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09
2011
12

规定的水平力长什么样?

《建筑抗震设计规范》GB 50011-2010和《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3-2010中在计算扭转位移比和框剪结构的倾覆弯矩时需要用到“规定的水平力”。以前一直没搞清楚这个所谓的“规定的水平力”具体如何计算的。这两天借助一个高层结构顺便按自己的理解算了一下,在这里作一下总结。
《抗规》3.4.4条条文说明(P272)这样说:该水不力一般采用振型组合后的楼层地震剪力换算的水平作用力,并考虑偶然偏心。今年考注册复习时读这句就觉得比较含糊,好在《高规》3.4.5条条文说明(P214)又做了更清楚的说明,《高规》说:“规定水平地震力”一般可采用振型组合后的楼层地震剪力换算的水平作用力,并考虑偶然偏心。水平作用力的换算原则为,第一楼面处的水平作用力取该楼面上、下两个楼层的地震剪力差的绝对值。这第一句像是从《抗规》里抄来的,第二句倒是解释了这个“规定水平力”的算法。可我对这句的理解又有歧义了(如下图),第一层楼板处的水平力是求哪两个截面的剪力差呢?方法1是上层柱根和下层柱顶,方法2是上层柱中和下层柱中,方法3是上层柱根和下层柱根。

三种截面的取法

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03
2011
12

中国规范谱和ATC-40反应谱的参数转换问题

在用Sap2000进行静力弹塑性(pushover)分析时,默认的需求谱生成功能是基于美国规范(ATC-40)设计的,而美国的反应谱参数与美国的地震区划有关,自然就不适合于中国的建筑。因此如果想求得相对于中国规范反应普的性能点,在Sap2000中就需要对ATC-40的反应谱参数(主要是Ca和Cv)做一下代换。文献[1]给出了一个以地震影响系数相等为原则的近似代换关系,如下:

图1

起初,我以为中国规范谱和ATC-40谱是完全等比的关系,仅需要按上图式(1-20)进行转换即可,有些文章就是按此转换的,后来发现不完全是这样,当周期T>5Tg(即中国规范的直线下降段)时,中国规范谱和ATC-40谱区别较大。这样,如果结构的第一周期T1在直线下降段,那么按照地震影响系数相等的原则来近似代换时就应该按上图式(1-22)来求Ca和Cv,事实证明在某些情况下,这两种代换结果得到的Ca和Cv值会相差很大。例如:一8.5度区高层建筑,Ⅱ类场地,第二组,第一周期T1=2.2s,在罕遇地震情况下,当用式(1-20)进行代换后Ca和Cv≈0.48,当用式(1-22)进行代换后Ca和Cv≈6。下图给出了中国规范谱和ATC-40谱的对比,可以明显地看出这一点:

图2

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29
2011
06

钢结构的加热矫正

在钢结构制作过程中普遍应用的矫正方法,主要有机械矫正、加热矫正。加热矫正利用对钢构件的局部加热后的冷却收缩效应,来消除构件的变形。([Ben]:这里时在哪面加热,哪面收缩,和简单想像热涨冷缩正好相反,如下图所示:)

《钢结构工程施工质量验收规程》GB 50205-2001中规定加热温度不应超过900℃,低合金钢在矫正后应自然冷却(即空冷)。

加热矫正是一门较难操作的工作,方法掌握、温度控制不当还会造成构件新的更大变形。在钢结构制造中一定要慎重使用加热矫正,尽量采用合理的工艺措施以减少变形,矫正时尽量可能采用机械矫正。当不得不采用加热矫正时应注意以下几点:
(1)烤火位置不得在主梁最大应力截面附近;
(2)矫正处烤火面积在一个截面上不得过大,要多选几个截面;
(3)宜用点状加热方式,以改善加热区的应力状态;
(4)加热温度最好不超过700度。([Ben]:这个温度好像和《钢结构验收规范》有区别,估计和钢号和经验有关系,不是死的)

