河海大学结构程序分析课程作业剖析.pptx

结构程序分析课程作业结构程序分析课程作业 课程作业：钢筋混凝土偏心受压构件计算程序设计1、采用统一的封面和题目；、采用统一的封面和题目；（1）封面：指定格式的封面（）封面：指定格式的封面（A4打印版）打印版）（2）题题目目：钢钢筋筋混混凝凝土土偏偏心心受受压压构构件件计计算算程程序序设设计计（非非土土木木专业的题目需自拟）专业的题目需自拟）2、程序设计的主体内容；、程序设计的主体内容；（1）引言（概述）引言（概述）（2）偏心受压构件计算理论及程序框图）偏心受压构件计算理论及程序框图（3）源程序）源程序（4）计算实例）计算实例（5）小结）小结课程作业基本要求：结构程序分析课程作业结构程序分析课程作业 课程作业：钢筋混凝土偏心受压构件计算程序设计1、内容结构完整性（、内容结构完整性（60%）；）；2、程序设计的正确性（、程序设计的正确性（15%）；）；3、程序设计的可维护性和完备性（、程序设计的可维护性和完备性（10%）；）；4、计算实例详尽（、计算实例详尽（5%）；）；5、文字表达准确、通顺，图、表格式正确、美观（、文字表达准确、通顺，图、表格式正确、美观（5%）。）。课程作业评分标准：补补充充说说明明：程程序序设设计计采采用用的的计计算算机机语语言言不不限限（如如Fortran、VB、C语言语言）结构程序分析课程作业结构程序分析课程作业 课程作业：钢筋混凝土偏心受压构件计算程序设计 要否考虑二阶效应？计算截面偏心距调节系数、弯矩增大系数，计算要否考虑二阶效应？计算截面偏心距调节系数、弯矩增大系数，计算e0、ea、ei计算截面内力设计值，初定截面尺寸计算截面内力设计值，初定截面尺寸b、h，选定材料选定材料，预估预估 as、as等。等。根据根据ei与与0.3h0的大小关系来判定大小偏心受压。的大小关系来判定大小偏心受压。ei0.3h0时，大偏心受，大偏心受压破坏破坏ei0.3h0时，小偏心受，小偏心受压破坏破坏As、As均未知均未知As已知，已知，求求As确定确定As求求求求As、（、（As）垂直于弯矩平面垂直于弯矩平面承承载力复核力复核绘制配筋图绘制配筋图垂直于弯矩作用平面承载力垂直于弯矩作用平面承载力复核复核结构程序分析课程作业结构程序分析课程作业 课程作业：钢筋混凝土偏心受压构件计算程序设计1 1、弯矩作用平面内当同一主轴方向的杆端弯矩比MM1 1/MM2 2不大于0.90.9，且轴压比不大于0.90.9，长细比满足：，可不考虑二阶效应对可不考虑二阶效应对e0的影响。的影响。构件的计算长度，可近似取偏心受压构件相应主轴方向上下支撑构件的计算长度，可近似取偏心受压构件相应主轴方向上下支撑点之间的距离；点之间的距离；偏心方向的截面回转半径；偏心方向的截面回转半径；分分别别为为已已考考虑虑侧侧移移影影响响的的偏偏心心受受压压构构件件两两端端截截面面按按结结构构弹弹性性分分析析确确定定的的对对同同一一主主轴轴的的组组合合弯弯矩矩设设计计值值，绝绝对对值值较较大大的的为为MM2 2，绝绝对对值值较较小小的的为为MM1 1，当当构构件件按按单单曲曲率率弯弯曲曲时时，MM1 1/MM2 2取取正正值值，否则取负值。否则取负值。可不考虑二阶效应的影响可不考虑二阶效应的影响且且且且偏心受压构件偏心受压构件考虑二阶效应的条件考虑二阶效应的条件结构程序分析课程作业结构程序分析课程作业 课程作业：钢筋混凝土偏心受压构件计算程序设计2 2、否则应按以下步骤调整初始弯矩、否则应按以下步骤调整初始弯矩:构件截面偏心距调节系数构件截面偏心距调节系数，当小于当小于0.70.7时取时取0.70.7。小于小于1.01.0时取时取1.01.0，对剪力墙，对剪力墙及核心筒墙，可取及核心筒墙，可取1.01.0。