的选择,该分析模型可以模拟出结构各构件在三维空间种的相互作用和影响,可以准确提供各种构件指定截面上的内力位移和应力。可以为设计提供准确的资料和信息,确保各种空间结构设计的合理性。
    四维分析模型:四维分析模型是三维分析模型在时间空间维度上的拓展,可以分析在地震波作用下结构的反映、可以模拟施工荷载、可以模拟风洞、可以模拟水化热、混凝土的收缩和徐变、焊接过程应力变化和残余应力、可以分析结构在流体力场和固体力场中的耦合作用,该种分析方法还有待发展目前还未完全成熟,但这是结构设计的发展方向。
    设计分析方法主要有:静力分析、动力分析、材料非线性分析、几何非线性分析、模态分析和屈曲分析以及静力和动力弹塑性分析(PUSHOVER)等。
    国家法规要求进行符合性验算:主要是根据以上分析结果中构件的内力、位移和临界荷载根据规范公式来验证该构件在强度、刚度、稳定性方面是否符合设计要求是否安全。(其中有很多设计参数需要考虑如长细比、平面内计算长度、平面外计算长度、高厚比、宽厚比、塑性发展系数、稳定系数、板的平面内外刚度是否考虑扭转、还有是采用弹性板还是采用刚性板等)这需要有多年的设计经验和对分析模型的深入了解,没有十年锲而不舍的刻苦钻研和努力学习是很难完全掌握的,因此设计是一种艰苦的探索自然规律的过程。    3、采取构造措施保证节点和细部构造画出详细的施工图:
    建筑结构设计无论采用何种计算模型计算,都很难保证结构在全寿命期都保证安全而不出任何问题,良好的设计是要靠准确的节点和多年积累的构造措施来保证的,任何不重视节点设计和细部构造的设计者都将会为自己的无知而付出代价。千里之堤毁于蚁穴,建筑结构的薄弱点一般都是由节点处理和构造措施来保证的,因此可以用ANSYS多做一些节点设计,用板单元建模加荷载和约束后划分网格进行静力分析,按第四强度理论验证强度是否安全、板元局部区格划分位置是否有局部屈曲。
    施工图的绘制可按传统方式平面绘制,也可利用XSTEEL和PROSTEEL等软体进行三维设计。但是无论采用何种方式最重要的是胸有成竹,目无全牛才能游刃有余,毕竟画图是设计环节中最简单和最有成就感的环节。    以上是本人在建筑结构设计方面的一些想法,虽然肤浅但之所以写这些是想起到抛砖引玉的目的,与各位喜欢设计工作愿意探索设计真谛的同人共勉。

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