YJK軟件的優(yōu)化設計

一、當前軟(PKPM)主問題?、計算模型落后甚至不正確的若干面?、采用的算法不完全滿足規(guī)范要求若干方面?、采用的過于簡化的計算模型的若方面?、設計觀念已經(jīng)落后的若干方面?、計算模型粗放忽略了結(jié)構(gòu)有利要的若干方面?、涉及優(yōu)化的關(guān)鍵環(huán)節(jié)缺失的若干面?、不開放接口的封閉觀念1、計算模型落后甚至不正確的若干方面）基礎筏板樁筏或樁承臺有限元計算常給出配筋異常大的結(jié)果）樓板按照房間的導致支座鋼筋偏大；）基礎沖切算流程錯誤導致筏板承臺厚度過大；）承臺獨基地基梁的重復計算造成重復布置2、采用的算法不完全滿足規(guī)范要求的若干方面1剪力墻邊緣構(gòu)件配筋的單肢配筋方式配筋過大或不夠；2柱剪跨比按簡化計算方法常導致短柱過多超限過多；3型鋼混凝土柱的配筋按不同規(guī)程才可優(yōu)化3、采用的過于簡化的計算模型的若干方面1對彈性時程分析結(jié)果只能作全樓統(tǒng)一的地震作用放大；2對活荷載的折減系數(shù)、重力荷載代表值系數(shù)只能設置全樓統(tǒng)一的數(shù)值；3施工模擬計算不能勝任目前多種工程需要；4轉(zhuǎn)換梁按照梁桿件計算模型導致易發(fā)生抗剪抗彎超限；5地下室外墻的計算模型不合理導致地下室外墻過大的配筋設計；6基礎考慮上部樓層剛度的計算不全面；4、設計觀念已經(jīng)落后的若干方面?認為梁設計時考慮樓板的殼元算減少梁的配筋偏于不安全5、計算模型粗放忽略了結(jié)構(gòu)有利要素的若干方面1地下1層下地下室的不需按抗震設計；2梁配筋計算沒有考慮支承梁的柱的寬度影響；3應正確區(qū)分框架梁與非框架梁；6、涉及優(yōu)化的關(guān)鍵環(huán)節(jié)缺失的若干方面1基礎承載力驗算；2基礎沖切計算；3柱對筏板的沖跨比計算；4柱剪跨比；5防水板和樁的抗浮計算二、軟的優(yōu)化設計1、結(jié)構(gòu)設計計算的優(yōu)化空間很大?軟依靠先進的技術(shù)和對規(guī)范全面把握，可以明顯改進結(jié)構(gòu)設計的經(jīng)濟合理性，節(jié)約材料。?設計階段實現(xiàn)對結(jié)構(gòu)成本（鋼和混凝土材料用量）的顯著優(yōu)化，

應成為當前甲方和房地產(chǎn)商重視的措施2、以技術(shù)進步帶動設計優(yōu)化?開發(fā)更先進的計算方法?全面的貫徹規(guī)范?糾正目前軟件中大量不合理處環(huán)節(jié)，從而發(fā)揮結(jié)構(gòu)應有的能力和潛力?突出關(guān)鍵環(huán)節(jié)，避免人為的失造成浪費3、上部結(jié)構(gòu)整體計算方面的優(yōu)化改進措施（據(jù)性程分析結(jié)果可分層地震作用放大（擬工載次序的樓層自動連續(xù)和指定任意構(gòu)件施工次序（荷的減系數(shù)、重力荷載代表值系數(shù)可按構(gòu)件分別設定4、根據(jù)彈性時程分析結(jié)果可分層地震作用放大?彈性時程分析的作用是找出和應譜法的各層差距，給出、Y兩個方向的各層不同的放大系數(shù)。將各層放大系數(shù)導入反應譜計算進行設計。?