01
2011
06

从另一个角度看待结构设计--《结构软件学而思》推荐

这是一个老朋友十几年的建筑结构行业从业经历的结晶,近期将他这些年的感悟汇积成册,叫做《结构软件学而思》,从结构设计软件的使用说起,用不一样的风格探讨了与结构相关的或者看起来不是很相关的方方面面。作者完形成初稿后,第一时间给本人发来了草稿,在此深表感谢。

作者从事过多年的结构软件开发和结构设计相关工作,其中的一些观点偶也是很认同的。比如:“结构设计软件之于建筑结构工程师,正如相机之于摄影师,亦如交通工具之于行者”,只是一个工具,“比相机更重要的是相机背后面的那个人。”现在刚参加工作的毕业生,学设计首先是学软件,照着软件的例题一步一步地学操作,以为学会了软件就可以做设计了,其实还远不够,因为大多数人只是在为学软件而学软件,而真正的重要的是为学设计而学软件,学好软件只能帮助我们做好设计,不代表全部。做好设计更重要的是心中要有扎实的力学概念和创新精神,有些人不会用这样那样的分析软件,但力学知识清楚,一样可以指导别人做设计甚至做决策,而那些所谓“精通”软件使用的人则整天就是建模和计算。力学概念和创新从哪里来?这个我觉得短时间内学不来,也学不好,要能过实践的磨练和长期的有心积累。

无论你认同与否,作者的观点无疑是这纷繁社会的一家之言,如果你欣赏作者的想法,就请给于支持和关注,如果对作者的说法持有保留意见,那么也请你给于关注,因为这与你并无损失。不多废话了,有兴趣的朋友关注以下链接,偶这里提供一下作者的自序和目录:

自序与目录(本地)作者博客
孔夫子旧书网有全文在售

12
2011
02

浅谈温度作用计算

目前的设计工程中很多都要进行温度作用计算,但现行的荷载规范对温度作用的计算没有明确的规定,因此在具体执行过程中就有很多模糊的问题存在,偶一直也有很多问题自己也稀里糊涂的。春节前看到了《建筑结构荷载规范》(征求意见稿),单独对温度作用进行了一个章节的规定,偶在学习这些新规范和实践的过程中总结了一下设计中应该注意的问题,分享给大家。

由于统计上的不确定性和时间的变化,这里我们讲的温度作用一般都有一个区间的概念,如结构合拢温度是一个区间,结构使用过程中的温度也是一个区间。结构整体温度计算主要考虑两种工况:最大升温工况和最大降温工况,其关系及取值如下示意图所示:

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29
2011
01

Midas2Ansys兔年新春版

春节回家之前放出最新版本,且叫“兔年新春版”吧,版本号:1.0.0.58,顺祝辛苦一年的各界同仁们新年快乐!

此次主要更新内容如下:    
功能:
  1. 支持自定义截面(SPC截面编辑器生成的截面)信息的转换;

  2. 支持Midas桁架单元的转换;

  3. Midas结构组信息自动转换为Ansys中的Compents,可另生成宏文件;

  4. Midas中的刚性连接自动转换为Ansys中的节点耦合(cp);

  5. (整体坐标系下梁单元荷载暂按单元局部坐标系转换);

界面:
  1. 添加转换信息提示文本框;

  2. 修正了一些其它小bug.

链接:Midas2ANSYS_V1.0.0.58 | bug收集 | 新功能需求请发这里

06
2011
01

关于焊缝熔合线

《钢规》GB50017-2003中规定对于部分焊透对接焊缝和T形对接与角接组合焊缝,在验算时要求结合焊缝的熔合线(对应不同的焊缝截面)进行抗剪强度的折减。刚看时偶也一头雾水,查了一下资料特总结如下:

什么是熔合线
下面是网上查到的资料,也比较直观:

焊接接头横截面宏观腐蚀所显示的焊缝轮廓线。它是焊缝金属与母材的分界线。实际的焊缝边界应当是半熔化区与完全熔化的焊缝区的边界。但在许多情况下,利用浸蚀的粗视磨片与观察到的熔合线与实际的焊缝边界往往并不一致,观察到的是表观熔合线(即图中3与4的交界线)。实际熔合线是在位于表观熔合线之外的地方(如图所示)。熔合线附近的区域存在着显著的物理一化学不均匀性,无论是性能的变化或产生缺陷的敏感性,都有其特点,它是金属焊接性优劣的影响因素之一。

