pkpm08工程計(jì)算中的40個(gè)問(wèn)題

1、工程計(jì)算中的工程計(jì)算中的40個(gè)問(wèn)題個(gè)問(wèn)題及其算例分析及其算例分析2009年年3月月廣東省建筑設(shè)計(jì)研究院廣東省建筑設(shè)計(jì)研究院深圳市廣廈軟件有限公司深圳市廣廈軟件有限公司吳文勇吳文勇 焦柯焦柯每個(gè)問(wèn)題包括如下每個(gè)問(wèn)題包括如下6 6個(gè)方面內(nèi)容：個(gè)方面內(nèi)容： 1）問(wèn)題的背景和來(lái)源；）問(wèn)題的背景和來(lái)源； 2）典型算例介紹；）典型算例介紹；3）不同計(jì)算模型簡(jiǎn)介；）不同計(jì)算模型簡(jiǎn)介；4）列舉不同方法和軟件計(jì)算結(jié)果；）列舉不同方法和軟件計(jì)算結(jié)果；5）對(duì)計(jì)算結(jié)果分析和比較；）對(duì)計(jì)算結(jié)果分析和比較；6）結(jié)論和建議。）結(jié)論和建議。一、偏心算例一、偏心算例 1.1.工程名：梁托偏墻工程名：梁托偏墻.prj .prj

2、問(wèn)題的背景：梁托墻問(wèn)題的背景：梁托墻, 墻對(duì)梁有偏心時(shí)，對(duì)梁產(chǎn)生較大扭墻對(duì)梁有偏心時(shí)，對(duì)梁產(chǎn)生較大扭矩，為何有些計(jì)算算不出梁扭矩和柱彎矩？矩，為何有些計(jì)算算不出梁扭矩和柱彎矩？ 算例：算例：1)墻對(duì)梁的偏心墻對(duì)梁的偏心100mm；2)在墻上布置在墻上布置50kN/m的荷的荷載，模擬上面還有多層墻；載，模擬上面還有多層墻；3)考證有偏心計(jì)算的計(jì)算考證有偏心計(jì)算的計(jì)算精度。精度。工程計(jì)算中有大量的偏心存在，偏心引起的彎扭較大，偏心計(jì)算是當(dāng)前計(jì)算中的難點(diǎn)。(剛度和力)計(jì)算模型：計(jì)算模型：1）GSSAP采用偏心剛域方法計(jì)算；采用偏心剛域方法計(jì)算； 2）SATWE采用沒(méi)有人工布置剛性梁方法。采用沒(méi)有人工

3、布置剛性梁方法。 3）SATWE采用人工布置剛性梁方法。采用人工布置剛性梁方法。 不同方法和軟件計(jì)算結(jié)果：不同方法和軟件計(jì)算結(jié)果：分析和比較：分析和比較：1 ）GSSAP偏心剛域方法與理論結(jié)果完全吻合；偏心剛域方法與理論結(jié)果完全吻合；2 ）SATWE沒(méi)有人工布置剛性梁時(shí)，無(wú)扭矩，結(jié)果有問(wèn)題；沒(méi)有人工布置剛性梁時(shí)，無(wú)扭矩，結(jié)果有問(wèn)題；3 ）SATWE人工布置剛性梁時(shí)，剛梁長(zhǎng)取偏心人工布置剛性梁時(shí)，剛梁長(zhǎng)取偏心100mm，結(jié)果有，結(jié)果有較大誤差，隨剛梁長(zhǎng)度增大誤差減小，梁長(zhǎng)度要求大于較大誤差，隨剛梁長(zhǎng)度增大誤差減小，梁長(zhǎng)度要求大于300mm。結(jié)論和建議：結(jié)論和建議：1 ） GSSAP偏心剛域方法可

4、以準(zhǔn)確計(jì)算扭矩，按實(shí)際模型輸偏心剛域方法可以準(zhǔn)確計(jì)算扭矩，按實(shí)際模型輸 入偏心墻即可；入偏心墻即可；2 ） SATWE必須梁墻間人工加剛性梁，要注意剛梁長(zhǎng)度控制。必須梁墻間人工加剛性梁，要注意剛梁長(zhǎng)度控制。罰約束應(yīng)用不合理，引起力不平衡。偏心剛域方法偏心剛域方法 ：當(dāng)多個(gè)節(jié)點(diǎn)之間的運(yùn)動(dòng)關(guān)系為剛體運(yùn)動(dòng)：當(dāng)多個(gè)節(jié)點(diǎn)之間的運(yùn)動(dòng)關(guān)系為剛體運(yùn)動(dòng)時(shí)，其中一個(gè)節(jié)點(diǎn)作為計(jì)算節(jié)點(diǎn)，其它節(jié)點(diǎn)的剛度變換到時(shí)，其中一個(gè)節(jié)點(diǎn)作為計(jì)算節(jié)點(diǎn)，其它節(jié)點(diǎn)的剛度變換到計(jì)算節(jié)點(diǎn)即可。計(jì)算節(jié)點(diǎn)即可。兩墻肢與柱相交，墻的兩節(jié)點(diǎn)和柱節(jié)點(diǎn)之間剛體運(yùn)動(dòng)，柱節(jié)點(diǎn)為計(jì)算節(jié)點(diǎn)，墻的節(jié)點(diǎn)剛度變換后凝聚到計(jì)算節(jié)點(diǎn)，這種方法在理論和實(shí)踐上能準(zhǔn)確計(jì)算各種

