3.5 结构分析
3.5.1 结构分析应符合下列规定:
1 钢板混凝土结构应先进行整体作用分析,再对结构中受力状况的特殊部位应进行更详细的分析;
2 结构在施工和使用期的不同阶段有多种受力状况时,应分别进行结构分析,并确定其最不利的作用组合;
3 结构分析应符合结构的实际工作状况和受力条件;
4 结构分析时,应根据结构受力特点选择下列方法:
1)弹性分析方法;
2)弹塑性分析方法;
3)试验分析方法。
5 结构分析采用的计算软件应予以验证和确认;
6 对于冲击荷载,材料的性能参数应进行适当调整,飞机撞击计算可按本标准第3.5.4条进行;
7 不同温度条件下,材料的性能参数应进行调整。
3.5.2 正常使用极限状态和承载能力极限状态作用效应的分析可采用弹性分析方法,应符合下列规定:
1 在进行结构弹性内力和位移计算时,钢板混凝土组合结构构件的截面抗弯刚度、轴向刚度和抗剪刚度可按下列公式计算:
式中:EI、EA、GA——构件的截面抗弯刚度、轴向刚度、抗剪刚度;
EcIc、EcAc、GcAc——混凝土部分的截面抗弯刚度、轴向刚度、抗剪刚度;
EpIp、EpAp、GpAp——钢板部分的截面抗弯刚度、轴向刚度、抗剪刚度;
ke——混凝土未开裂时,取为1;混凝土开裂后,取为0.7;
kg——混凝土未开裂时,取为1;混凝土开裂后,取为0.7。
注:1 可不计入和计算方向垂直的钢板对截面抗剪刚度的贡献;
2 考虑混凝土徐变和收缩的影响时,可采用混凝土考虑长期影响的弹性模量取代混凝土弹性模量Ec;
3 应对钢结构模块的运输、吊装及混凝土浇筑等阶段进行承载力、稳定及变形验算。
2 对温度作用进行线弹性应力计算时,可按照国家现行相关标准中的有关规定考虑因混凝土开裂、徐变等因素引起的温度效应的衰减。考虑混凝土温度作用产生的裂缝对计算结果的减小,一般可取0.35~0.60的折减系数。同时应考虑高温对钢筋和混凝土的强度和弹性模量的折减。可采用弹塑性分析方法计算温度效应的折减值。
3.5.3 对于特殊工况或受力复杂的结构区域,可采用弹塑性分析方法对结构总体或局部进行验算。结构的弹塑性分析应符合下列规定:
1 材料的性能指标及本构关系可按国家现行相关标准确定,也可通过试验分析确定;
2 宜计入几何非线性的影响;
3 当复杂的结构、节点或局部区域需作精细分析时,宜采用三维实体单元;
4 构件、截面或各种计算的受力—变形本构关系应符合实际受力情况。当变形较大的构件或节点进行局部精细分析时,应考虑钢板与混凝土之间的滑移关系。
3.5.4 飞机撞击计算应符合下列规定:
1 飞机撞击计算可采用以下两种方法:
1)时程曲线法;
2)实际飞机模型法。
2 可采用图3.5.4中所示的撞击力及撞击面积时程曲线计算结构的撞击响应。
图3.5.4 飞机撞击力及撞击面积时程曲线
3 采用实际飞机模型时应考虑采用不同的撞击速度,高度和角度。
4 计算结构撞击响应时应充分考虑支座以及结构连接处反力。
5 计算冲击时除了计算局部冲击破坏还应计算结构响应及对相关设备的影响。