但是傳統(tǒng)軟件對于地震作用的大僅僅設置了一個全樓統(tǒng)一的地震作用放大系數(shù)，這個放大系數(shù)只能從彈性時程分析的XY兩個方向的各層放大系數(shù)中選擇最大的數(shù)值來輸入?這種處理比規(guī)范要求明顯偏大5JK給出地震放大系數(shù)參考值–計算結(jié)果的選取當取三組加速度時程曲線輸入時算結(jié)果宜取時程法的包絡值和振型分解反應譜法的較大值取七組及七組以上的時程曲線時算結(jié)果可取時程法的平均值和振型分解反應譜法的較大值。–軟件根據(jù)兩種算法的層剪力間位移角比值確定全樓地震放大系如有個別樓層比值偏大，可通過增加薄弱層及調(diào)整薄弱層放大系數(shù)實現(xiàn)可參考該系數(shù)調(diào)整振型分解反應譜法計算的內(nèi)力。6、指定任意構(gòu)件施工次序?規(guī)范條文：《高規(guī)》5.1.8高建筑結(jié)構(gòu)在進行重力荷載作用效應分析時柱墻、斜撐等構(gòu)件的軸向變形宜采用適當?shù)挠嬎隳Ｐ涂紤]施工過程的影響高層建筑及房屋高度大于150m的他高層建筑結(jié)構(gòu)，應考慮施工過程的影響。?合理確定施工次序不僅符合實要求，而且減少構(gòu)件的計算受力7、模擬施工加載次序可自動確定?對一些傳力復雜的結(jié)構(gòu)，如轉(zhuǎn)層結(jié)構(gòu)、采用廣義層方式建立的多塔結(jié)構(gòu)的相關(guān)部位，施工加載次序可自動生成。?避免人工未能修改施工次序造計算異常?對于廣義層多塔的情況，程序自動按各塔同時向上施工的原則設定各層的施工次序?對于被設置為轉(zhuǎn)換層、或者該中設置了轉(zhuǎn)換梁、轉(zhuǎn)換柱、水平轉(zhuǎn)換構(gòu)件的樓層，程序默認與其上兩層同時加載3層個工次序意味著層同受力，可使轉(zhuǎn)換層相應構(gòu)件受力減少）?對于存在梁托柱、梁托斜桿情的樓層，程序默認與其上一層同時加載（梁托柱連續(xù)2層的施工次序可使托柱梁的受力減少）?如果伸臂桁架按照樓層施工將它受力太大，一般都必須調(diào)整它的施工次序8、活荷載的折減系數(shù)、重力荷載代表值系數(shù)可按構(gòu)件分別設定

?以前僅考慮考慮樓層的折減系荷載代表值時的活荷折減系震荷組合系數(shù)）為全樓統(tǒng)一值?計算前處理增加“活荷折減”單，可按單個構(gòu)件設定不同的值，可按自然層分別對梁、柱、墻、斜桿的某一桿件設置?從而適應了共存于同一結(jié)構(gòu)的種類型的活荷載的不同折減或組合，并可避免梁考慮面積和柱墻考慮樓層的重復折減?柱墻折減和梁考慮從屬面積的減都放到計算參數(shù)中設置9、柱的設計優(yōu)化（供剪比的通用計算方法?柱的剪跨比是柱設計中的重要標，規(guī)范對剪跨比小于2或小于1.5的判斷為短柱，對短柱的要求比一般柱嚴格得多。?規(guī)范對柱的剪跨比計算規(guī)定的用計算方法是M/（簡化計算方法為Hn/（2h0規(guī)簡化計算方法只能用在“框架結(jié)構(gòu)”中，且柱的反彎點在柱層高范圍內(nèi)時。?現(xiàn)軟件只提供柱剪跨比的簡化法，首先這種應用超出了“框架結(jié)構(gòu)”的范圍，特別是大量按照通用算法算的柱的剪跨比并不屬于短柱的結(jié)構(gòu)照簡化算法卻屬于短柱樣結(jié)果常導致在高層建筑中出現(xiàn)大批超限的柱按照規(guī)范的通用算法它們中的大部分并不超限，這種粗略算法的結(jié)果只能通過加大柱截面尺寸來解決，造成完全不必要的浪費。?