5、偏心情況。 在所有的軟件中，GSSAP第1次按偏心剛域方法對(duì)所有偏心實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)處理,沒(méi)有完全按此方法就是就會(huì)有問(wèn)題。詳細(xì)的計(jì)算過(guò)程：詳細(xì)的計(jì)算過(guò)程：1）構(gòu)件形成計(jì)算單元時(shí)，有兩個(gè)節(jié)點(diǎn)）構(gòu)件形成計(jì)算單元時(shí)，有兩個(gè)節(jié)點(diǎn):單元節(jié)點(diǎn)和計(jì)算單元節(jié)點(diǎn)和計(jì)算節(jié)點(diǎn)，兩個(gè)節(jié)點(diǎn)位置可不同；節(jié)點(diǎn)，兩個(gè)節(jié)點(diǎn)位置可不同； 2）單元節(jié)點(diǎn)和計(jì)算節(jié)點(diǎn)的關(guān)系由構(gòu)件的位置和截面大?。﹩卧?jié)點(diǎn)和計(jì)算節(jié)點(diǎn)的關(guān)系由構(gòu)件的位置和截面大小決定；決定；3）在所有單元?jiǎng)偠冉M集到總剛時(shí)，單元節(jié)點(diǎn)的剛度經(jīng)過(guò)）在所有單元?jiǎng)偠冉M集到總剛時(shí)，單元節(jié)點(diǎn)的剛度經(jīng)過(guò)坐標(biāo)變換后組集到計(jì)算節(jié)點(diǎn)。坐標(biāo)變換后組集到計(jì)算節(jié)點(diǎn)。 為什么這么多年各計(jì)算軟件沒(méi)有完全為什么這

6、么多年各計(jì)算軟件沒(méi)有完全實(shí)現(xiàn)偏心計(jì)算？實(shí)現(xiàn)偏心計(jì)算？1)1)建筑結(jié)構(gòu)問(wèn)題復(fù)雜就是關(guān)系復(fù)雜。建筑結(jié)構(gòu)問(wèn)題復(fù)雜就是關(guān)系復(fù)雜。 2)2)構(gòu)件的位置和截面來(lái)決定偏心關(guān)系構(gòu)件的位置和截面來(lái)決定偏心關(guān)系; ;3)3)有限元計(jì)算包括：數(shù)值計(jì)算和關(guān)系計(jì)算；有限元計(jì)算包括：數(shù)值計(jì)算和關(guān)系計(jì)算；4)4)結(jié)構(gòu)化有限元結(jié)構(gòu)化有限元-面向?qū)ο笥邢拊?；面向?qū)ο笥邢拊?)Fortran-C+5)Fortran-C+；2.2.工程名：兩柱兩梁工程名：兩柱兩梁.prj .prj 問(wèn)題的背景：兩根梁同時(shí)搭接在兩根柱上，以往有兩種計(jì)算問(wèn)題的背景：兩根梁同時(shí)搭接在兩根柱上，以往有兩種計(jì)算方法：方法： 1)把柱當(dāng)墻輸入；把柱當(dāng)墻輸入

7、； 2)梁端與柱中之間加剛梁。梁端與柱中之間加剛梁。 采用方法采用方法1會(huì)影響柱的內(nèi)力調(diào)整和截面計(jì)算，對(duì)柱配筋需會(huì)影響柱的內(nèi)力調(diào)整和截面計(jì)算，對(duì)柱配筋需人工處理；采用方法人工處理；采用方法2輸入較繁瑣，有內(nèi)外力不平衡的現(xiàn)象。輸入較繁瑣，有內(nèi)外力不平衡的現(xiàn)象。 算例：兩柱托兩梁，在其中一根梁上布置算例：兩柱托兩梁，在其中一根梁上布置50kN/m的均布荷的均布荷載，工業(yè)結(jié)構(gòu)中常見(jiàn)到的一種情況。載，工業(yè)結(jié)構(gòu)中常見(jiàn)到的一種情況。 不同方法和軟件計(jì)算結(jié)果：不同方法和軟件計(jì)算結(jié)果：分析和比較：分析和比較：1 ）偏心剛域方法與理論結(jié)果完全吻合；）偏心剛域方法與理論結(jié)果完全吻合；2 ）加剛梁會(huì)產(chǎn)生內(nèi)外力不平衡

