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第1章 建筑结构弹性分析与设计软件1

1.1 设计软件计算参数剖析1

1.1.1 总体信息1

1.1.2 地震信息6

1.1.3 风计算信息11

1.1.4 调整信息13

1.1.5 时程分析信息16

1.1.6 梁构件属性信息17

1.1.7 柱构件属性信息19

1.1.8 剪力墙构件属性信息21

1.2 计算单元和单元剖分23

1.2.1 杆单元23

1.2.2 墙单元23

1.2.3 楼梯27

1.2.4 构件的单元剖分27

1.3 计算假定和约束条件28

1.3.1 楼板的弹性与刚性假设28

1.3.2 地下室侧约束29

1.3.3 杆与杆的连接刚度29

1.3.4 位移边界条件30

1.4 荷载和地震作用30

1.4.1 荷载工况30

1.4.2 风荷载31

1.4.3 温度效应31

1.4.4 地震作用32

1.5 内力调整及组合34

1.5.1 总原则34

1.5.2 内力组合公式34

1.6 计算输出的主要结果35

1.6.1 扭转效应的控制35

1.6.2 竖向不规则的控制37

1.6.3 结构稳定性控制38

1.6.4 正常使用状态控制39

1.6.5 其他控制指标40

1.7 不同软件计算结果对比41

1.8 五款常用设计软件功能对比42

第2章 建筑结构非线性分析软件46

2.1 常用非线性分析软件功能介绍46

2.1.1 ABAQUS46

2.1.2 SAP200050

2.1.3 ETABS52

2.1.4 PERFORM-3 D53

2.1.5 MIDAS55

2.1.6 EPDA63

2.1.7 GSNAP64

2.1.8 小结66

2.2 静力弹塑性分析软件66

2.2.1 六款软件计算模型对比66

2.2.2 塑性铰的参数定义及应用78

2.2.3 软件计算参数设置83

2.2.4 剖分尺寸对计算结果的影响85

2.2.5 静力推覆分析适用范围讨论87

2.2.6 实际工程推覆分析对比89

2.2.7 小结93

2.3 动力弹塑性分析软件94

2.3.1 动力弹塑性分析基本方法94

2.3.2 六款软件计算模型对比94

2.3.3 参数设置及对计算结果的影响97

2.3.4 不同软件计算结果对比103

2.3.5 动力弹塑性分析软件的选择108

2.3.6 小结112

2.4 几何非线性分析软件112

2.4.1 建筑结构分析中的几何非线性因素112

2.4.2 几何非线性分析的软件实现115

2.4.3 几何非线性分析算例123

2.4.4 几何非线性分析的难点及解决方法127

第3章 软件之间数据交换130

3.1 几何模型与有限元分析模型数据交换130

3.2 犀牛几何模型导入ABAQUS、MIDAS/Gen和SAP2000131

3.3 结构分析软件之间数据交换134

3.3.1 DWG图形导入广厦和PKPM134

3.3.2 PKPM导入广厦和MIDAS/Gen136

3.3.3 MIDAS/Building导入MIDAS/Gen137

3.3.4 MIDAS/Gen与SAP2000双向数据交换138

3.3.5 GSSAP与ETABS双向数据交换140

3.4 数据交换的技术总结141

第4章 结构设计中若干计算问题的处理方法143

4.1 地震波选取及超高层结构地震响应143

4.1.1 地震波选取143

4.1.2 超高层结构选波实例143

4.1.3 长周期波对超高层结构的影响145

4.1.4 小结155

4.2 符合规范反应谱的天然波修正156

4.2.1 NewWave程序简介156

4.2.2 天然波修正方法156

4.2.3 NewWave程序验证157

4.3 多向多点地震输入分析160

4.3.1 地震波的输入与调整161

4.3.2 多向多点地震输入分析的实现方法163

4.3.3 大跨度空间结构分析案例166

4.3.4 小结169

4.4 竖向地震力的计算170

4.4.1 竖向地震的计算方法170

4.4.2 竖向地震力对长悬挑结构影响170

4.4.3 竖向地震力对大跨度转换梁影响172

4.4.4 小结173

4.5 楼梯参与结构抗震计算174

4.5.1 楼梯参与结构空间整体计算的方法174

4.5.2 楼梯对框架结构的影响176

4.5.3 基于弹塑性分析的楼梯参与整体计算182

4.5.4 小结187

4.6 框架柱二阶效应分析187