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03
2011
01

不悲不喜 2011

看冯小刚的《非诚勿扰Ⅱ》,让我记住了一首很有味道的诗:《见或不见》,相信这首诗也正因为冯小刚的电影越来越多的被人熟知,同时也相信每一个人读这首诗都会有不一样的个人感受。那么,就让我用这首小诗开篇做一下2010年的小结吧:

《见或不见》——扎西拉姆·多多

你见,或者不见我
我就在那里
不悲不喜
你念,或者不念我
情就在那里
不来不去
你爱,或者不爱我
爱就在那里
不增不减
你跟,或者不跟我
我的手就在你手里
不舍不弃
来我的怀里
或者
让我住进你的心里
默然 相爱
寂静 欢喜

是的,不悲不喜,这是一种人生态度。工作、生活、爱情、婚姻,这些我们时常挂在嘴边的好坏得失,看开了才能做到神马都是浮云。

工作
熟悉了现在的工作环境和氛围,计算、画图、写计算书、遇到问题、解决问题,在忙碌中重复着这些事情。唯一不同的是做了个不同的工程,遇到了些别人不常遇到的问题。前半年配合服务北京的一个钢框架的现场施工,几个月折腾下来,在施工阶段的服务方面经验值有了一定增长。后半年,接手一个大型车站施工图,难度较大,自己在学习中摸索,已接近尾声,收获肯定是有的,只是感觉信心不满,也许是我太悲观了吧…接下来还会有很多工作要做,希望最后完成时自己能有满意的一笑。

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13
2010
12

风和雪造成的两起结构问题

这两天,先是首都机场屋顶局部被大风掀了个口子,然后是美国明尼阿波利斯的明尼苏达维京人队体育场被暴雪压塌。这两种大跨结构最敏感的荷载:风和雪同时出现了问题,不得不引起我们的重视。

首都机场是网架结构,体量比较大,体形也不规则,目前国内对这种结构的风荷载的主要依据是风洞试验,而风洞试验结果大都是在设计图快要完成的时候才完成,因而只起到了复核的作用,结果出来后,只要体型系数和风振系数不超过初步设计时的取值(取值一般根据经验较大)一般不会再去修改荷载参数计算,(至少偶做过的几个工程是这么干的)。这样设计原则上是保守的,主结构一般不会有什么问题,但也不能完全排除有局部实际风荷超过设计值的情况,这可能和目前风洞试验的模型条件有关(如刚性模型、缩尺等)。所以,设计者除了应该会读懂这些报告外,还要有一些基本的流体力学概念,能从报告中看出真正对自己设计有用的信息,做到该大的地方大,该小的地方小。

首都机场的新闻图片如下:

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14
2010
11

谷歌阅读器全文链接失效的解决

以前用谷歌阅读器订阅的许多国外博客,最近一直只能看到摘要,全文链接老是打不开,起初没在意这个事情,以为是那些国外网站被河蟹了呢,今天无事仔细查看了翻,非也,那些博客(如Through the Interface)直接可以访问,但在阅读器中就是无法打开。原来,被河蟹的不是那些国外网站,而是“http://feedproxy.google.com/”这个服务(好像是谷歌的一个feed烧录服务),只要用这个服务烧录过的feed全文链接就会带上这个域名前缀,这个服务被河蟹了,自然也就打不开了。

找了下谷歌阅读器的设置也没有与此相关设置,没办法时突然想起yahoo pipes了,捣鼓了一阵子解决了这个问题。以下提供两个用Yahoo Pipes处理过的feed,直接用谷歌阅读器订阅这个链接即可:

1. Through the Interface: 订阅 | Pipes
2. Autodesk Developer Blogs: 订阅 | Pipes

第二个是在Kean以前的Pipe程序基础上改了下,是他给我了灵感,感谢^_^