對鋼筋混凝土柱提供剪跨比的用計算方法（有效避免簡化算法時大量柱超限的不正常現(xiàn)象。λc---柱跨比，非簡化方法計算時輸出對應的設計內(nèi)力。軟件設置了專門的剪跨比簡圖按照通用算法計算柱的剪跨比：大多數(shù)短柱變?yōu)榉嵌讨粡某拗?9根為沒有超限柱；箍筋計算量減少7%?舊的算法導致大量超限柱?舊的算法造成材料的浪費（鋼凝構(gòu)件可按不同規(guī)程計算?設計型鋼混凝土柱時可采用目發(fā)布的兩種規(guī)程型混凝土組合結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》(JGJ138-2001)和《鋼骨混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》9082-2006)。?截面配筋設計時，前者只考慮方向工型鋼，忽略另一方向工字鋼，后者則每個方向都考慮全部工型鋼作用。?因此使用《鋼骨混凝土結(jié)構(gòu)技規(guī)程》(YB9082-2006)常以較大幅度的減少型鋼混凝土柱的配筋量。?傳統(tǒng)軟件只能按照前者的規(guī)程算，沒有按照后者規(guī)程計算的功能10、的設計優(yōu)化（形凝梁考慮樓板翼緣作用按形截面配筋（參數(shù)輸入—構(gòu)件設計信息）考慮樓板作為梁的翼緣后，梁的跨中配筋量有效減少。（端筋慮柱寬（參數(shù)輸入—構(gòu)件設計信息—梁端內(nèi)力取值位置）一般可減少梁上鋼筋15%以，比設梁剛域方式更有效（剪墻直相連的梁可按非框架梁設計（參數(shù)輸入—計算控制信息—與剪力墻相連的梁按框架梁設計，不打勾即按非框架梁）按框架梁設計時抗震等級是x;按框架梁設計時為非抗震（算時考慮較厚樓板的面外協(xié)同作用（如地下室頂板）使用彈性板6時應采用的參數(shù)設數(shù)入—計算控制信息大制長度：

1b梁與彈性板變性協(xié)調(diào)（換常超限問題應對?轉(zhuǎn)換梁本身容易抗彎抗剪超限?轉(zhuǎn)換梁上承托的剪力墻容易抗超限轉(zhuǎn)換梁自動按殼單元計算?傳統(tǒng)軟件處理轉(zhuǎn)換梁模型的方缺：用梁單元計算轉(zhuǎn)換梁，不能真實反映轉(zhuǎn)換梁的剛度。–實際情況：剪力墻的下邊緣與轉(zhuǎn)換大梁的上表面變形協(xié)調(diào)；–計算模型：剪力墻的下邊緣與轉(zhuǎn)換大梁的中性軸變形協(xié)調(diào)；于是計算模型中的轉(zhuǎn)換大梁的上表面在荷載作用下將會與剪力墻脫開，失去本應存在的變形協(xié)調(diào)性。處方法：托墻梁剛度放大系數(shù)?軟處理轉(zhuǎn)換梁模型的方法采殼元模型計算，自動進行單元劃分，使細分的單元和上部承托的剪力墻單元保持協(xié)調(diào)。轉(zhuǎn)換梁彎矩對比ANSYS相的中彎矩比將近一倍YJK支彎矩比大但可考慮支座寬度的影響，實配負筋不大轉(zhuǎn)換梁剪力對比、、SATWE相不大轉(zhuǎn)換梁頂部、底部、箍筋計算用量對比YJK可轉(zhuǎn)換梁底部配筋明顯減少11、力墻設計優(yōu)化（照合墻配數(shù)置—墻柱配筋設計考慮端柱配設計考翼緣墻，每端翼緣不大于腹板面積的一半，不大于4倍緣墻厚）?