1yjk為結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)帶來(lái)的變化

陳岱林簡(jiǎn)歷研究員，博士生導(dǎo)師，PKPM系列軟件的創(chuàng)始人、長(zhǎng)達(dá)20多年的領(lǐng)導(dǎo)人和總架構(gòu)師歷任中國(guó)建筑科學(xué)研究院結(jié)構(gòu)所規(guī)范室副主任，PKPMCAD工程部主任，結(jié)構(gòu)所副所長(zhǎng)，軟件所所長(zhǎng)，建研科技股份有限公司副總裁，中國(guó)建筑科學(xué)研究院副總工程師，現(xiàn)為北京盈建科軟件股份有限公司董事長(zhǎng)。建設(shè)部專家委委員，曾任中國(guó)土木工程學(xué)會(huì)計(jì)算機(jī)應(yīng)用委員會(huì)理事長(zhǎng)，中國(guó)建筑學(xué)會(huì)建筑結(jié)構(gòu)分會(huì)副理事長(zhǎng)。1996年被評(píng)為國(guó)家級(jí)有突出貢獻(xiàn)的中青年專家；2000年五一被評(píng)為全國(guó)先進(jìn)工作者。1盈建科YJK給結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)帶來(lái)的變化2YJK為結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)帶來(lái)的變化專業(yè)化的力學(xué)有限元內(nèi)核及支持64位節(jié)點(diǎn)約束的應(yīng)用和減震隔震合理考慮梁和樓板的協(xié)調(diào)工作超筋超限及設(shè)計(jì)優(yōu)化的若干應(yīng)用及效果結(jié)構(gòu)人員應(yīng)進(jìn)一步掌握的幾個(gè)新方法包絡(luò)設(shè)計(jì)模式與樓層建模相輔相依的空間建?；A(chǔ)設(shè)計(jì)計(jì)算的幾項(xiàng)創(chuàng)新；可普及應(yīng)用的彈塑性動(dòng)力時(shí)程分析豐富的接口模塊實(shí)現(xiàn)一模多算3一、專業(yè)化的力學(xué)有限元內(nèi)核和支持64位在核心有限元計(jì)算方面，聯(lián)合了北京大學(xué)力學(xué)系的專業(yè)領(lǐng)先的團(tuán)隊(duì)，通過(guò)盈建科軟件，把國(guó)內(nèi)最好的力學(xué)有限元技術(shù)推廣到建筑行業(yè)極大提高計(jì)算速度和計(jì)算容量支持64位操作系統(tǒng)4結(jié)構(gòu)人員應(yīng)進(jìn)一步學(xué)習(xí)的力學(xué)概念偏心剛域、剛性連接整體屈曲分析地震有效質(zhì)量系數(shù)Rizs向量法局部震動(dòng)新的膜單元NQ6Star5偏心剛域、剛性連接的應(yīng)用處理?xiàng)U件之間設(shè)置偏心后的連接；應(yīng)用：構(gòu)件偏心處理、短梁短墻歸并、剛性樓板、剛性連接、墻墻不協(xié)調(diào)關(guān)系等通過(guò)多點(diǎn)約束機(jī)制實(shí)現(xiàn)。效果：減少計(jì)算單元數(shù)量，避免計(jì)算異常，提高計(jì)算的穩(wěn)定性《高規(guī)》5.3.2：樓面梁與豎向構(gòu)件的偏心以及上下層豎向構(gòu)件的偏心宜按實(shí)際情況記入結(jié)構(gòu)的整體計(jì)算上下柱、上下墻之間有偏心時(shí)

紅色短線為偏心剛域剛性連接轉(zhuǎn)換梁托偏心墻時(shí)

墻下與梁設(shè)置剛性連接剛性連接梁偏心多節(jié)點(diǎn)柱內(nèi)梁與柱間無(wú)論設(shè)置偏心或是剛性桿

都按照剛性連接處理對(duì)剛性桿轉(zhuǎn)換為剛性連接，可避免采用剛性桿時(shí)所引入的數(shù)值計(jì)算誤差，保證計(jì)算結(jié)果的合理性剛性桿梁偏心200多短梁提示剛性連接對(duì)以前數(shù)檢中提示最多的短梁

