文/楊宇 遼寧省建筑設(shè)計研究院有限責(zé)任公司 遼寧沈陽 110005

1、概述

現(xiàn)階段建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計，都是以結(jié)構(gòu)工程軟件作為計算工具，模型的建立以及參數(shù)的設(shè)置是十分重要的，它決定了不僅僅決定的計算的準(zhǔn)確，也決定了計算精度。本文通過對結(jié)構(gòu)建模總中常見的錯誤進(jìn)行了歸納與總結(jié)，并淺析如何正確判斷結(jié)算結(jié)果，為今后模型計算提供參考與借鑒。

2、常見錯誤歸納

2.1 暗梁當(dāng)樓面梁使用。這是最常見的錯誤

暗梁之所以不能當(dāng)樓面梁是因為其剛度不夠，荷載不能按自己設(shè)想的方式傳遞，即樓面荷載—板—暗梁—柱的傳遞方式幾乎是不可能的。這樣將大大低估板的內(nèi)力。我個人認(rèn)為，根據(jù)內(nèi)力按最短距離傳遞的原則，用暗梁代替梁只有在板受集中力時，在集中力處沿板的最短方向（雙向板沿兩個垂直方向）設(shè)置暗梁，可以認(rèn)為集中力由暗梁承受以滿足抗彎強度和裂縫要求，此時板的計算跨度絕對不能按支承于暗梁來考慮。但很多時候，這種做法也沒有必要，直接加大板的受力鋼筋即可，除非因抗剪（沖切）需要箍筋而使用暗梁。

2.2 與上一個問題相對應(yīng)的是，在剛度發(fā)生較大突變（增加）處，應(yīng)視為梁

典型的問題是不同高程的板之間出現(xiàn)的錯臺，錯臺本身平面外剛度比較大，而板的平面外剛度較小，不管你是否愿意，板上的荷載都要傳遞到錯臺上，因此應(yīng)當(dāng)按梁來設(shè)計，尤其是抗剪鋼筋應(yīng)滿足要求。地下通道、車站遇到的這種情況較多，其荷載又比較大，但大多數(shù)人對錯臺的處理卻非常草率，這很令人擔(dān)憂。

2.3 框架結(jié)構(gòu)形成事實上的鉸接

最常見的是梁剛度比柱大的多，使柱對梁的約束作用較弱，形成事實上的鉸。這樣減少了超靜定次數(shù)，于抗震不利，也難以形成“強柱弱梁”。坂神地震時，地鐵車站柱的破壞相當(dāng)嚴(yán)重，也提醒我們不能忽視這個問題。地鐵車站頂?shù)装蹇煽醋鞣ぐ?，其梁的剛度?dāng)然大于柱，但中板處不宜將梁的剛度做得較大。另外，地下工程如通道、涵洞、地鐵車站等，有時不小心也容易做成剛度較大的頂?shù)装搴蛣偠容^小的側(cè)墻，這樣橫剖面就形成鉸接的四邊形，兩側(cè)墻土壓力相差較大時很容易失穩(wěn)，也不利于抗震。

2.4 板墻受力鋼筋置于分布鋼筋的內(nèi)側(cè)

很多人總把分布鋼筋想象成類似梁的箍筋，因此配筋不小心就這樣倒置。分布鋼筋的作用在于固定受力鋼筋位置，傳遞受力及防止溫度收縮裂縫，它不需要象梁柱箍筋那樣外包以防止鋼筋受壓向外鼓出，更重要的是，板墻截面高度較小，為增加有效高度發(fā)揮受力筋作用，一般情況下應(yīng)當(dāng)外置受力鋼筋。某些特殊情況，如地下連續(xù)墻，由于施工方便原因可犧牲板有效高度，將受力鋼筋內(nèi)置。

2.5 在緊靠柱的位置框架梁上搭梁

由于緊靠柱支承的位置，框架梁的轉(zhuǎn)動受到約束，當(dāng)其上所搭的梁荷載較大時，將產(chǎn)生很大的扭矩，使框架梁的配筋變得困難。某些設(shè)計人員將此處框架梁與搭接梁的連接看作鉸接，這是很不安全的，因為梁的塑性變形能力有限。

