15.0.171 截面定义

由于梁和柱的设计规范有很大不同，考虑以后的扩展性，将相同的几何形状但分别用于梁和柱的截面看作是不同的截面形式。不同类型截面不能混用，SAUSAGE中梁、柱截面及其参数分别见表9-2、表9-3和表9-4所示。
截面按用途分为以下三类：
梁截面；柱和斜撑截面；边缘构件、虚梁、连梁纵筋等辅助构件截面。
梁、柱（斜撑）截面又分为四种材料类型：
钢筋混凝土（RC）；型钢（ST）；钢管混凝土（CFT）；钢骨混凝土（SRC）。
辅助构件截面只有一种材料类型：方钢管。

表132 SAUSAGE梁截面类型
类型编号
1
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9
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25
表133 SAUSAGE柱和斜撑截面类型
类型编号
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117
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120
121
122
123
124
125
199
200

纤维剖分参数隶属于截面，与具体构件的使用无关，不可以逐个构件去修改。
配筋率隶属于构件，可以逐个构件进行修改。
截面名称在同类构件的截面中具有惟一性，并作为检索依据，梁、柱截面名称可以相同。
管状或薄壁截面一般为钢材，其尺寸符号为Hs、Bs。
实心截面一般为混凝土，尺寸符号为B、H。

表134 SAUSAGE子截面形状代码及几何参数
代码
1
2
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4
5
6
竖向工形总高度H1竖向工形腹板厚度tw1竖向工形上翼缘宽度B1竖向工形上翼缘厚度tf1竖向工形下翼缘宽度B2竖向工形下翼缘厚度tf2横向工形总高度H2横向工形腹板厚度tw2横向工形左翼缘宽度B3横向工形左翼缘厚度tf3横向工形右翼缘宽度B4横向工形右翼缘厚度tf4
7
8
9
B，H，U，T，D，F注意：4个分支均允许退化
10
B，N
11
B，H，U，T，D，F
12
B，H，U，T，D，F
13
B，H，T，F
14
B，H，D，F
15
B，H，D，F

截面特征参数的计算遵循以下原则：
基本假设：组合截面坐标原点选在外包矩形的中心点。
计算截面面积：
截面面积，按混凝土和钢材范围分别积分。
计算有效剪切面积：
Asy：沿截面局部坐标系水平方向上的有效剪切面积。
Asz：沿截面局部坐标系垂直方向上的有效剪切面积。
抗扭惯性矩：
1）计算开口型截面的抗扭刚度时，首先把截面划分成多个矩形截面，利用公式：

，（）
计算每一个矩形截面的抗扭刚度，把每个矩形截面的抗扭刚度值取代数和就可以得到整个截面的抗扭刚度的近似值。
2）对薄壁封闭型管(Tube)截面的抗扭刚度可按下面计算：

式中：
A：封闭管的截面面积。
ds：截面任意位置上中和轴的微小长度。
t：截面任意位置的厚度。
各种形状的有效剪切面积计算公式见表9-5。
一些典型截面的抗扭惯性矩见表9-6~表9-9。

图132 抗扭惯性矩
抗弯惯性矩：y轴抗弯惯性矩：
z轴抗弯惯性矩：
组合截面惯性矩：前处理程序分别提供混凝土和钢材截面的惯性矩，多材料组合截面的等效惯性矩由有限元计算程序进行处理。
表135 各种形状的有效剪切面积计算式