用剛性連接替代對(duì)短梁用剛性連接替代

得到了更理想的計(jì)算結(jié)果111000多短梁提示偏心剛域、剛性連接好處是：減少計(jì)算單元數(shù)量，避免計(jì)算異常，提高計(jì)算的穩(wěn)定性12進(jìn)行整體結(jié)構(gòu)的屈曲分析13屈曲荷載計(jì)算結(jié)構(gòu)失穩(wěn)（屈曲）是指在外力作用下結(jié)構(gòu)的平衡狀態(tài)開始喪失，稍有擾動(dòng)變形便迅速增大，最后使結(jié)構(gòu)發(fā)生破壞數(shù)學(xué)上歸結(jié)為廣義特征值問(wèn)題。YJK軟件通過(guò)對(duì)特征值方程進(jìn)行求解，來(lái)確定結(jié)構(gòu)屈曲時(shí)的屈曲荷載和破壞形態(tài)。根據(jù)特征值和對(duì)應(yīng)的特征值向量，用以確定屈曲荷載和對(duì)應(yīng)的變形形態(tài)。每一組“特征值-特征向量”為結(jié)構(gòu)的一個(gè)屈曲模式。特征值λ稱為屈曲因子，它乘以r中的荷載就會(huì)引起結(jié)構(gòu)屈曲，即為屈曲荷載1=1.04第一階屈曲模態(tài)可自動(dòng)滿足質(zhì)量參與系數(shù)的要求規(guī)范規(guī)定地震作用有效質(zhì)量系數(shù)應(yīng)達(dá)到90%以上勾選此項(xiàng)可自動(dòng)達(dá)標(biāo)，避免地震力計(jì)算不夠的狀況16112601329036大于1506387質(zhì)量系數(shù)自動(dòng)達(dá)標(biāo)計(jì)算所需的振型個(gè)數(shù)《廣高規(guī)》5.1.21《廣高規(guī)》5.1.21地震作用分析的計(jì)算振型數(shù)應(yīng)使水平主軸方向的質(zhì)量參與系數(shù)不小于90%。為充分考慮高振型的影響，對(duì)結(jié)構(gòu)頂部的小塔樓、天線等相對(duì)于主體結(jié)構(gòu)其質(zhì)量較小的結(jié)構(gòu)，應(yīng)適當(dāng)增加計(jì)算振型數(shù)，使該部分水平主軸方向的質(zhì)量參與系數(shù)不小于85%。17提供Ritz向量法計(jì)算地震作用，用于地震作用不容易算夠的情況對(duì)于較大規(guī)模的多塔結(jié)構(gòu)，如40萬(wàn)自由度以上且各塔獨(dú)立性較強(qiáng)時(shí)，或大跨的體育場(chǎng)館結(jié)構(gòu)、平面規(guī)模較大的結(jié)構(gòu)、豎向地震作用計(jì)算等，有時(shí)即使計(jì)算的振型個(gè)數(shù)非常多也不能達(dá)到足夠的質(zhì)量參與系數(shù)。YJK程序提供了Ritz向量法。該方法在Etabs軟件也有提供。提供Ritz向量法計(jì)算地震作用，用于地震作用不容易算夠的情況RITZ向量法考慮了荷載的空間分布，并且忽略了不參與動(dòng)態(tài)響應(yīng)的振型，從而可以獲得原系統(tǒng)方程的部分近似特征解。與精確特征值算法相比，該方法使用計(jì)算不多的振型個(gè)數(shù)就可達(dá)到要求的質(zhì)量參與系數(shù)。在使用傳統(tǒng)算法計(jì)算大規(guī)模多塔、大跨、豎向地震遇到困難時(shí)，用戶可以考慮選擇Ritz向量法計(jì)算地震作用。12塔，110萬(wàn)自由度，普通法最多算60振型，有效質(zhì)量系數(shù)50%Ritz向量法算了39振型，有效質(zhì)量系數(shù)90%203塔，70萬(wàn)自由度，普通法最多算100振型，有效質(zhì)量系數(shù)70%Ritz向量法算了30振型，有效質(zhì)量系數(shù)90%21該上連體結(jié)構(gòu)的豎向地震計(jì)算Ritz向量法算了30振型，有效質(zhì)量系數(shù)92%有地下室時(shí)的有效質(zhì)量系數(shù)22SATWE計(jì)算振型個(gè)數(shù)21個(gè)38個(gè)有效質(zhì)量系數(shù)：X方向:99.50%99.50%.00%Y方向:99.98%99.50%-0.48%基底剪力：X方向:16925.418165.47.33%Y方向:16970.219879.717.14%YJK計(jì)算振型個(gè)數(shù)21個(gè)38個(gè)有效質(zhì)量系數(shù)：X方向:77.39%90.69%17.19%Y方向:77.64%96.57%24.38%基底剪力：X方向:17253.518522.77.36%Y方向:17164.820043.616.77%有地下室時(shí)的有效質(zhì)量系數(shù)23計(jì)算振型個(gè)數(shù)21MidasYJK有效質(zhì)量系數(shù)：X方向:76.31%77.39%1.41%Y方向:78.40%77.64%-0.97%基底剪力：X方向:16660.617253.53.56%Y方向:Midas與YJK對(duì)比局部振動(dòng)識(shí)別和提示局部振動(dòng)經(jīng)常是由于結(jié)構(gòu)模型不合理、有缺陷而造成的。YJK軟件應(yīng)用能量集中程度識(shí)別的原則，在計(jì)算中可以對(duì)結(jié)構(gòu)中可能存在局部振動(dòng)情況的振型與樓層做出判斷當(dāng)程序查出局部振動(dòng)現(xiàn)象時(shí)，將在計(jì)算完成后馬上在屏幕上給出提示框，告知用戶局部振動(dòng)發(fā)生的位置、層號(hào)以及局部振動(dòng)的振型號(hào)以供參考雙擊某項(xiàng)局部振動(dòng)則即時(shí)顯示局部振動(dòng)的位移動(dòng)畫，形象地告知局部振動(dòng)發(fā)生的位置。2425程序查出局部振動(dòng)現(xiàn)象時(shí)，將在計(jì)算完成后在屏幕上給出提示框，以振型動(dòng)畫告知用戶局部振動(dòng)發(fā)生的位置，從而可查到大量結(jié)構(gòu)的缺陷和錯(cuò)誤26程序查出局部振動(dòng)現(xiàn)象時(shí)，將在計(jì)算完成后在屏幕上給出提示框，以振型動(dòng)畫告知用戶局部振動(dòng)發(fā)生的位置，從而可查到大量結(jié)構(gòu)的缺陷和錯(cuò)誤27造成局部振動(dòng)的常見問(wèn)題新的膜單元NQ6Star對(duì)溫度荷載的計(jì)算可以達(dá)到Etabs的精度，對(duì)邊框柱與剪力墻的協(xié)調(diào)性好等。2829邊框柱X地震剪力對(duì)比剪力墻X地震剪力對(duì)比由于改進(jìn)膜元對(duì)邊框柱與剪力墻的協(xié)調(diào)性好，不再超限解題規(guī)模和計(jì)算速度大大增加采用了領(lǐng)先的快速求解器，使程序的解題規(guī)模大大增加，計(jì)算速度大幅提快，同時(shí)穩(wěn)定性強(qiáng)?？梢郧袑?shí)改變目前應(yīng)用軟件常出現(xiàn)的計(jì)算規(guī)模受限，計(jì)算常出錯(cuò)退出、且找不到原因的狀況。42層框筒試用實(shí)例：YJK——11分