4.6.1 规范要求187

4.6.2 混凝土柱二阶效应计算188

4.6.3 超高层结构钢管柱计算长度分析190

4.6.4 小结193

4.7 多连梁的计算方法及抗震性能分析194

4.7.1 多连梁等效计算方法194

4.7.2 单片开洞剪力墙分析196

4.7.3 双连梁抗震性能分析197

4.7.4 小结198

4.8 分块分塔结构的计算198

4.8.1 分块分塔计算的软件实现199

4.8.2 分块分塔对计算的影响201

4.8.3 小结202

4.9 楼板采用不同计算假定比较203

4.9.1 常用楼板计算模型及软件设置203

4.9.2 楼板采用不同计算假定的对比分析205

4.9.3 小结207

4.10 模拟施工及后浇设计计算207

4.10.1 模拟施工的计算方法207

4.10.2 框架结构模拟施工计算210

4.10.3 框架－核心筒结构模拟施工计算211

4.10.4 后浇斜撑构件的模拟施工计算212

4.10.5 小结214

4.11 高层建筑温差效应计算214

4.11.1 高层建筑温差效应的分类215

4.11.2 高层竖向温差效应算例216

4.11.3 水平温差收缩效应算例218

4.11.4 小结219

4.12 大体积混凝土施工阶段水化热分析220

4.12.1 计算方法及原理220

4.12.2 水化热计算软件应用224

4.12.3 工程案例227

4.12.4 小结235

第5章 超限高层结构计算分析237

5.1 超限高层建筑工程结构237

5.1.1 超限高层结构定义237

5.1.2 超限高层结构分析的主要依据237

5.1.3 超限高层建筑工程主要范围238

5.2 超高层结构特点及工程案例239

5.2.1 超高层结构特点240

5.2.2 工程案例240

5.3 计算内容和模型建立243

5.3.1 计算内容243

5.3.2 模型建立244

5.4 建筑结构抗震性能分析244

5.4.1 规范相关内容244

5.4.2 不同抗震性能水准的结构构件承载力设计要求245

5.4.3 抗震性能水准设计实现方法247

5.4.4 选用适宜的结构抗震性能目标和水准的案例249

5.4.5 小结255

5.5 计算控制指标及其分析255

5.5.1 扭转效应的控制255

5.5.2 竖向不规则的控制260

5.5.3 结构稳定性控制264

5.5.4 正常使用状态控制264

5.5.5 其他控制指标266

5.6 计算问题及结果判断267

5.6.1 一般性判断267

5.6.2 罕遇地震下验算结果判断269

5.7 总结269

第6章 高层双塔连体结构计算分析271

6.1 高层连体结构的特点271

6.2 计算分析要点271

6.2.1 计算内容271

6.2.2 计算软件参数设置272

6.3 东莞海德广场计算分析274

6.4 番禺金山谷花园计算分析282

6.5 总结及设计建议285

第7章 带转换层高层结构计算分析287

7.1 带转换层高层结构的特点287

7.2 整体计算分析要点288

7.2.1 计算内容288

7.2.2 计算软件参数设置288

7.3 框支梁及转换梁的计算291

7.3.1 转换梁受力特点291

7.3.2 局部有限元分析291

7.4 桥西大厦计算分析292

7.5 揭阳玉都广场计算分析293

7.6 江门时代广场办公楼计算分析294

7.7 总结及设计建议297

第8章 高层钢－混凝土组合结构计算分析299

8.1 钢－混凝土组合结构的特点299

8.2 计算分析要点299

8.2.1 计算内容299

8.2.2 计算软件参数设置301

8.3 珠江新城F2-4 南塔计算分析303

8.4 昆明万达办公楼计算分析305

8.4.1 构件承载力复核306

8.4.2 节点有限元分析307

8.5 总结及设计建议309

第9章 隔震和消能减震（振）结构计算分析311

9.1 隔震支座的参数定义和计算311

9.1.1 隔震支座的参数及计算结果311

9.1.2 不同软件计算结果对比315

9.1.3 隔震支座参数的敏感性分析316

9.1.4 小结317

9.2 粘滞阻尼器的参数定义和计算317

9.2.1 粘滞阻尼器的参数及计算结果318

9.2.2 粘滞阻尼器计算结果对比321

9.2.3 粘滞阻尼器参数确定323

9.2.4 小结326

9.3 大跨度高位隔震结构计算分析326

9.3.1 结构模型及计算参数327

9.3.2 大震时程计算结果328