2.6 板鋼筋不伸入上翻梁受力鋼筋之上

這在地面上結(jié)構(gòu)中還不容易出現(xiàn)，但在地下工程中，由于結(jié)構(gòu)形式不夠直觀，稍有疏忽就會犯錯。最常見的是通道入口處頂板有一道收口的橫梁，其底部順板向下傾斜，形成不規(guī)則的梁。多數(shù)人配筋將此梁受力鋼筋仍然沿水平方向布置，板的縱向鋼筋則從下側(cè)錨入梁內(nèi)。地下工程沒有完全的分布鋼筋，在這個橫梁處，板的縱向鋼筋實際上是受力鋼筋，不但要按受力鋼筋錨固，還應(yīng)當(dāng)在梁受力鋼筋之上。另外，很多人認(rèn)為此梁受力小，因而配筋馬虎。實際上，此梁由于單邊受力，有一定的扭矩，配筋應(yīng)考慮板上荷載傳遞到此梁上。

2.7 地鐵車站不計中板開洞

由于開洞的影響比較難算，也由于部分人對開洞影響沒有當(dāng)成一回事，因而計算時都加以忽略。當(dāng)開洞較小時，這樣也許沒有多大影響，但地鐵車站有時在中板沿橫向平行布置三排樓、扶梯，嚴(yán)重削弱該處樓板剛度，雖然洞邊有加強的梁，但梁高受到限制，中板厚度通常都為400～500，因此不足以彌補其剛度的損失。至于加暗梁來加強洞口，更不能彌補計算模式與實際不符的不足。鑒于加強梁高度受限，建議采用通用軟件計算時按空間結(jié)構(gòu)預(yù)先計入這一不利影響，否則應(yīng)加強該處側(cè)墻抗彎、剪能力，并加強該處樓

2.8 分析在單一重力荷載或風(fēng)荷載作用下內(nèi)外力平衡條件是否滿足

畫圖的話應(yīng)該自己參照配筋計算出來的面積自己畫，計算機出的圖比較不可靠!要特別注意一下挑梁，大跨度梁的配筋。首先，要保證結(jié)構(gòu)模型和實際相符，如底層結(jié)構(gòu)高度、鉸接梁和框架角柱等特殊構(gòu)件定義等 其次，復(fù)核輸入的荷載，如建筑隔墻、電梯吊鉤、空調(diào)基座、消防水箱和特殊房間荷載等 第三，計算參數(shù)必須逐一復(fù)核，使之和實際相符。第四，判斷電算結(jié)果的正確性。

在計算結(jié)果中，我們要注意檢查計算書，判斷有效質(zhì)點，結(jié)構(gòu)位移，平動周期和扭轉(zhuǎn)周期的情況，如果覺得有很大的問題，就去檢查荷載輸入是否有誤，檢查辦法是逐一刪除風(fēng)荷載等，看計算結(jié)果有無變化。計算機和人是不能比的，一般情況下他是不會出錯的，但是當(dāng)你結(jié)構(gòu)布置不合理，不能給她比較明確的傳力途徑的時候，其計算結(jié)果的可信度就會大大降低，本文通過對建模常見錯誤的歸納以及計算結(jié)果的判斷，為今后結(jié)構(gòu)模型的建立提供了參考資料。

[1]叢北華,廖光煊,韋亞星.計算機仿真在火災(zāi)科學(xué)與工程研究中的應(yīng)用[J].防災(zāi)減災(zāi)工程學(xué)報.2003,23(2):63-69.

[2]劉永軍,姚 斌,陳長坤,范維澄.性能化結(jié)構(gòu)抗火設(shè)計的若干關(guān)鍵問題[J].消防科學(xué)與技術(shù).2003,22(6):473-476.

[3] Kevin McGrattanb,Glenn Forney.Fire dynamics simulator (Version 4) uer’s guide [R].U.S government printing office ,2006,5:1～31.