問題描述:結(jié)構(gòu)分析設(shè)計中經(jīng)常需要考慮P-Delta效應(yīng),ETABS中是否可以全面考慮P-Delta效應(yīng)?是如何考慮的?在設(shè)置P-Delta分析中需要注意哪些問題?
解答:
1、P-Delta效應(yīng)的二階方法
P-Delta的二階方法即在結(jié)構(gòu)分析階段考慮P-Δ貢獻,原理就是計入了豎向荷載下的幾何剛度;在構(gòu)件設(shè)計階段考慮P-δ貢獻,即對于混凝土偏壓構(gòu)件,根據(jù)混凝土規(guī)范來放大設(shè)計彎矩值。
2、ETABS對P-Delta效應(yīng)的全面考慮
ETABS2013可以全面考慮結(jié)構(gòu)的P-Delta效應(yīng),其具體的考慮通過三個方面體現(xiàn),1)給出結(jié)構(gòu)的剛重比;2)在分析階段考慮P?Δ貢獻;3)在構(gòu)件設(shè)計階段考慮P-δ貢獻。
3、剛重比
ETABS根據(jù)結(jié)構(gòu)總信息中設(shè)置的結(jié)構(gòu)體系進行剛重比的計算,其計算結(jié)果可以通過表格的方式查看。用戶可根據(jù)計算得到的結(jié)果判定是否考慮P-Delta效應(yīng)。
框架結(jié)構(gòu)剛重比輸出
框剪結(jié)構(gòu)剛重比輸出
由于規(guī)范計算剛重比計算的方法有一定的近似性,我們推薦使用線性屈曲分析計算結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性及對結(jié)構(gòu)是否要考慮P-Δ效應(yīng)進行評估。詳細內(nèi)容可參考文獻[1]。
4、P-Δ分析選項
ETABS提供P-Δ分析選項,實質(zhì)就是考慮豎向荷載下結(jié)構(gòu)的幾何剛度,其對話框如下所示。一般情況下采用基于荷載的迭代方法,可逐個構(gòu)件的考慮P-Δ效應(yīng),高效地捕捉局部屈曲。
P-Δ分析選項對話框
迭代的荷載工況由用戶根據(jù)工程實際自行填寫,用戶的輸入工況會影響結(jié)構(gòu)的P-Δ效應(yīng)。荷載工況通常和結(jié)構(gòu)設(shè)計荷載組合相關(guān),如結(jié)構(gòu)設(shè)計中考慮下表所示的荷載組合,則我們可以保守的指定P-Δ效應(yīng)荷載組合為1.2DL+1.4LL。

5、P-δ效應(yīng)的實現(xiàn)
ETABS 2013根據(jù)混凝土規(guī)范6.2.4條的規(guī)定來考慮P-δ貢獻,其具體的數(shù)值可以在設(shè)計細節(jié)中查看到,如下圖所示。
ETABS還可以將構(gòu)件進行細分,在分析過程中考慮P-δ貢獻,構(gòu)件細分,比如將柱子都細分為兩個以上的對象,可以捕捉到柱子的P-δ貢獻。由于在設(shè)計過程中已經(jīng)考慮P-δ貢獻,一般情況下不需要使用構(gòu)件細分來考慮。
參考文獻
[1] 李楚舒,李立.結(jié)構(gòu)設(shè)計中如何全面考慮P-Δ效應(yīng)[J],建筑結(jié)構(gòu),2014,44(5):78-82.