9.3.3 小结330

9.4 高层悬挑结构消能减震计算分析330

9.4.1 计算模型330

9.4.2 阻尼器参数及布置方案330

9.4.3 动力时程计算分析331

9.4.4 小结335

9.5 高层悬挑结构的楼板减振分析335

9.5.1 步行荷载的输入335

9.5.2 减振分析336

9.5.3 小结340

9.6 超高层结构的风荷载响应及舒适度分析341

9.6.1 风荷载计算341

9.6.2 隔震支座参数342

9.6.3 风振响应分析342

9.7 总结344

第10章 大跨度空间结构计算分析345

10.1 大跨度空间结构工程案例345

10.2 计算软件和模型建立347

10.2.1 计算软件347

10.2.2 结构模型建立351

10.2.3 构件偏心351

10.2.4 铰接处理352

10.2.5 屋盖与下部结构353

10.3 风荷载作用下结构的静力分析355

10.4 模拟施工对结构的影响356

10.5 温度荷载的计算357

10.5.1 温度荷载的施加358

10.5.2 温度工况的组合358

10.5.3 计算结果的判断分析359

10.6 屈曲稳定分析361

10.6.1 特征值屈曲分析361

10.6.2 非线性屈曲分析363

10.7 结构动力分析365

10.7.1 模态分析365

10.7.2 反应谱计算366

10.7.3 弹性动力时程计算368

10.7.4 弹塑性动力时程分析372

10.8 基于非线性分析的空间结构优化380

10.8.1 大跨度屋盖消能减震的优化381

10.8.2 核心筒剪力墙的优化385

10.8.3 大跨度网架变形的优化386

10.8.4 大跨度网壳刚度的优化387

10.8.5 小结390

10.9 总结390

第11章 现浇混凝土空心楼盖结构计算分析393

11.1 五种计算方法及算例分析对比393

11.1.1 拟板法393

11.1.2 拟梁法394

11.1.3 经验系数法395

11.1.4 等代框架法395

11.1.5 空间板壳元法396

11.1.6 结果比较397

11.2 空间板壳元法的分析要点398

11.2.1 计算单元和单元剖分398

11.2.2 板的自重和最小配筋率398

11.2.3 板的剪切计算399

11.2.4 柱帽的冲切计算400

11.2.5 暗梁的计算400

11.3 混凝土空心楼盖在超高层结构中应用403

11.3.1 工程概况403

11.3.2 建筑结构布置和选型403

11.3.3 计算结果405

11.3.4 新型板柱－核心筒结构的设计及构造加强措施408

11.4 混凝土空心楼盖在超大规模框架结构中应用411

11.4.1 工程概况411

11.4.2 整体计算结果412

11.4.3 节点有限元计算分析414

11.4.4 小结419

11.5 总结420

第12章 深基坑开挖仿真计算分析422

12.1 深基坑工程422

12.2 常用计算方法及难点423

12.3 常用地下结构分析软件426

12.3.1 理正工具箱426

12.3.2 MIDAS/GTS426

12.3.3 ABAQUS430

12.4 圆形支护开挖方案仿真分析431

12.4.1 方案概述431

12.4.2 计算模型及模型参数432

12.4.3 仿真分析结果433

12.4.4 小结435

12.5 紧邻地铁隧道的基坑开挖仿真分析436

12.5.1 有限元模型436

12.5.2 施工过程436

12.5.3 计算结果及分析440

12.5.4 小结442

12.6 分析总结443

第13章 组合构件和节点有限元分析445

13.1 概述445

13.2 有限元分析常用软件及流程447

13.3 有限元模型建立448

13.4 钢管混凝土柱有限元分析448

13.4.1 承载力的计算方法448

13.4.2 有限元模型449

13.4.3 构件极限承载力计算450

13.4.4 计算结果比较453

13.4.5 小结454

13.5 钢管空心混凝土楼板节点有限元分析455

13.5.1 钢管空心混凝土楼板的概念和特色455

13.5.2 计算模型建立456

13.5.3 计算结果及分析456

13.5.4 小结458

13.6 型钢混凝土组合构件节点有限元分析458

13.6.1 有限元模型458

13.6.2 计算结果及分析461

13.6.3 小结462

13.7 总结463