傳統(tǒng)軟件——50分

國(guó)外軟件——2小時(shí)3031大規(guī)模單體建筑-深圳平安大廈，130層，47萬(wàn)自由度，計(jì)算時(shí)間:32位時(shí)60分，64位時(shí)30分大規(guī)模多塔建筑-北京建外SOHO，全部彈性板，70萬(wàn)自由度，計(jì)算時(shí)間：32位時(shí)160分，64位時(shí)40分自動(dòng)識(shí)別64位操作系統(tǒng)并安裝64位軟件安裝YJK軟件時(shí)，可自動(dòng)識(shí)別64位操作系統(tǒng)，如果是自動(dòng)安裝YJK的64位核心計(jì)算程序；在32位操作系統(tǒng)下，軟件解題規(guī)模是110萬(wàn)；在64位操作系統(tǒng)下，軟件解題規(guī)?？蛇_(dá)數(shù)百萬(wàn)，并且計(jì)算速度提高至少1倍；傳統(tǒng)軟件解題規(guī)模僅20多萬(wàn)；從建模、計(jì)算到基礎(chǔ)設(shè)計(jì)、施工圖的全64位提升；YJK對(duì)64位的要求很容易滿足：普通計(jì)算機(jī)增加內(nèi)存3264位YJK條件很容易滿足1、WIN7-64位操作系統(tǒng)2、內(nèi)存大于4G，最好16G33在WIN7-64位操作系統(tǒng)下，YJK的核心計(jì)算界面3492萬(wàn)自由度，計(jì)算105陣型，質(zhì)量參與系數(shù)70%，計(jì)算時(shí)間:32位時(shí)240分，其中生成基礎(chǔ)上部剛度90分，64位時(shí)90分完全滿足多塔計(jì)算、大底盤計(jì)算需要35122萬(wàn)自由度，Ritz向量法，計(jì)算45陣型，質(zhì)量參與系數(shù)93%，計(jì)算時(shí)間64位50分廣東高規(guī)11.6.4：大底盤多塔樓結(jié)構(gòu)，宜按整體模型和各塔樓分開模型分別計(jì)算，整體建模主要計(jì)算多塔樓對(duì)大底盤部分的影響，。。。完全滿足多塔計(jì)算、大底盤計(jì)算需要3612塔，114萬(wàn)自由度，Ritz向量法，60陣型，振型參與質(zhì)量系數(shù)96.%，計(jì)算時(shí)間140分（64位75分）完全滿足多塔計(jì)算、大底盤計(jì)算需要37完全滿足超限高層計(jì)算需要遠(yuǎn)大天空城市中國(guó)尊中建千米工程施工模擬3加速3倍38生成基礎(chǔ)上部剛度加速幾十倍上部結(jié)構(gòu)計(jì)算時(shí)，生成基礎(chǔ)計(jì)算用的上部結(jié)構(gòu)凝聚剛度；以前版本這部分計(jì)算耗時(shí)很多，對(duì)于大的基礎(chǔ)平面可能需要幾十分鐘甚至上百分鐘；YJK改進(jìn)計(jì)算方法，再大的基礎(chǔ)平面情況耗時(shí)不會(huì)超過(guò)幾分鐘基礎(chǔ)考慮上部剛度設(shè)計(jì)實(shí)用化3940滿足超長(zhǎng)大規(guī)模地庫(kù)計(jì)算的需要二、節(jié)點(diǎn)約束的應(yīng)用和減震隔震41彈性連接除了以前的鉸接、剛接外，提供更加多樣的連接方式；用戶可以手工指定兩點(diǎn)之間的彈性連接，可以定義節(jié)點(diǎn)6個(gè)自由度上的彈性剛度，可以支持各種復(fù)雜的彈性剛度形式，用來(lái)模擬滑動(dòng)連接，滑動(dòng)支座，減震隔震裝置等。大跨空間結(jié)構(gòu)和底部主體結(jié)構(gòu)的滑動(dòng)連接支座上連體結(jié)構(gòu)和兩側(cè)主體結(jié)構(gòu)的滑動(dòng)彈性連接隔振支座、減震裝置42特殊構(gòu)件定義中設(shè)置節(jié)點(diǎn)約束（兩點(diǎn)約束）在節(jié)點(diǎn)上設(shè)彈簧剛度，實(shí)際是在節(jié)點(diǎn)上連接的兩根桿件之間或者兩批桿件之間設(shè)置彈簧剛度自定義節(jié)點(diǎn)約束和支座信息未作節(jié)點(diǎn)約束設(shè)置的計(jì)算將連體支座處X平動(dòng)剛度設(shè)置為0自定義節(jié)點(diǎn)約束和支座信息為設(shè)約束常需要把一個(gè)節(jié)點(diǎn)拆分成2個(gè)節(jié)點(diǎn)4748某弱連接的上連體結(jié)構(gòu)4950上連體剛性連接上連體一端滑動(dòng)連接上連體兩端滑動(dòng)連接Y向地震變形動(dòng)畫51上連體剛性連接上連體一端X、Y向都滑動(dòng)連接X向地震變形動(dòng)畫52單點(diǎn)約束是YJK的特色菜單53針對(duì)柱下、支撐下的約束設(shè)置；軟件自動(dòng)在柱底和下層節(jié)點(diǎn)之間設(shè)置約束；在柱下、支撐下設(shè)置單點(diǎn)約束更方便；不用再人為設(shè)置分離的兩節(jié)點(diǎn)在柱下、支撐下設(shè)置單點(diǎn)約束更方便5455

網(wǎng)架和支座的連接：兩側(cè)為彈性約束，中部為鉸支56適應(yīng)超長(zhǎng)大跨結(jié)構(gòu)溫度荷載等的計(jì)算57適應(yīng)超長(zhǎng)大跨結(jié)構(gòu)溫度荷載等的計(jì)算58