8、的現(xiàn)象，柱的彎矩偏小。）加剛梁會(huì)產(chǎn)生內(nèi)外力不平衡的現(xiàn)象，柱的彎矩偏小。 結(jié)論和建議：結(jié)論和建議： GSSAP偏心剛域方法可以準(zhǔn)確計(jì)算，按實(shí)際模型輸入梁的偏心剛域方法可以準(zhǔn)確計(jì)算，按實(shí)際模型輸入梁的偏心即可。偏心即可。 計(jì)算模型：計(jì)算模型：1）GSSAP采用偏心剛域方法計(jì)算。采用偏心剛域方法計(jì)算。2）SATWE采用人工布置剛梁方法采用人工布置剛梁方法(剛梁長(zhǎng)剛梁長(zhǎng)350mm)。3.3.工程名：梁托兩墻工程名：梁托兩墻.prj .prj 問(wèn)題的背景：轉(zhuǎn)換大梁同時(shí)托兩片剪力墻，以往的常用軟問(wèn)題的背景：轉(zhuǎn)換大梁同時(shí)托兩片剪力墻，以往的常用軟件無(wú)法計(jì)算。件無(wú)法計(jì)算。 算例：算例：1)在其中一條墻上布置在

9、其中一條墻上布置50kN/m的荷載；的荷載；2)計(jì)算梁的扭矩和柱的彎計(jì)算梁的扭矩和柱的彎矩。矩。不同方法和軟件計(jì)算結(jié)果：不同方法和軟件計(jì)算結(jié)果：分析和比較：分析和比較：1 ）偏心剛域方法與理論結(jié)果完全吻合；）偏心剛域方法與理論結(jié)果完全吻合；2 ）SATWE人工布置剛性梁時(shí)，剛梁長(zhǎng)取偏心人工布置剛性梁時(shí)，剛梁長(zhǎng)取偏心150mm，結(jié)果，結(jié)果有較大誤差。有較大誤差。結(jié)論和建議：結(jié)論和建議： GSSAP偏心剛域方法可以準(zhǔn)確計(jì)算，按實(shí)際模型輸入墻偏心剛域方法可以準(zhǔn)確計(jì)算，按實(shí)際模型輸入墻的偏心即可。的偏心即可。 計(jì)算模型：計(jì)算模型：1）GSSAP采用偏心剛域方法計(jì)算。采用偏心剛域方法計(jì)算。2）SATWE

10、采用人工布置剛梁方法。采用人工布置剛梁方法。4.4.工程名：梁托垂墻工程名：梁托垂墻.prj .prj 問(wèn)題的背景：轉(zhuǎn)換大梁托問(wèn)題的背景：轉(zhuǎn)換大梁托L形、形、Z形墻時(shí)，所托墻有垂直于形墻時(shí)，所托墻有垂直于梁的部分，以往處理方法是墻下加剛梁，輸入繁瑣。梁的部分，以往處理方法是墻下加剛梁，輸入繁瑣。 算例：算例：1)在垂直于梁的墻上布在垂直于梁的墻上布置置20kN/m的荷載；的荷載； 2) 計(jì)算梁的扭矩和柱的計(jì)算梁的扭矩和柱的彎矩。彎矩。不同方法和軟件計(jì)算結(jié)果：不同方法和軟件計(jì)算結(jié)果：分析和比較：分析和比較： 兩種方法計(jì)算結(jié)果與理論結(jié)果一致。兩種方法計(jì)算結(jié)果與理論結(jié)果一致。 結(jié)論和建議：結(jié)論和建議

11、： 采用墻下加剛性梁計(jì)算方法操作較麻煩，最好是采用偏采用墻下加剛性梁計(jì)算方法操作較麻煩，最好是采用偏心剛域方法，按實(shí)際模型輸入垂直墻即可。心剛域方法，按實(shí)際模型輸入垂直墻即可。 計(jì)算模型：計(jì)算模型：1）GSSAP采用偏心剛域方法計(jì)算。采用偏心剛域方法計(jì)算。2）SATWE采用人工布置剛梁方法。采用人工布置剛梁方法。5.5.工程名：墻端柱工程名：墻端柱.prj .prj 問(wèn)題的背景：當(dāng)墻端或墻中柱與剪力墻有較大偏心時(shí)，計(jì)問(wèn)題的背景：當(dāng)墻端或墻中柱與剪力墻有較大偏心時(shí)，計(jì)算軟件對(duì)偏心處理有無(wú)問(wèn)題？算軟件對(duì)偏心處理有無(wú)問(wèn)題？ 算例：算例：1)在柱頂上布置在柱頂上布置1000kN的集中活荷載；的集中活荷

12、載；2)計(jì)算墻和柱的彎矩。計(jì)算墻和柱的彎矩。 不同方法和軟件計(jì)算結(jié)果：不同方法和軟件計(jì)算結(jié)果：分析和比較：分析和比較： 1)3個(gè)軟件能保證軸力平衡；個(gè)軟件能保證軸力平衡；2)偏心剛域方法保證基底彎矩平衡；偏心剛域方法保證基底彎矩平衡； 3) SATWE墻柱無(wú)偏心時(shí)基底彎矩平衡，有偏心時(shí)不平衡。墻柱無(wú)偏心時(shí)基底彎矩平衡，有偏心時(shí)不平衡。 結(jié)論和建議：結(jié)論和建議： GSSAP偏心剛域方法可以準(zhǔn)確計(jì)算，按實(shí)際柱對(duì)墻的偏心偏心剛域方法可以準(zhǔn)確計(jì)算，按實(shí)際柱對(duì)墻的偏心 輸入柱即可。輸入柱即可。 計(jì)算模型：計(jì)算模型：GSSAP采用偏心剛域方法計(jì)算。采用偏心剛域方法計(jì)算。 6.6.工程名：柱托多柱工程名：柱