与弯矩设计值与弯矩设计值MM2 2相应的轴向相应的轴向压力设计值。压力设计值。截面曲率修正系数截面曲率修正系数，小于等，小于等于于1.01.0，A A为受压构件截面面为受压构件截面面积。积。偏心受压构件偏心受压构件考虑二阶效应的条件考虑二阶效应的条件结构程序分析课程作业结构程序分析课程作业 课程作业：钢筋混凝土偏心受压构件计算程序设计偏心受压构件偏心受压构件偏心距计算偏心距计算计算偏心距（理论上）：计算偏心距（理论上）：初始偏心距初始偏心距ei：附加偏心距附加偏心距ea：结构程序分析课程作业结构程序分析课程作业 课程作业：钢筋混凝土偏心受压构件计算程序设计偏心受压构件偏心受压构件基本计算公式基本计算公式，大偏心受压大偏心受压 小偏心受压小偏心受压 结构程序分析课程作业结构程序分析课程作业 课程作业：钢筋混凝土偏心受压构件计算程序设计偏心受压构件偏心受压构件判别判别大偏压大偏压小偏压小偏压 截面设计前截面设计前x（）是未知的，）是未知的，所以实际无法用此式判断大小偏所以实际无法用此式判断大小偏心受压破坏。心受压破坏。根据设计经验的总结和理论分析，实际设计时可先根据偏心矩根据设计经验的总结和理论分析，实际设计时可先根据偏心矩ei的大小的大小来决定：来决定：ei0.3h0时，在正常配筋范围内一般属于大偏心受压破坏，故e ei i0.30.3h h0 0时可按大偏心受压构件设计时可按大偏心受压构件设计 ei0.3h0时，在正常配筋范围内一般属于小偏心受压破坏，故e ei i0.30.3h h0 0时可按小偏心受压构件设计时可按小偏心受压构件设计判判别别原原则则结构程序分析课程作业结构程序分析课程作业 课程作业：钢筋混凝土偏心受压构件计算程序设计大偏心受压构件大偏心受压构件计算计算，已知已知N，e0，b，h，fy，fy，fc，求，求As，As两个方程，三个未知数两个方程，三个未知数x，As，As，无唯一解。需补充一个条件。，无唯一解。需补充一个条件。考虑经济性，让混凝土最大限度地发挥作用（考虑经济性，让混凝土最大限度地发挥作用（min(As+As)），），取取x=bh0。取取As=minbh，按，按As已知已知的情况重算。的情况重算。把把As代入到左上式求代入到左上式求As。结构程序分析课程作业结构程序分析课程作业 课程作业：钢筋混凝土偏心受压构件计算程序设计大偏心受压构件大偏心受压构件计算计算结构程序分析课程作业结构程序分析课程作业 课程作业：钢筋混凝土偏心受压构件计算程序设计，已知已知N，e0，b，h，fy，fy，fc，As，求，求As两个方程，两个未知数两个方程，两个未知数x，As，可解。，可解。说明明As仍仍不不能能满足足抗抗压要要求求，按按As未未知情况重算知情况重算或或按小偏心受按小偏心受压构件构件计算。算。左上公式求左上公式求As。右上公式求右上公式求As。（左上公式求（左上公式求As）（右上公式求（右上公式求As）结构程序分析课程作业结构程序分析课程作业 课程作业：钢筋混凝土偏心受压构件计算程序设计，已知已知N，e0，b，h，fy，fy，fc，As，求，求As两个方程，两个未知数两个方程，两个未知数x，As，可解。，可解。说明明As仍仍不不能能满足足抗抗压要要求求，按按As未未知情况重算知情况重算或或按小偏心受按小偏心受压构件构件计算。算。左上公式求左上公式求As。右上公式求右上公式求As。（左上公式求（左上公式求As）（右上公式求（右上公式求As）大偏心受压构件大偏心受压构件计算计算结构程序分析课程作业结构程序分析课程作业 课程作业：钢筋混凝土偏心受压构件计算程序设计大偏心受压构件大偏心受压构件计算计算，偏心受压构件还有可能由于长细比比较大，在与弯矩作用平面相垂直的平面内发生偏心受压构件还有可能由于长细比比较大，在与弯矩作用平面相垂直的平面内发生纵向弯曲而破坏。