剪力墻配筋按照考慮翼緣、考邊框柱的組合截面?對型鋼、型鋼混凝土柱剪力墻照組合截面配筋?剪力墻組合軸壓比計算?按照組合截面計算剪力墻穩(wěn)定?剪力墻邊緣構(gòu)件的設計?剪力墻是多個墻肢相連組合工的6.2.13條和《砼規(guī)》9.4.3條指出：抗震應計入腹板和翼墻共同工作、剪力墻承載力計算中可考慮翼緣等。說明規(guī)范要求按照墻肢相連的組合截面計算。?但是現(xiàn)軟件計算剪力墻的配筋是按照每個單肢墻的一字墻分別計算，然后把相交各墻肢的配筋結(jié)果疊加作為邊緣構(gòu)件配筋然這種配筋方式編程簡單是方面多數(shù)情況下配筋結(jié)果偏大，另一方面正如許多權(quán)威專家多次指出的：有時配筋不夠不安全。?特別對于帶邊框柱剪力墻，現(xiàn)件是將柱配筋和與柱相連的墻肢配筋相加作為邊緣構(gòu)件配筋，常導致配筋大得排布不下，這完全是計算模型不合理導致的錯誤結(jié)果。以前設計方法：墻和邊框柱配筋分別輸,緣構(gòu)件取二者之和組合墻計算：沒有邊框柱單獨的配,邊構(gòu)件取墻的配筋按組合墻計算的邊框柱配筋大大減少（組墻算剪力墻的軸壓(每翼緣不大于6倍翼緣墻?計算每一段剪力墻軸壓比時，合相鄰墻肢適當范圍的軸力組合計算?有效避免相鄰墻段軸壓比差距大的情況?墻穩(wěn)定計算時準確考慮組合墻況，可隨時查看每一墻肢的單墻肢和整體穩(wěn)定計算書（短肢動單元加密計算（參數(shù)輸-計控信息：短墻肢自動加密）

?對于水平向只劃分了1個元的較短墻肢增到個單元免短墻肢計算異常。短墻肢自動加密避免內(nèi)力異常大：不勾短肢自動加密時短墻肢的單元劃分結(jié)果，一片墻劃分為一個單元；勾選“短墻肢自動加密”時短墻肢的單元劃分結(jié)果墻劃分為兩個單元。（水分筋參與邊緣構(gòu)件的配箍（一般可減少邊緣構(gòu)件箍筋用量的）規(guī)第．．15明確提出約束邊緣構(gòu)件可以考慮墻水平分布筋：?箍筋體積配箍率，可計入箍筋拉筋以及符合構(gòu)造要求的水平分布鋼筋，計入的水平分布鋼筋的體積配箍率不應大于總體積配箍率的30%?約束邊緣構(gòu)件和構(gòu)造邊緣構(gòu)件可以考慮墻水平分布筋?要求保證至少每隔一個是采用閉箍筋是即使墻身間距和邊緣構(gòu)件箍筋間距相同，也只是每隔一個用墻水平筋替代部分箍筋?繪圖設置約邊緣構(gòu)件箍筋計入墻水平分布否邊緣構(gòu)件箍筋計入墻水平分布筋（否）（決梁兩個關(guān)鍵問題?墻上開洞方式和普通梁輸入方，在跨高比較小時，計算結(jié)果差距較大；且按普通梁方式輸入有時并不合理；對“普通梁方式”輸入的連梁，程序?qū)⒖绺弑容^小的梁自動劃分單元并按照“殼元”計算。這種處理方式保證了兩種輸入方式計算結(jié)果的一致性。（參數(shù)輸入—計算控制信息—連梁按墻元計算控制跨高比4）?連梁超限?規(guī)范條文：–按照分縫連梁設計震范》6.4.7跨高比較小的高連梁，可設水平縫形成雙連梁、多連梁或采取其它加強受剪承載力的構(gòu)造。?作用：減小抗彎剛度及受力，效避免連梁超筋或減少配筋。–按照配置斜向交叉鋼筋的方式計算連梁鋼筋凝規(guī)范》11.7.10對一、二級抗震等級的連梁，當跨高比不大于.5時除普通箍筋外，宜另配置斜向交叉鋼筋。?