13、托多柱.prj .prj 問(wèn)題的背景：在伸縮縫處常見(jiàn)一柱托兩柱情況，加剛性梁?jiǎn)栴}的背景：在伸縮縫處常見(jiàn)一柱托兩柱情況，加剛性梁計(jì)算有何問(wèn)題？計(jì)算有何問(wèn)題？ 算例：算例：1)在層在層2柱頂上分別布置柱頂上分別布置1000kN和和2000kN的集的集中活荷載中活荷載;2)查看柱底內(nèi)力情況。查看柱底內(nèi)力情況。 不同方法和軟件計(jì)算結(jié)果：不同方法和軟件計(jì)算結(jié)果：分析和比較：分析和比較：1 ）偏心剛域方法與理論結(jié)果完全吻合；）偏心剛域方法與理論結(jié)果完全吻合；2 ）SATWE計(jì)算由于剛性梁計(jì)算由于剛性梁(長(zhǎng)長(zhǎng)300mm)的影響，會(huì)產(chǎn)生彎矩的影響，會(huì)產(chǎn)生彎矩和剪力不平衡的現(xiàn)象。和剪力不平衡的現(xiàn)象。結(jié)論和建議：

14、結(jié)論和建議： GSSAP偏心剛域方法可以準(zhǔn)確計(jì)算，按實(shí)際的偏心輸入偏心剛域方法可以準(zhǔn)確計(jì)算，按實(shí)際的偏心輸入柱即可，無(wú)需其它柱間加剛性梁等特殊計(jì)算方法。柱即可，無(wú)需其它柱間加剛性梁等特殊計(jì)算方法。 計(jì)算模型：計(jì)算模型：1）GSSAP采用偏心剛域方法計(jì)算。采用偏心剛域方法計(jì)算。2）SATWE采用人工布置剛梁方法。采用人工布置剛梁方法。 1 ）在實(shí)際工程中，存在大量的偏心，柱跟柱、墻跟柱、梁）在實(shí)際工程中，存在大量的偏心，柱跟柱、墻跟柱、梁跟墻柱，包括板跟墻柱梁，都存在這種情況；跟墻柱，包括板跟墻柱梁，都存在這種情況；2 ）偏心剛域方法在理論和實(shí)踐上能準(zhǔn)確計(jì)算所有偏心情況，）偏心剛域方法在理論和實(shí)

15、踐上能準(zhǔn)確計(jì)算所有偏心情況，這是沒(méi)有任何爭(zhēng)議的；這是沒(méi)有任何爭(zhēng)議的；3）在一個(gè)軟件中如果對(duì)所有偏心沒(méi)有完全實(shí)現(xiàn)這個(gè)方法，）在一個(gè)軟件中如果對(duì)所有偏心沒(méi)有完全實(shí)現(xiàn)這個(gè)方法，計(jì)算肯定有問(wèn)題，如計(jì)算肯定有問(wèn)題，如SATWE和和SSW等軟件，很多方面就沒(méi)有等軟件，很多方面就沒(méi)有這樣做。這樣做。4）GSSAP在國(guó)內(nèi)外所有軟件中第在國(guó)內(nèi)外所有軟件中第1個(gè)完全實(shí)現(xiàn)了這種方法，個(gè)完全實(shí)現(xiàn)了這種方法，自動(dòng)處理，不需人工干預(yù)。自動(dòng)處理，不需人工干預(yù)。二、標(biāo)高算例二、標(biāo)高算例 1)計(jì)算層位移和層剛度時(shí)有層的概念計(jì)算層位移和層剛度時(shí)有層的概念(樓層樓層Z向位置向位置)；2)計(jì)算周期和內(nèi)力時(shí)無(wú)層的概念計(jì)算周期和內(nèi)力時(shí)無(wú)

16、層的概念(構(gòu)件構(gòu)件Z向位置向位置) ；3)要計(jì)算兩次，分別得出宏觀結(jié)果和微觀細(xì)部結(jié)果。要計(jì)算兩次，分別得出宏觀結(jié)果和微觀細(xì)部結(jié)果。 工程中梁板的相對(duì)標(biāo)高并不都為0，以往計(jì)算常常不考慮標(biāo)高的影響，計(jì)算結(jié)果與實(shí)際情況有很大區(qū)別。1.1.工程名：梁標(biāo)高工程名：梁標(biāo)高.prj .prj 問(wèn)題的背景：當(dāng)梁下沉并且下沉高度大于梁高時(shí)，以往各問(wèn)題的背景：當(dāng)梁下沉并且下沉高度大于梁高時(shí)，以往各軟件都把梁拉到樓層平面上計(jì)算，這種不考慮梁下沉影響軟件都把梁拉到樓層平面上計(jì)算，這種不考慮梁下沉影響的處理方法導(dǎo)致計(jì)算結(jié)果有較大誤差。的處理方法導(dǎo)致計(jì)算結(jié)果有較大誤差。 算例：梁下沉算例：梁下沉1000mm。 不同方法和