網(wǎng)架和支座在水平荷載下的相對(duì)位移水平彈性約束下有相對(duì)位移鉸接支座無(wú)相對(duì)水平位移59結(jié)構(gòu)隔震和消能減震設(shè)計(jì)兩點(diǎn)約束或單點(diǎn)約束功能的擴(kuò)充在兩點(diǎn)約束、單點(diǎn)約束和設(shè)置支座菜單都設(shè)置了5種選項(xiàng)：線型、阻尼器、速度線型相關(guān)型消能器、速度非線性相關(guān)型消能器、隔震，選擇線性時(shí)即為彈性約束。60隔震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)用設(shè)置“單點(diǎn)約束”類似的方式，在隔震層的柱下設(shè)置隔震單元的參數(shù)《抗規(guī)》12.2.2關(guān)于隔震結(jié)構(gòu)計(jì)算:“一般情況下，宜采用時(shí)程分析方法進(jìn)行計(jì)算”。屬于非線性時(shí)程分析。提供高效分析計(jì)算方法—FNA方法（FastNonlinearAnalysisMethod快速非線性分析方法)，該法在Etabs同樣提供，用于少量非線性構(gòu)件的結(jié)構(gòu)。還可采用振型分解法的上部結(jié)構(gòu)計(jì)算，計(jì)算結(jié)果是考慮了隔震墊阻尼效應(yīng)的、延長(zhǎng)的周期結(jié)果的各層地震作用按照《抗規(guī)》公式12.2.5，人工對(duì)比隔震與非隔震結(jié)構(gòu)的各層地震剪力及傾覆力矩，計(jì)算出地震力的水平向減震系數(shù)β求出隔震后的水平地震影響系數(shù)最大值αmaxl=βαmax/ψ按照當(dāng)?shù)卦O(shè)防烈度，不考慮隔震效應(yīng)，將隔震后的水平地震影響系數(shù)最大值αmaxl填入地震計(jì)算參數(shù)的“地震影響系數(shù)最大值”項(xiàng)，完成最終結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算6162隔震工程實(shí)例：云南某較高隔震建筑631、在計(jì)算前處理中設(shè)置隔震支座隔震支座參數(shù)642、時(shí)程分析計(jì)算在上部結(jié)構(gòu)計(jì)算的主菜單第三項(xiàng)進(jìn)行彈性時(shí)程分析計(jì)算，操作同普通的時(shí)程分析計(jì)算，該菜單具有FNA計(jì)算功能。653、求出地震力的水平向減震系數(shù)β按照《抗規(guī)》公式12.2.5，人工對(duì)比隔震與非隔震結(jié)構(gòu)的各層地震剪力及傾覆力矩等結(jié)果，計(jì)算出地震力的水平向減震系數(shù)β求出隔震后的水平地震影響系數(shù)最大值αmaxl=βαmax/ψ66674、按照當(dāng)?shù)卦O(shè)防烈度，不考慮隔震效應(yīng)，將隔震后的水平地震影響系數(shù)最大值αmaxl填入地震計(jì)算參數(shù)的“地震影響系數(shù)最大值”項(xiàng)，完成最終結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算5、也可用振型反應(yīng)譜法計(jì)算隔震結(jié)構(gòu)可根據(jù)FNA時(shí)程分析結(jié)果，進(jìn)一步調(diào)整隔震支座屬性，用振型分解反應(yīng)譜法直接進(jìn)行隔震結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算。很多專家認(rèn)為，按照上面5的計(jì)算方法底部水平地震作用偏大，直接對(duì)隔震結(jié)構(gòu)按反應(yīng)譜法計(jì)算結(jié)果更加合理具體操作：1、反應(yīng)譜法計(jì)算；2、FNA時(shí)程分析計(jì)算；3、反應(yīng)譜法導(dǎo)入時(shí)程分析方法的各層放大系數(shù)6869考慮隔震，周期2.55，基底剪力4116不考慮隔震，周期1.89，基底剪力61177071云南隔震實(shí)例1—云縣圖書館抗震設(shè)防烈度8度，設(shè)計(jì)基本地震加速度峰值為0.20g，設(shè)計(jì)地震分組第三組，II類場(chǎng)地；原來(lái)用Etabs計(jì)算；7273云南隔震實(shí)例2—東川紫荊家園抗震設(shè)防烈度9度，設(shè)計(jì)基本地震加速度峰值為0.40g，設(shè)計(jì)地震分組第二組，II類場(chǎng)地；原來(lái)用Etabs計(jì)算；7475結(jié)構(gòu)隔震和消能減震設(shè)計(jì)《抗規(guī)》12章：當(dāng)主體結(jié)構(gòu)基本處于彈性工作狀態(tài)時(shí)，可采用線性分析方法做簡(jiǎn)單估算，YJK提供振型反應(yīng)譜法計(jì)算方法，是目前大部分工程應(yīng)用中的方法，原只有Etabs提供這種計(jì)算可對(duì)斜撐桿件設(shè)置成消能器單元消能減震結(jié)構(gòu)的阻尼比由主體結(jié)構(gòu)的阻尼比和消能部件附加給結(jié)構(gòu)的有效阻尼比組成消能器附加給結(jié)構(gòu)的有效阻尼比和有效剛度按《抗規(guī)》12.3.4相關(guān)公式計(jì)算本計(jì)算方法用于彈性工作狀態(tài)分析，比非線性和時(shí)程計(jì)算方法穩(wěn)定、實(shí)用、可靠、簡(jiǎn)便快速也提供時(shí)程分析方法76消能減震單元YJK在特殊支撐下對(duì)支撐定義消能減震單元連接屬性：線性特性（有效剛度，有效阻尼）與非線性特性（剛度，阻尼，阻尼指數(shù)）連接單元：支持速度線性相關(guān)型消能器，非線性粘滯消能器（廣東高規(guī)提供），位移相關(guān)型與速度非線性相關(guān)型消能器。7879YJK減震計(jì)算與ETABS對(duì)比：阻尼系數(shù)設(shè)置3000N*sec/mmYJK模型ETABS模型無(wú)減震原始結(jié)構(gòu)減震后結(jié)構(gòu)ETABSYJKETABSYJK第8層185.9185.74152.0154.13第7層499.1498.58407.9413.74第6層801.2800.38654.8664.18第5層1082.21080.5883.95896.65第4層1333.41331.910901104.85第3層1550.21548.312661284.4第2層1726.61724.114101430.7第1層1856.71854.415171538.05YJK采用振型分解反應(yīng)譜法（強(qiáng)行解耦法）進(jìn)行減震計(jì)算后，X方向?qū)蛹袅?KN)對(duì)比結(jié)果：小結(jié)兩點(diǎn)約束、單點(diǎn)約束應(yīng)用在彈性支座、減震、隔震等方面；兩點(diǎn)約束同一個(gè)樓層之內(nèi)的約束設(shè)置，需要實(shí)現(xiàn)在約束處布置分離的桿件；單點(diǎn)約束用于柱底、支撐底部，操作簡(jiǎn)便；約束分為線性、阻尼、隔震等項(xiàng)；在計(jì)算結(jié)果的位移輸出中可通過(guò)專門菜單查找彈性約束處的位移差值；82三、合理利用樓板和梁的協(xié)調(diào)工作83上部結(jié)構(gòu)計(jì)算時(shí)樓板的幾種計(jì)算模型剛性板；彈性膜；彈性板3；彈性板6；基于計(jì)算能力的提升、高質(zhì)量的彈性板有限元?jiǎng)澐?，為彈性?的普遍應(yīng)用創(chuàng)造了條件84剛性板模型對(duì)水平樓板自動(dòng)生成剛性板模型；剛性板計(jì)算模型只是板周邊節(jié)點(diǎn)的約束關(guān)系，并無(wú)剛性板存在；85彈性板計(jì)算模型彈性膜——只有面內(nèi)剛度、無(wú)面外剛度；彈性板3——只有面外剛度；面內(nèi)剛度無(wú)窮大；彈性板6——?dú)卧?，既有面?nèi)剛度又有面外剛度；增加計(jì)算自由度數(shù)4倍；周期增加，位移增加，剪力減少；86使用彈性板6時(shí)應(yīng)采用的參數(shù)設(shè)置計(jì)算梁時(shí)應(yīng)考慮較厚樓板的作用上部計(jì)算采用彈性板3或彈性板6如地下室頂板，或作為嵌固層頂，或承受人防荷載，或承受消防車荷載，一般厚度很大，樓層梁受力很大88地下1層嵌固層頂板250厚（活載29），按剛性板算梁的超筋及剪扭超限很多，改為按照彈性板6計(jì)算傅學(xué)怡《實(shí)用高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)》14章不考慮實(shí)際現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中梁、板互相作用的計(jì)算模式，其弊端主要有：1）對(duì)于單獨(dú)計(jì)算的板，由于忽略支座梁剛度的影響，無(wú)法正確反映板塊內(nèi)力的走向，容易留下安全隱患。2）對(duì)于梁，由于忽略樓板的翼緣作用，重力荷載下往往高估梁端截面彎矩，其結(jié)果不僅僅是造成材料的浪費(fèi)，更重要的是過(guò)高的框架梁支座截面受彎承載力使得水平荷載下梁端形成延性結(jié)構(gòu)的可能性大為減小。3）對(duì)于整體結(jié)構(gòu)在水平荷載作用下的工作性能，由于忽略樓板對(duì)結(jié)構(gòu)剛度的增強(qiáng)作用，往往低估了地震作用效應(yīng)。89改進(jìn)的彈性板計(jì)算模型彈性板與梁協(xié)調(diào)時(shí)考慮梁向下相對(duì)偏移；9091梁與彈性板連接時(shí)可按梁中心和板中心間距設(shè)置偏心剛域梁與彈性板連接時(shí)可按梁中心和板中心間距

