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结构小站 | SAP2000中刚域系数的取值

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《混凝土转自:结构小站-公众号规范 GB 50010-2010》第 5.2.2 条第 4 款规定:“梁、柱等杆件间连接部分的刚度远大于杆件中间截面的刚度时,在计算模型中可作为刚域处理”。相应地,SAP2000 中的【端部(长度)偏移】命令可用于指定构件在节点处与其它构件的重叠部分,同时也可以指定刚性区系数(简称“刚域系数”)。那么,该处的刚域系数该如何取值呢?



       通常,当构件的截面尺寸相对于其轴向长度较大时,构件交点处会形成相对的刚性节点区域(简称“刚域”)。对于混凝土结构中的梁柱节点以及壁式框架中的连梁与墙肢的交点,刚域尺寸的大小会在一定程度上影响结构整体分析的精度。

        SAP2000 采用“端部偏移长度 + 刚域系数”的方法考虑刚域长度,即:刚域长度 = 端部偏移长度 x 刚域系数。所谓“端部偏移长度”即构件交点处的重叠部分,具体数值可由程序自动计算或用户自定义。在刚域范围内,构件无弯曲变形和剪切变形,即弯曲刚度和剪切刚度无穷大;但轴向变形和扭转变形仍保持为弹性,即轴向刚度和扭转刚度并非无穷大。      


如上图所示,建了三个简单的模型,分别是

没有端部偏移

有端部偏移,刚域系数为0

有端部偏移,刚域系数为1。


通过计算可以发现,当刚域系数为0时,计算长度任然为L0,验算采用的内力为L0-偏移长度处的内力。

而刚域系数为1时,计算长度为L0-2*偏移长度。



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作者: ganggouren

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