17、軟件計(jì)算結(jié)果：不同方法和軟件計(jì)算結(jié)果：分析和比較：分析和比較： 是否增加節(jié)點(diǎn)對(duì)下沉梁及相交柱計(jì)算結(jié)果影響較大。是否增加節(jié)點(diǎn)對(duì)下沉梁及相交柱計(jì)算結(jié)果影響較大。 結(jié)論和建議：結(jié)論和建議： 1)計(jì)算程序應(yīng)準(zhǔn)確考慮梁標(biāo)高對(duì)計(jì)算結(jié)果的影響；計(jì)算程序應(yīng)準(zhǔn)確考慮梁標(biāo)高對(duì)計(jì)算結(jié)果的影響； 2)特別注意：通過(guò)修改標(biāo)高來(lái)輸入錯(cuò)層結(jié)構(gòu)時(shí)，軟件應(yīng)按特別注意：通過(guò)修改標(biāo)高來(lái)輸入錯(cuò)層結(jié)構(gòu)時(shí)，軟件應(yīng)按照實(shí)際模型計(jì)算。照實(shí)際模型計(jì)算。 計(jì)算模型：計(jì)算模型：1）GSSAP中自動(dòng)在柱跨中增加節(jié)點(diǎn)中自動(dòng)在柱跨中增加節(jié)點(diǎn) ；2）將梁拉到樓層平面上計(jì)算，不增加柱跨中節(jié)點(diǎn)。）將梁拉到樓層平面上計(jì)算，不增加柱跨中節(jié)點(diǎn)。2.2.工程名：板標(biāo)

18、高工程名：板標(biāo)高.prj .prj 問(wèn)題的背景：同一樓面不同區(qū)域板標(biāo)高相差較大時(shí)，以往問(wèn)題的背景：同一樓面不同區(qū)域板標(biāo)高相差較大時(shí)，以往簡(jiǎn)化計(jì)算將板拉到同一樓層平面，計(jì)算結(jié)果有什么問(wèn)題簡(jiǎn)化計(jì)算將板拉到同一樓層平面，計(jì)算結(jié)果有什么問(wèn)題?算例：板下沉算例：板下沉1000mm。 不同方法和軟件計(jì)算結(jié)果：不同方法和軟件計(jì)算結(jié)果：分析和比較：分析和比較： 1)振型振型5兩剛板分別扭動(dòng)，振型兩剛板分別扭動(dòng)，振型6兩剛板反向在兩剛板反向在X向平動(dòng)；向平動(dòng)； 2)將板拉到同一樓層平面計(jì)算不出振型將板拉到同一樓層平面計(jì)算不出振型5和和6。 結(jié)論和建議：結(jié)論和建議： 應(yīng)按樓板的實(shí)際標(biāo)高建模并按彈性板參與計(jì)算，否則

19、水平應(yīng)按樓板的實(shí)際標(biāo)高建模并按彈性板參與計(jì)算，否則水平位移及構(gòu)件內(nèi)力可能有較大誤差。位移及構(gòu)件內(nèi)力可能有較大誤差。 計(jì)算模型：計(jì)算模型： GSSAP計(jì)算中，自動(dòng)將標(biāo)高不在樓面的板按照彈性板計(jì)算。計(jì)算中，自動(dòng)將標(biāo)高不在樓面的板按照彈性板計(jì)算。振型5振型63.3.工程名：斜屋面工程名：斜屋面1.prj 1.prj 問(wèn)題的背景：對(duì)于起坡屋面，以往處理辦法是將斜屋面拉問(wèn)題的背景：對(duì)于起坡屋面，以往處理辦法是將斜屋面拉平并加大荷載來(lái)計(jì)算，計(jì)算結(jié)果與實(shí)際情況相差較大，如平并加大荷載來(lái)計(jì)算，計(jì)算結(jié)果與實(shí)際情況相差較大，如何解決何解決? 算例：中間起坡高度算例：中間起坡高度2000mm。 不同方法和軟件計(jì)算結(jié)

20、果：不同方法和軟件計(jì)算結(jié)果：分析和比較：分析和比較：1）采用）采用GSSAP和和ETABS計(jì)算是正確的。計(jì)算是正確的。2）實(shí)際模型與將斜屋面拉平加大荷載方法的計(jì)算結(jié)果相比，）實(shí)際模型與將斜屋面拉平加大荷載方法的計(jì)算結(jié)果相比，梁彎矩減少，柱的彎矩增大，結(jié)果相差較大。梁彎矩減少，柱的彎矩增大，結(jié)果相差較大。 結(jié)論和建議：應(yīng)采用實(shí)際模型計(jì)算此類斜屋面結(jié)構(gòu)。結(jié)論和建議：應(yīng)采用實(shí)際模型計(jì)算此類斜屋面結(jié)構(gòu)。 計(jì)算模型：計(jì)算模型： 1）GSSAP中采用實(shí)際標(biāo)高，板自動(dòng)采用膜元計(jì)算；中采用實(shí)際標(biāo)高，板自動(dòng)采用膜元計(jì)算； 2）ETABS中采用實(shí)際標(biāo)高，板選擇采用膜元計(jì)算；中采用實(shí)際標(biāo)高，板選擇采用膜元計(jì)算； 3

