如何正确计算高层钢结构的竖向荷载?

2021-02-25 09:15 高层钢结构 华邦建设

　　在进行高层钢结构计算时，如果将所有竖向荷载一次施加到计算模型上，由于各竖向构件轴向压缩变形量不同，将在水平结构构件中引起弯矩和剪力。层数越高，这种效应就越大，在高层钢结构的顶层，梁端弯矩有可能改变符号，甚至出现中柱受拉的情况。这样的内力计算结果显然是不真实的，其原因是在计算时未考虑到结构施工的实际情况。

　　在实际工程中，竖向构件的变形总是在施工过程中逐渐完成的。例如，当施工到某一层时，其下部结构竖向构件已经完成了相当一部分竖向变形，只有当层数继续增加、进行围护结构及室内装修施工时才可能引起该层竖向构件压缩变形量之间的不均衡现象，并在该层梁中引起附加内力。另外，在实际工程中，竖向构件由于压缩变形差异造成的柱顶标高不同要比计算值小得多，这是因为在施工过程中，柱顶高差总是可以通过调节竖向构件拼接接头的焊缝间隙等措施逐步加以消除的。

　　早期的结构计算程序不能考虑活荷载的不利布置，在计算时假定静荷载与活荷载均为满跨布置。计算分析表明，对于跨度较大的框架结构以及带有较大悬挑部分的结构，活荷载的布置情况将对内力产生较大的影响。在考虑活荷载的不利布置时，需要通过对多种情况进行分析比较，从中选取构件内力的最大值。对于框架梁，不仅要考虑活荷载在计算楼层内的不利布置，相邻楼层活荷载分布也将对其产生一定影响。对于柱的情况将更为复杂。

　　由此可见，高层钢结构进行活荷载不利布置分析的计算工作量将是很大的。对于通常的高层钢结构，与静荷载相比，活荷载是比较小的，活荷载不利布置的影响较小，此时可以通过适当加大框架梁在均布活荷载下弯矩设计值的办法考虑活荷载不利布置的影响。当活荷载所占比重很大时，则需要对多种活荷载情况进行计算分析。

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