因为在该平面内没有弯矩作用，因此还需要纵向弯曲而破坏。因为在该平面内没有弯矩作用，因此还需要对垂直于弯矩平面按轴心受对垂直于弯矩平面按轴心受力构件进行验算力构件进行验算。NMN：轴向力设计值：轴向力设计值 ：钢筋混凝土构件的稳定系数：钢筋混凝土构件的稳定系数As：全部纵向受压钢筋的截面面积：全部纵向受压钢筋的截面面积A：构件截面面积，当纵向钢筋配筋率大于：构件截面面积，当纵向钢筋配筋率大于0.03时，时，A改用净面积改用净面积Ac，Ac=A-As结构程序分析课程作业结构程序分析课程作业 课程作业：钢筋混凝土偏心受压构件计算程序设计稳定系数定系数j j 计算算ll0/b 8 时，j j=1=1 ；ll0/b 8 时，j j 递减减 ；l确定方法：确定方法：查表或表或计算。算。稳定系数定系数j j与柱的与柱的长细比比l0/b有关：有关：结构程序分析课程作业结构程序分析课程作业 课程作业：钢筋混凝土偏心受压构件计算程序设计小偏心受压构件小偏心受压构件计算计算三个方程，四个未知数三个方程，四个未知数x，As，As，s，无唯一解。需补充一个条件。，无唯一解。需补充一个条件。考虑最小配筋率考虑最小配筋率考虑考虑偏心距偏心距e0极小且极小且As配置很少配置很少时：，步骤步骤1 1反向受压破坏！反向受压破坏！Nei=e0-ea实际重心轴实际重心轴fyAssAseh0-h/2h01fcbh结构程序分析课程作业结构程序分析课程作业 课程作业：钢筋混凝土偏心受压构件计算程序设计小偏心受压构件小偏心受压构件计算计算考虑最小配筋率考虑最小配筋率考虑考虑偏心距偏心距e0极小且极小且As配置很少配置很少时：当当N1fcbh时时，上上式式求得的求得的As才有可能才有可能大于大于0.002bh。即当即当N1fcbh时，应时，应取取As=0.002bh。规范规范规定规定N1fcbh时，应验算反向破坏承载力。时，应验算反向破坏承载力。结构程序分析课程作业结构程序分析课程作业 课程作业：钢筋混凝土偏心受压构件计算程序设计小偏心受压构件小偏心受压构件计算计算步骤步骤2 2三个方程，三个未知数三个方程，三个未知数x，As，s。可解。可解。如将如将代入代入，再将，再将 联立，消去联立，消去As，可得关于，可得关于的一元二次方程。求解的一元二次方程。求解。或对或对As合力作用点取矩，列平衡方程可直接得合力作用点取矩，列平衡方程可直接得。不满足小偏压的条件，按大偏压重算。不满足小偏压的条件，按大偏压重算。说明说明s s-fy，As不屈服，继续求不屈服，继续求As。说明说明s s-fy，As已屈服，取已屈服，取s=-fy，重求重求As，As。拉拉压压结构程序分析课程作业结构程序分析课程作业 课程作业：钢筋混凝土偏心受压构件计算程序设计小偏心受压构件小偏心受压构件计算计算 偏心受压构件还有可能由于长细比比较大，在与弯矩作用平面相垂直的平面内发生偏心受压构件还有可能由于长细比比较大，在与弯矩作用平面相垂直的平面内发生纵向弯曲而破坏。因为在该平面内没有弯矩作用，因此还需要纵向弯曲而破坏。因为在该平面内没有弯矩作用，因此还需要对垂直于弯矩平面按轴心受对垂直于弯矩平面按轴心受力构件进行验算力构件进行验算。NMN：轴向力设计值：轴向力设计值 ：钢筋混凝土构件的稳定系数：钢筋混凝土构件的稳定系数As：全部纵向受压钢筋的截面面积：全部纵向受压钢筋的截面面积A：构件截面面积，当纵向钢筋配筋率大于：构件截面面积，当纵向钢筋配筋率大于0.03时，时，A改用净面积改用净面积Ac，Ac=A-As结构程序分析课程作业结构程序分析课程作业 课程作业：非土木专业自拟题目课程作业基本要求同课程作业