21、）SATWE中將斜屋面拉平加大荷載來(lái)計(jì)算；中將斜屋面拉平加大荷載來(lái)計(jì)算； 4）SSW中將斜屋面拉平自動(dòng)加大荷載來(lái)計(jì)算。中將斜屋面拉平自動(dòng)加大荷載來(lái)計(jì)算。 4.4.工程名：斜屋面工程名：斜屋面2.prj 2.prj 問(wèn)題的背景：坡屋面下有水平梁連接，邊沿只有一條梁，問(wèn)題的背景：坡屋面下有水平梁連接，邊沿只有一條梁，這種模型以往常用軟件不能計(jì)算，如何準(zhǔn)確計(jì)算？這種模型以往常用軟件不能計(jì)算，如何準(zhǔn)確計(jì)算？ 算例：算例：1)中間起坡高中間起坡高度度2000mm；2)連接的水平連接的水平梁按斜梁輸入。梁按斜梁輸入。 不同方法和軟件計(jì)算結(jié)果：不同方法和軟件計(jì)算結(jié)果：分析和比較：分析和比較：GSSAP與與E

22、TABS計(jì)算結(jié)果一致。計(jì)算結(jié)果一致。結(jié)論和建議：應(yīng)采用實(shí)際模型計(jì)算此類斜屋面結(jié)構(gòu)。結(jié)論和建議：應(yīng)采用實(shí)際模型計(jì)算此類斜屋面結(jié)構(gòu)。 計(jì)算模型：計(jì)算模型： 1）GSSAP中采用實(shí)際標(biāo)高，板自動(dòng)采用膜元計(jì)算；中采用實(shí)際標(biāo)高，板自動(dòng)采用膜元計(jì)算； 2）ETABS中采用實(shí)際標(biāo)高，板選擇采用膜元計(jì)算。中采用實(shí)際標(biāo)高，板選擇采用膜元計(jì)算。 5.5.工程名：體育工程名：體育館館.prj .prj 問(wèn)題的背景：體育問(wèn)題的背景：體育館看臺(tái)有大量斜梁館看臺(tái)有大量斜梁斜板，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)軟斜板，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)軟件有無(wú)方便的計(jì)算件有無(wú)方便的計(jì)算方法方法? 算例：圓弧結(jié)構(gòu)，算例：圓弧結(jié)構(gòu)，改柱頂相對(duì)標(biāo)高改柱頂相對(duì)標(biāo)高分別為：分別為：

23、 0mm,-1000mm,-2000mm,-3000mm。 不同方法和軟件計(jì)算結(jié)果（恒載作用下）不同方法和軟件計(jì)算結(jié)果（恒載作用下） ：分析和比較：分析和比較： GSSAP與與ETABS結(jié)果基本吻合。結(jié)果基本吻合。 結(jié)論和建議：結(jié)論和建議： GSSAP采用修改柱頂標(biāo)高的方式創(chuàng)建大量斜梁斜板，是采用修改柱頂標(biāo)高的方式創(chuàng)建大量斜梁斜板，是 目前計(jì)算體育館看臺(tái)最方便的方法。目前計(jì)算體育館看臺(tái)最方便的方法。 計(jì)算模型：計(jì)算模型： 1）GSSAP中，實(shí)際模型中，實(shí)際模型(板自動(dòng)采用膜元板自動(dòng)采用膜元)輸入；輸入； 2）ETABS中，實(shí)際模型中，實(shí)際模型(板指定采用膜元板指定采用膜元)輸入。輸入。 廣東自

24、行車館廣東自行車館三、空間應(yīng)力分析三、空間應(yīng)力分析 平面應(yīng)力計(jì)算問(wèn)題：平面應(yīng)力計(jì)算問(wèn)題：1)1)導(dǎo)荷可能不準(zhǔn)確；導(dǎo)荷可能不準(zhǔn)確；2)2)考慮不了空間變形的影響；考慮不了空間變形的影響；3)3)考慮不了動(dòng)力特性，抗震計(jì)考慮不了動(dòng)力特性，抗震計(jì)算可能不準(zhǔn)確。算可能不準(zhǔn)確。以往計(jì)算主要采用桿系計(jì)算，開(kāi)發(fā)了三個(gè)殼單元可擴(kuò)展到空間應(yīng)力分析：1)墻采用墻殼；(SAP84)2)板采用板殼；(ETABS)3)梁采用梁殼。(GSSAP)空間梁殼單元的難點(diǎn)：空間梁殼單元的難點(diǎn)：1)1)準(zhǔn)確剖分；準(zhǔn)確剖分；2)2)與相鄰墻柱梁板節(jié)點(diǎn)關(guān)系；與相鄰墻柱梁板節(jié)點(diǎn)關(guān)系；3)3)應(yīng)力積分得到的梁彎矩、剪力和軸應(yīng)力積分得到的梁