設(shè)置偏心剛域92真正體現(xiàn)梁的剛度放大（自動(dòng)將用戶的梁剛度放大系數(shù)置為1）93考慮梁向下偏移支座負(fù)筋減少38%-48%傅學(xué)怡《實(shí)用高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)》14章用實(shí)體單元模擬梁、板、柱；結(jié)論：梁支座彎矩大幅下降，且存在較大軸壓力，可按偏心受壓配筋，配筋可大幅度下降（折減系數(shù)50-70%），這不僅節(jié)省鋼筋，還利于梁端塑性鉸的形成。94和剛性板模型對(duì)比差距大；梁跨中受拉，按偏心受拉配筋，配筋量稍?。?0-90%）；可以和通用有限元軟件核對(duì)95既落實(shí)強(qiáng)柱弱梁又保證安全儲(chǔ)備的算法96既落實(shí)強(qiáng)柱弱梁又保證安全儲(chǔ)備的算法設(shè)置參數(shù)“地震內(nèi)力按全樓彈性板6計(jì)算”；僅對(duì)地震作用的內(nèi)力按照全樓彈性板6計(jì)算；對(duì)其他荷載工況仍按照以前習(xí)慣的設(shè)置；既可大幅降低地震作用下梁的支座彎矩；又不降低恒活風(fēng)等其他荷載工況的安全儲(chǔ)備；可明顯降低梁的支座部分的用鋼量，實(shí)現(xiàn)強(qiáng)柱弱梁；同時(shí)減少柱節(jié)點(diǎn)核心區(qū)的剪力9798梁的X向地震內(nèi)力、彎矩包絡(luò)、配筋對(duì)比彈性板6計(jì)算時(shí)梁截面尺寸對(duì)改變內(nèi)力影響較大用戶問(wèn)題：700x800的梁替換為600x800的梁后，梁內(nèi)力和配筋減少約6%-8%左右？99按彈性板6計(jì)算按剛性板計(jì)算，配筋大得多彈性板6計(jì)算時(shí)梁截面尺寸對(duì)改變內(nèi)力影響較大三個(gè)模型主梁分別為400*800、400*600、400*400，大板厚度250，加腋尺寸1500*200，恒載27.5、活載3.0；梁截面越小梁配筋越小是怎么回事？100彈性板6計(jì)算時(shí)樓板可以和梁共同承擔(dān)荷載101剛性板下荷載完全由梁來(lái)承擔(dān)；在彈性板3或者彈性板6計(jì)算模式下，樓板可以和梁共同承擔(dān)恒活等樓板上的豎向荷載，此時(shí)梁的內(nèi)力和配筋將比剛性板、彈性膜計(jì)算模式下要明顯減少；梁承擔(dān)的荷載比例與梁與樓板之間的剛度比例有關(guān)；因此梁的截面尺寸變化時(shí)，梁的內(nèi)力和配筋都將出現(xiàn)明顯變化；強(qiáng)柱弱梁設(shè)計(jì)應(yīng)考慮樓板的作用；錯(cuò)層處梁、板的合理模型102有問(wèn)題的計(jì)算模型103104合理的計(jì)算模型1、錯(cuò)層梁保持平梁+偏心剛域2、無(wú)論剛性板、彈性板都保持錯(cuò)層處板不丟失105避免了以前常出現(xiàn)的錯(cuò)層處構(gòu)件內(nèi)力配筋異?，F(xiàn)象106以前的處理方法107108109110將游泳池底板、錯(cuò)層梁承受的水壓傳遞給池壁大梁改進(jìn)不共面斜樓板的彈性板計(jì)算上部結(jié)構(gòu)計(jì)算時(shí)，軟件對(duì)于斜的樓板自動(dòng)按照彈性膜計(jì)算，但是不能考慮不共面的斜樓板，軟件不能對(duì)不共面的斜板劃分單元，而把這樣的樓板丟掉，這可能對(duì)結(jié)構(gòu)計(jì)算造成較大的誤差，對(duì)于和不共面相連的梁的計(jì)算誤差也比較大。111改進(jìn)不共面斜樓板的彈性板計(jì)算可對(duì)不共面的斜板仍進(jìn)行單元?jiǎng)澐郑瑥亩诮Y(jié)構(gòu)計(jì)算時(shí)考慮到這樣斜板的作用，避免結(jié)構(gòu)計(jì)算較大的誤差，并改進(jìn)了與這種不共面板相連的梁的計(jì)算結(jié)果。112113保持不共面斜板后相關(guān)桿件的配筋大幅減少保持不共面斜板后相關(guān)桿件的配筋大幅減少114115可選擇樓板荷載不導(dǎo)荷到梁，而采用有限元計(jì)算傳導(dǎo)，既可減少梁的受力（部分荷載直接傳到柱上），又可直接給出彈性樓板配筋在上部結(jié)構(gòu)整體計(jì)算中得到彈性樓板的配筋彈性樓板導(dǎo)荷方式平面導(dǎo)荷方式就是以前的處理方式，作用在各房間樓板上恒活面荷載被導(dǎo)算到了房間周邊的梁或者墻上，在上部結(jié)構(gòu)的考慮彈性板的計(jì)算中，彈性板上已經(jīng)沒有作用豎向荷載，起作用的僅是彈性板的面內(nèi)剛度和面外剛度，這樣的工作方式不符合樓板實(shí)際的工作狀況，因此也得不出彈性樓板本身的配筋計(jì)算結(jié)果。有限元方式是在上部結(jié)構(gòu)計(jì)算時(shí)，恒活面荷載直接作用在彈性樓板上，不被導(dǎo)算到周邊的梁墻上，板上的荷載是通過(guò)板的有限元計(jì)算才能導(dǎo)算到周邊桿件。有限元方式常用于無(wú)梁樓蓋、厚板轉(zhuǎn)換層、樓板較厚等情況116板有限元導(dǎo)荷方式計(jì)算結(jié)果的變化既使彈性板參與了恒活豎向荷載計(jì)算，又參與了風(fēng)、地震等水平荷載的計(jì)算，還可考慮溫度荷載，計(jì)算結(jié)果可以直接得出彈性板本身的配筋。平面導(dǎo)荷方式傳給周邊梁墻的荷載只有豎向荷載，沒有彎矩，而有限元計(jì)算方式傳給梁墻的不僅有豎向荷載，還有墻的面外彎矩和梁的扭矩，對(duì)于邊梁或邊墻這種彎矩和扭矩常是不應(yīng)忽略的；117某無(wú)梁樓蓋結(jié)構(gòu)彈性板導(dǎo)荷

