2.2。钢结构的非线性分析在钢结构分析时，应考虑P-Δ效应，即简化的几何非线性。当结构受力特殊时，还应考虑材料非线性，即弹塑性分析。钢结构由于其材料的一致性、各向同性性、均匀性等，其材料非线性性能是比较容易模拟的，分析结果的真实性较高。所以，一些特殊钢结构工程（如：体育场馆、重要的构筑物等）都应考虑弹塑性分析。非线性分析也可以找到结构的薄弱部位。可以确定结构在大震下的承载能力。是目前普遍采用的方法。第30页，共69页，星期日，2025年，2月5日P-Δ效应的计算选择第31页，共69页，星期日，2025年，2月5日软件采用的计算方法软件采用等效几何刚度的有限元法来考虑P-Δ效应。P-Δ效应是一种简化的几何非线性计算方法。一般结构还是属于小变形，所以P-Δ效应是可以满足设计需要的。当需要考虑材料非线性时，应采用弹塑性分析，即弹塑性静力分析（PUSH）或弹塑性动力分析（EPDA）。以得到结构大震下的承载能力。第32页，共69页，星期日，2025年，2月5日第33页，共69页，星期日，2025年，2月5日不考虑P-Δ效应第34页，共69页，星期日，2025年，2月5日不考虑P-Δ效应第35页，共69页，星期日，2025年，2月5日考虑P-Δ效应第36页，共69页，星期日，2025年，2月5日考虑P-Δ效应第37页，共69页，星期日，2025年，2月5日2.3。钢结构分析模型的简化屋架的模型简化。刚性杆或采用刚性楼板假定柱顶铰接屋盖计算模型简化第38页，共69页，星期日，2025年，2月5日平板网架的模型简化。定义超大房间按刚性楼板假定分析网架荷载按集中力作用到四周第39页，共69页，星期日，2025年，2月5日网壳的模型简化。网壳荷载按集中力作用到四周超大房间按板厚为0考虑注意网壳传给四周的水平推力第40页，共69页，星期日，2025年，2月5日柱脚连接刚度的简化。一般上面两种柱脚连接，都按刚接处理。但是，实际情况却有出入。因为高强螺栓不能完全约束柱脚的位移，计算时按刚接处理，柱底约束偏刚，结构位移计算偏小，柱底内力偏大、柱顶内力偏小。箱形刚接柱脚连接H形刚接柱脚连接第41页，共69页，星期日，2025年，2月5日梁腹板高强螺栓连接刚度的简化。梁柱刚接的连接方式：翼缘焊接、腹板用高强螺栓连接。在计算时按刚接处理是合理的。柱梁铰接的连接方式：腹板用高强螺栓连接。这种连接实际上腹板还是有承载能力的（约是刚接的40%），按铰接处理梁的跨中弯矩将偏大，梁支座处截面（腹板）没有进行强度验算，存在隐患。梁柱刚接梁柱铰接第42页，共69页，星期日，2025年，2月5日第43页，共69页，星期日，2025年，2月5日主次梁的连接同梁柱的铰接类似，也有刚度模拟问题。严格地说，钢结构的铰接是一种半刚接，如何合理的模拟这种半刚接，是需要研究的课题。第44页，共69页，星期日，2025年，2月5日3。钢结构的设计控制在分析高层钢结构时，P-Δ效应一般总是要考虑的，其它的设计选择应根据相应的规范、规程而定。梁柱节点域的变形问题：目前程序没有考虑梁柱节点域的剪切变形，这也是一个复杂问题。如考虑节点域变形，而梁柱采用节点以外的长度，与不考虑节点变形，而梁柱采用形心长度。这两种分析模型，对结构影响变化有多大，目前研究较少。节点剪切变形与节点域的加固程度有关，所以也不容易合理地估计。总之，只要对节点域加固，一般可以不考虑节点域的剪切变形。偏心支撑：在高层钢结构中设置偏心支撑，可以提高结构的整体延性，避免支撑附近构件内力突变，通过耗能梁吸收地震作用，从而达到抗震的目的。第45页，共69页，星期日，2025年，2月5日强柱弱梁的要求：根据《抗震规范》对钢柱作“强柱弱梁”的验算。但是可以有三个放松条件。所以用户可以对验算结果酌情参考、调整。长细比验算：当结构设计是抗震设计控制，则长度系数可以取1.0。层间位移：抗震规范规定，当地震力作用下的位移应小于1/300，当为高层钢结构时，可以放松到1/250。同时还应考虑舒适度的要求，控制顶点的加速度值。。有侧移无侧移：1。当楼层最大杆间位移小于1/1000时，可以按无侧移设计；2。当楼层最大杆间位移大于1/1000但小于1/300时，柱长度系数可以按1.0设计；3。当楼层最大杆间位移大于1/300时，应按有侧移设计。第46页，共69页，星期日，2025年，2月5日结构有侧移无侧移的判定有侧移、无侧移实际上与荷载作用有关。荷载组合基本按以下四类：（1）恒+活；（2）恒+活+风；（3）恒+活+地震；（4）恒+活+风+地震。其中，2、3、4类组合有可能是有侧移的，而第1类组合一般认为是无侧移。