25、彎矩、剪力和軸力保持內(nèi)外力平衡。力保持內(nèi)外力平衡。1.1.工程名：空間應(yīng)力工程名：空間應(yīng)力.prj .prj 問(wèn)題的背景：深受彎構(gòu)件若只問(wèn)題的背景：深受彎構(gòu)件若只抽取部分平面內(nèi)構(gòu)件進(jìn)行平面抽取部分平面內(nèi)構(gòu)件進(jìn)行平面應(yīng)力分析計(jì)算難以保證準(zhǔn)確性，應(yīng)力分析計(jì)算難以保證準(zhǔn)確性，能否在結(jié)構(gòu)整體計(jì)算時(shí)自動(dòng)按能否在結(jié)構(gòu)整體計(jì)算時(shí)自動(dòng)按空間應(yīng)力分析？空間應(yīng)力分析？ 算例：梁上托墻。算例：梁上托墻。 不同方法和軟件計(jì)算結(jié)果：不同方法和軟件計(jì)算結(jié)果：分析和比較：分析和比較： 1)GSSAP 和平面應(yīng)力計(jì)算結(jié)果一致；和平面應(yīng)力計(jì)算結(jié)果一致； 2)ETABS殼與柱相連偏剛。殼與柱相連偏剛。 結(jié)論和建議：結(jié)論和建議：

26、1)在在GSSAP中具有墻殼、板殼和梁殼，可以進(jìn)行空間應(yīng)力中具有墻殼、板殼和梁殼，可以進(jìn)行空間應(yīng)力分析；分析； 2)空間整體分析避免了平面應(yīng)力中導(dǎo)荷的問(wèn)題。空間整體分析避免了平面應(yīng)力中導(dǎo)荷的問(wèn)題。計(jì)算模型：計(jì)算模型： 1）GSSAP中，墻采用墻殼，梁采用梁殼計(jì)算；中，墻采用墻殼，梁采用梁殼計(jì)算； 2）平面應(yīng)力，墻梁柱都采用平面應(yīng)力元；）平面應(yīng)力，墻梁柱都采用平面應(yīng)力元； 3）ETABS中，墻和梁采用墻殼。中，墻和梁采用墻殼。 2.2.工程名：局部應(yīng)力工程名：局部應(yīng)力.prj .prj 問(wèn)題的背景：以往建問(wèn)題的背景：以往建筑結(jié)構(gòu)計(jì)算軟件不能筑結(jié)構(gòu)計(jì)算軟件不能計(jì)算局部應(yīng)力，如墻計(jì)算局部應(yīng)力，如墻上

27、開(kāi)洞，難以準(zhǔn)確計(jì)上開(kāi)洞，難以準(zhǔn)確計(jì)算連梁兩端的應(yīng)力分算連梁兩端的應(yīng)力分布情況。布情況。 算例：算例：1)如右圖，如右圖，5層雙肢層雙肢墻，每層水平作用墻，每層水平作用1000 kN集中活荷集中活荷載。載。2)指定連梁采用殼指定連梁采用殼單元。單元。不同方法和軟件計(jì)算結(jié)果（活載作用下）不同方法和軟件計(jì)算結(jié)果（活載作用下） ：分析和比較：分析和比較：GSSAP和和ETABS結(jié)果一致。結(jié)果一致。 結(jié)論和建議：梁采用殼單元，可以準(zhǔn)確計(jì)算梁應(yīng)力分布情況。結(jié)論和建議：梁采用殼單元，可以準(zhǔn)確計(jì)算梁應(yīng)力分布情況。 計(jì)算模型：計(jì)算模型： 1）GSSAP中，連梁計(jì)算單元指定殼元中，連梁計(jì)算單元指定殼元; 2）ET

28、ABS中，墻開(kāi)洞，再細(xì)分單元。中，墻開(kāi)洞，再細(xì)分單元。 3.3.工程名：開(kāi)洞梁工程名：開(kāi)洞梁.prj .prj 問(wèn)題的背景：開(kāi)洞削弱了梁剛問(wèn)題的背景：開(kāi)洞削弱了梁剛度，如何計(jì)算真實(shí)的應(yīng)力和內(nèi)度，如何計(jì)算真實(shí)的應(yīng)力和內(nèi)力力? 算例：如右圖在梁算例：如右圖在梁兩側(cè)開(kāi)兩個(gè)兩側(cè)開(kāi)兩個(gè)500X500的洞口。的洞口。 不同方法和軟件計(jì)算結(jié)果（活載作用下）不同方法和軟件計(jì)算結(jié)果（活載作用下） ：分析和比較：分析和比較： 1) GSSAP與與ETABS位移結(jié)果一致。位移結(jié)果一致。 2) GSSAP梁積分出的力內(nèi)外平衡，梁積分出的力內(nèi)外平衡，ETABS應(yīng)力無(wú)法直接采用。應(yīng)力無(wú)法直接采用。結(jié)論和建議：結(jié)論和建議：