按有限元方式118設(shè)置彈性板6的計(jì)算簡(jiǎn)圖恒載下的板彎矩Mxx對(duì)比

有限元方式符合板的實(shí)際受力狀態(tài)119平面導(dǎo)荷方式計(jì)算結(jié)果有限元導(dǎo)荷方式計(jì)算結(jié)果恒載下的板彎矩Mxx對(duì)比

有限元方式符合板的實(shí)際受力狀態(tài)120平面導(dǎo)荷方式計(jì)算結(jié)果有限元導(dǎo)荷方式計(jì)算結(jié)果121在設(shè)計(jì)結(jié)果的“等值線”菜單下，可以查到彈性板的配筋樓板配筋考慮了拉、壓力，按拉彎、壓彎配筋有限元計(jì)算方式傳給梁墻的還有墻的面外彎矩和梁的扭矩平面導(dǎo)荷方式傳給周邊梁墻的荷載只有豎向荷載，沒有彎矩，而有限元計(jì)算方式傳給梁墻的不僅有豎向荷載，還有墻的面外彎矩和梁的扭矩，對(duì)于邊梁或邊墻這種彎矩和扭矩常是不應(yīng)忽略的122有限元方式可計(jì)算出板對(duì)墻的面外彎矩123在板較厚時(shí)這種面外彎矩不應(yīng)忽略。而傳統(tǒng)的導(dǎo)荷方式不能考慮這種面外彎矩，會(huì)使得墻肢面外彎矩比實(shí)際情況偏小，不利于結(jié)構(gòu)安全考慮樓梯的計(jì)算后可給出梯板平臺(tái)板配筋樓梯有限元細(xì)分計(jì)算時(shí)，樓梯荷載直接加載到各個(gè)單元上進(jìn)行恒、活、風(fēng)、地震內(nèi)力組合給出梯板平臺(tái)板配筋124上部結(jié)構(gòu)計(jì)算的樓板鋼筋——

全面適應(yīng)復(fù)雜樓板配筋厚板轉(zhuǎn)換層樓板；承受風(fēng)荷載、地震荷載的樓板；承受溫度荷載的樓板；考慮結(jié)構(gòu)整體變形的樓板；樓梯板；大震下的樓板不屈服驗(yàn)算125樓板施工圖的樓板計(jì)算用有限元算法126和上部結(jié)構(gòu)計(jì)算彈性樓板模型對(duì)應(yīng)—