作用：這種配筋方式較普通方提高了連梁的抗剪能力，從而有效的減少超筋現(xiàn)象。?軟件處理：–在“特殊梁”中定“連梁縫數(shù)某些連梁設置成分縫連梁。?雙連梁或多連梁的處理方式可有效的減少超筋現(xiàn)象。?軟件處理：—在“特殊梁”中定“交叉配筋筋”?配交叉鋼筋是減少連梁抗剪超的有效措施配置交叉鋼筋有效的減少了超筋現(xiàn)象。12、板設計優(yōu)化（、全層樓板有限元連續(xù)算法減少板支鋼筋?設置了“有限元方法”選項，選此項程序?qū)讶珜拥乃袠前灏鍓K都按照有限元算法計算。?有限元算法是樓板的準確算法由于本程序具有較強的有限元計算分析能力基礎，對樓板也提供了這種算法。?有限元算法計算時保持相鄰樓計算協(xié)調(diào)，因此能準確計算相鄰板塊不等跨、不同荷載、不同板厚的影響；還可考慮斜板等情況。

?對樓板采用分塊計算，速度快容量不受限有限元法計算后可給出板內(nèi)力等值線圖YJK按連續(xù)板限元法考慮不同板跨之間的平衡計算，經(jīng)濟合理(2)、梁樓蓋的優(yōu)化設計計算及柱上、跨中帶的配筋(3)、澆空心板的優(yōu)化設計計算小結(jié)?在大多數(shù)最容易、最常見的超環(huán)節(jié)給出了相應的解決方案?所有優(yōu)化環(huán)節(jié)具有充分的理論據(jù)、規(guī)范依據(jù)，為設計院總工認同，收到普遍歡迎?體系完整、措施得力綜合這些措施的一般節(jié)材效果?基礎及地下室鋼筋：5%?柱鋼筋：5%?梁鋼筋：5%?樓板鋼筋：5%?剪力墻鋼筋：3%?全樓混凝土：3%某優(yōu)化項目?以前算出平，甲方希望控制主要構(gòu)件含鋼量在平米優(yōu)化措施?地下室頂板優(yōu)化方案：地下室板定義為彈性板3?地下室外墻優(yōu)化方案：有限元算剪力墻面外荷載?梁構(gòu)件的優(yōu)化方案：按考慮翼的型配筋、考慮柱支座寬度影響、剪力墻面外相連的梁按照非框架梁設計配筋?剪力墻優(yōu)化方案：組合墻方式算配筋和軸壓比。?板優(yōu)化方案：按全樓有限元法算某項目優(yōu)化設計YJK結(jié)軟件的化措施1基礎筏板的優(yōu)化措施：1筏板采用有限元計算的結(jié)果。?單元的均勻劃分，避免了應力中。2在基礎計算的時候考慮上部結(jié)構(gòu)的度。?一般上部剛度考慮層，在前面計算的時候勾選生成傳給基礎的剛樓層數(shù)填寫3層因為考慮3層部剛度和考慮全樓的相差不大。同時也可以考慮深梁的作用，一般考米深梁的作用?？紤]上部剛度，也同時可以考慮深梁的原因：上部剛度的凝聚在墻的兩端。中間部分是沒有考慮剛度的。所以墻中間部分的剛度可以通過深梁來慮。3如果有后澆帶，軟件可以考慮后澆在計算中的作用。?后澆帶的考慮可以有效降低后帶兩側(cè)的彎矩。隨著加荷比例的增加彎矩越來越小。4考慮水浮力的計算。5柱底峰值彎矩考慮柱寬折減。6上部門洞墻線不打斷。在基礎施工圖中還可以劃分板區(qū)區(qū)域補兩鋼筋直徑交錯布置以及修改通長筋的比例。2地下室頂板的優(yōu)化1地下室頂板設置為彈性板6。

2考慮梁板協(xié)調(diào)。3地下室外墻的優(yōu)化1地下室外墻的抗剪與施工縫驗算，照全長設計。2有限元計算可以計算剪力墻承受面荷載的情況。