可將全層所有樓板都按照有限元算法計(jì)算設(shè)置了“有限元方法”選項(xiàng)，勾選此項(xiàng)程序?qū)讶珜拥乃袠前灏鍓K都按照有限元算法計(jì)算。有限元算法是樓板的準(zhǔn)確算法，由于本程序具有較強(qiáng)的有限元計(jì)算分析能力基礎(chǔ)，對(duì)樓板也提供了這種算法。有限元算法計(jì)算時(shí)保持相鄰樓板計(jì)算協(xié)調(diào)，因此能準(zhǔn)確計(jì)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(duì)樓板采用分塊計(jì)算，速度快、容量不受限127128按照有限元法考慮相鄰板不同跨度影響的實(shí)例129YJK按照連續(xù)板有限元法考慮不同板跨之間的平衡計(jì)算，經(jīng)濟(jì)合理傳統(tǒng)軟件各板塊分別計(jì)算，相鄰板支座彎矩差距大130131增加板上集中力和線荷載輸入，對(duì)該房間板按照有限元法計(jì)算132板上無(wú)集中力板上有集中力板計(jì)算彎矩及等值線圖板計(jì)算彎矩及等值線圖133不考慮考慮樓板有限元計(jì)算時(shí)可以考慮梁的剛度變形134是否考慮梁剛度計(jì)算實(shí)例—主梁次梁剛度差別大135考慮梁剛度不考慮梁剛度本例是否考慮梁的剛度計(jì)算結(jié)果差別很大傅學(xué)怡：忽略支座梁剛度的影響，無(wú)法正確反映板塊內(nèi)力的走向，容易留下安全隱患。

次梁多時(shí)是否考慮梁的剛度對(duì)樓板計(jì)算影響很大136137

長(zhǎng)懸臂梁和大洞口邊時(shí)是否考慮梁的剛度對(duì)樓板計(jì)算影響很大138139板計(jì)算不能考慮梁支座變形的問(wèn)題140小結(jié)應(yīng)全面了解彈性板3、彈性板6的計(jì)算原理，合理應(yīng)用可明顯減少梁的鋼筋用量；可合理考慮梁與樓板之間的中心偏移；計(jì)算模型中，錯(cuò)層結(jié)構(gòu)高低跨處樓板和不共面斜板不能丟，否則該處梁結(jié)果不合理；可應(yīng)用樓板有限元方式計(jì)算樓面恒活荷載，從而在上部結(jié)構(gòu)計(jì)算中得出樓板配筋；結(jié)構(gòu)施工圖中的樓板應(yīng)合理采用有限元計(jì)算，考慮梁的剛度影響，適應(yīng)復(fù)雜情況并得出經(jīng)濟(jì)安全的樓板配筋結(jié)果141兩個(gè)新的計(jì)算模式142包絡(luò)計(jì)算模式包絡(luò)設(shè)計(jì)是在多個(gè)計(jì)算結(jié)果中取最大值在這里一般指的是構(gòu)件配筋的包絡(luò)設(shè)計(jì)，即構(gòu)件配筋時(shí)需要在兩個(gè)或者多種計(jì)算模型中取大值的設(shè)計(jì)143包絡(luò)計(jì)算模式可綜合考慮結(jié)構(gòu)多種不利因素對(duì)于多塔結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)對(duì)合塔與分塔狀況自動(dòng)拆分、分別計(jì)算并結(jié)果選大少墻框架結(jié)構(gòu)中框架部分的地震剪力取框架、框剪兩種結(jié)構(gòu)計(jì)算較大值考慮樓梯的計(jì)算：其整體內(nèi)力分析的計(jì)算模型應(yīng)考慮樓梯構(gòu)件的影響，并宜與不計(jì)樓梯構(gòu)件影響的計(jì)算模型進(jìn)行比較，按最不利內(nèi)力進(jìn)行配筋；抗震性能設(shè)計(jì)：多遇地震計(jì)算和中震（或大震）彈性或中震（或大震）不屈服設(shè)計(jì)結(jié)果取大值設(shè)計(jì)；144包絡(luò)設(shè)計(jì)—多塔結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)《高規(guī)》5.1.14對(duì)多塔樓結(jié)構(gòu)，宜按整體模型和各塔樓分開的模型分別計(jì)算，并采用較不利的結(jié)果進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。當(dāng)塔樓的裙房結(jié)構(gòu)超過(guò)兩跨時(shí)，分塔樓模型宜至少附帶兩跨的裙房結(jié)構(gòu)《廣高規(guī)》11.6.3-4大底盤多塔結(jié)構(gòu)，宜按整體模型和各塔樓分開的模型分別計(jì)算，整體建模主要計(jì)算多塔樓對(duì)大底盤部分的影響，分塔樓計(jì)算主要驗(yàn)算各塔樓扭轉(zhuǎn)位移比145一鍵操作就實(shí)現(xiàn)的多塔自動(dòng)劃分的三維效果完全的自動(dòng)劃分多塔，可自動(dòng)處理復(fù)雜情況，極少的人工干預(yù)自動(dòng)劃分多塔的效果147《高規(guī)》10.6.3上部塔樓結(jié)構(gòu)的綜合質(zhì)心與底盤結(jié)構(gòu)質(zhì)心的距離不宜大于底盤相應(yīng)邊長(zhǎng)的20%148多塔結(jié)構(gòu)的多塔自動(dòng)劃分過(guò)程149計(jì)算結(jié)果自動(dòng)選大，但提供菜單查看各分塔分別單獨(dú)計(jì)算的結(jié)果對(duì)于多塔結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)對(duì)合塔與分塔狀況自動(dòng)拆分、分別計(jì)算并結(jié)果選大層數(shù)柱（mm2）梁（mm2）墻（mm2）800*800D400L300*500700*700300*600300*700350*600350*700300自動(dòng)取大值13281270064091397279126621169106626925.743188270017821229433544509309318649.012151428501728122923501425116611300.018176512296637350.0分塔計(jì)算13281198064091397279126621169106626925.74187419801782980433544509309318649.01212802850172898023501425116611300.018174712296557350.0整體計(jì)算與分塔計(jì)算構(gòu)件的配筋結(jié)果對(duì)比結(jié)論：計(jì)算結(jié)果取的是整體與分塔的較大值。151點(diǎn)菜單“顯示多塔取大構(gòu)件”后，粉色加亮的構(gòu)件是取自單塔計(jì)算結(jié)果的較大值，其余是合塔計(jì)算結(jié)果值較大包絡(luò)設(shè)計(jì)—少墻框架結(jié)構(gòu)中框架部分的地震剪力可自動(dòng)取大參數(shù)設(shè)置目的規(guī)范條文：《抗震規(guī)范》6.2.13-4設(shè)置少量抗震墻的框架結(jié)構(gòu)，其框架部分的地震剪力值，宜采用框架結(jié)構(gòu)模型和框架—抗震墻結(jié)構(gòu)模型二者計(jì)算結(jié)果的較大值。程序處理方法：自動(dòng)實(shí)現(xiàn)按剪力墻剛度不折減的整體模型和按剪力墻剛度折減的模型分別計(jì)算，并對(duì)框架部分的地震剪力采用二種模型較不利的結(jié)果進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。少墻框架結(jié)構(gòu)中框架部分的地震剪力可自動(dòng)取大153少墻框架結(jié)構(gòu)中框架部分的地震剪力可自動(dòng)取大例題說(shuō)明參數(shù)的高效性，結(jié)果與分別計(jì)算的一致性。5層混凝土框架結(jié)構(gòu)少墻框架結(jié)構(gòu)中框架部分的地震剪力可自動(dòng)取大構(gòu)件配筋量（mm2）構(gòu)

件框架結(jié)構(gòu)框剪結(jié)構(gòu)自動(dòng)取大差異率柱139923012399232.5%柱28054807080700梁14000425842580分別計(jì)算與整體計(jì)算對(duì)比結(jié)果結(jié)論：軟件按兩種模型大者取值。

提供通用的包絡(luò)設(shè)計(jì)工具和配筋對(duì)比工具156計(jì)算參數(shù)中包絡(luò)設(shè)計(jì)的設(shè)置軟件找出兩個(gè)工程中各個(gè)構(gòu)件的對(duì)應(yīng)關(guān)系并并取配筋較大值也可以多塔模型為本體，人工建立的各個(gè)分塔模型為包絡(luò)對(duì)象包絡(luò)設(shè)計(jì)—考慮樓梯和不考慮樓梯計(jì)算

模型配筋自動(dòng)取大上海規(guī)范、甘肅規(guī)范要求用戶在建模中輸入樓梯按照考慮樓梯和不考慮樓梯模型分別計(jì)算，并對(duì)構(gòu)件配筋取大158滬建建管【2012】16號(hào)《關(guān)于本市建設(shè)工程鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)樓梯間抗震設(shè)計(jì)的指導(dǎo)意見》“其整體內(nèi)力分析的計(jì)算模型應(yīng)考慮樓梯構(gòu)件的影響，并宜與不計(jì)樓梯構(gòu)件影響的計(jì)算模型進(jìn)行比較，按最不利內(nèi)力進(jìn)行配筋。159建模中輸入樓梯，二跑樓梯輸入160是否考慮樓梯對(duì)計(jì)算結(jié)果影響161162由參數(shù)控制是否在計(jì)算中考慮樓梯163粉色加亮構(gòu)件：不考慮樓梯模型與考慮樓梯模型比較的取大構(gòu)件164柱配筋對(duì)比165將帶樓梯模型轉(zhuǎn)到Midas-Gen計(jì)算，周期幾乎相同配筋簡(jiǎn)圖自動(dòng)對(duì)比工具166軟件找出兩個(gè)工程中各個(gè)構(gòu)件的對(duì)應(yīng)關(guān)系并進(jìn)行配筋值對(duì)比167鋼筋差距查詢：用不同顏色表示差距大小168鋼筋差距查詢：括號(hào)中同時(shí)顯示對(duì)比工程配筋結(jié)果包絡(luò)設(shè)計(jì)—常規(guī)地震計(jì)算和中震（或大震）彈性或中震（或大震）不屈服設(shè)計(jì)—取大用戶根據(jù)《高規(guī)》3.11進(jìn)行結(jié)構(gòu)抗震性能設(shè)計(jì)時(shí)，需按照和中震（或大震）彈性設(shè)計(jì)或中震（或大震）不屈服設(shè)計(jì)計(jì)算分別進(jìn)行計(jì)算：常規(guī)的多遇地震作用計(jì)算、中震（或大震）彈性設(shè)計(jì)或中震（或大震）不屈服設(shè)計(jì)計(jì)算配筋結(jié)果自動(dòng)取2次計(jì)算包絡(luò)值169如雖然中震不屈服計(jì)算取高值的地震影響系數(shù)，但荷載分項(xiàng)系數(shù)取1.0；與抗震等級(jí)有關(guān)的增大系數(shù)取為1.0；不考慮承載力抗震調(diào)整系數(shù)；鋼筋和混凝土材料強(qiáng)度采用標(biāo)準(zhǔn)值，因此配筋結(jié)果不一定最不利。170計(jì)算參數(shù)中包絡(luò)設(shè)計(jì)的設(shè)置171可以在前處理設(shè)置需要作包絡(luò)配筋設(shè)計(jì)的樓層172可以在前處理對(duì)需要作包絡(luò)配筋設(shè)計(jì)的構(gòu)件個(gè)別指定173包絡(luò)設(shè)計(jì)前查看與中震不屈服配筋差距174被指定的構(gòu)件已經(jīng)取用中震不屈服的配筋結(jié)果連體結(jié)構(gòu)《高規(guī)》10.5.7-2剛性連接的連接體樓板較弱時(shí)，宜補(bǔ)充分塔樓計(jì)算模型分析分別計(jì)算：帶連體的完整模