29、 若梁上洞口對(duì)梁剛度較大影響，可以選擇若梁上洞口對(duì)梁剛度較大影響，可以選擇GSSAP梁開(kāi)洞殼元計(jì)梁開(kāi)洞殼元計(jì)算梁。梁殼是算梁。梁殼是GSSAP開(kāi)創(chuàng)性的一個(gè)工作。開(kāi)創(chuàng)性的一個(gè)工作。 計(jì)算模型：計(jì)算模型： 1）GSSAP中，梁采用殼元，自動(dòng)考慮開(kāi)洞梁?jiǎn)卧手?，梁采用殼元，自?dòng)考慮開(kāi)洞梁?jiǎn)卧?分及對(duì)剛度影響。分及對(duì)剛度影響。 2）ETABS中，梁采用墻開(kāi)洞殼元計(jì)算。中，梁采用墻開(kāi)洞殼元計(jì)算。 4.4.工程名：變截面梁工程名：變截面梁.prj .prj 問(wèn)題的背景：變截面梁如何進(jìn)問(wèn)題的背景：變截面梁如何進(jìn)行空間結(jié)構(gòu)應(yīng)力和內(nèi)力分析行空間結(jié)構(gòu)應(yīng)力和內(nèi)力分析? 算例：梁兩端有算例：梁兩端有支托。支托。 不

30、同方法和軟件計(jì)算結(jié)果（恒載作用下）不同方法和軟件計(jì)算結(jié)果（恒載作用下） ：分析和比較：變厚度殼計(jì)算結(jié)果合理，可應(yīng)用于實(shí)際工程。分析和比較：變厚度殼計(jì)算結(jié)果合理，可應(yīng)用于實(shí)際工程。 結(jié)論和建議：可采用空間應(yīng)力分析計(jì)算變截面深受彎構(gòu)件。結(jié)論和建議：可采用空間應(yīng)力分析計(jì)算變截面深受彎構(gòu)件。引入梁殼以后，平面應(yīng)力完全可以被空間應(yīng)力取代了。引入梁殼以后，平面應(yīng)力完全可以被空間應(yīng)力取代了。 計(jì)算模型：計(jì)算模型：1）GSSAP采用變截面桿（分別考慮梁端、柱端重疊剛域）采用變截面桿（分別考慮梁端、柱端重疊剛域） 2）GSSAP采用變截面桿（不考慮重疊剛域）采用變截面桿（不考慮重疊剛域）3）變厚度殼計(jì)算（梁端截

31、面上下有兩節(jié)點(diǎn)與柱協(xié)調(diào)）。）變厚度殼計(jì)算（梁端截面上下有兩節(jié)點(diǎn)與柱協(xié)調(diào)）。5.5.工程名：板托柱工程名：板托柱.prj .prj 問(wèn)題的背景：常用軟件不能在空問(wèn)題的背景：常用軟件不能在空間整體分析中直接計(jì)算厚板轉(zhuǎn)換間整體分析中直接計(jì)算厚板轉(zhuǎn)換柱，一般將板簡(jiǎn)化為扁梁來(lái)支托柱，一般將板簡(jiǎn)化為扁梁來(lái)支托柱，能否直接在空間整體分析中柱，能否直接在空間整體分析中計(jì)算？計(jì)算？ 算例：算例：1)板上托柱；板上托柱；2)在柱頂上布置在柱頂上布置1000 kN的集中活荷載。的集中活荷載。 不同方法和軟件計(jì)算結(jié)果：不同方法和軟件計(jì)算結(jié)果：分析和比較：分析和比較： 1)GSSAP和和ETABS結(jié)果一致；結(jié)果一致；

32、2)GSSAP的板殼單元對(duì)剖分敏感性小于的板殼單元對(duì)剖分敏感性小于ETABS。 結(jié)論和建議：結(jié)論和建議：1 ）板剖分長(zhǎng)度）板剖分長(zhǎng)度2000mm；2 ）驗(yàn)算應(yīng)力和內(nèi)力時(shí)應(yīng)取柱邊值，避免取應(yīng)力集中處計(jì)算）驗(yàn)算應(yīng)力和內(nèi)力時(shí)應(yīng)取柱邊值，避免取應(yīng)力集中處計(jì)算結(jié)果。結(jié)果。 計(jì)算模型：計(jì)算模型：GSSAP和和ETABS中板采用殼元計(jì)算。中板采用殼元計(jì)算。 6.6.工程名：板托墻工程名：板托墻.prj .prj 問(wèn)題的背景：常用軟件不能在空問(wèn)題的背景：常用軟件不能在空間整體分析中直接計(jì)算厚板轉(zhuǎn)換間整體分析中直接計(jì)算厚板轉(zhuǎn)換墻，一般將板簡(jiǎn)化為扁梁來(lái)支托墻，一般將板簡(jiǎn)化為扁梁來(lái)支托墻，能否直接在空間整體分析中墻

33、，能否直接在空間整體分析中計(jì)算？計(jì)算？ 算例：算例：1)板上托墻；板上托墻；2)在墻頂上分別布在墻頂上分別布置置500 kN/m的線活的線活荷載。荷載。 不同方法和軟件計(jì)算結(jié)果：不同方法和軟件計(jì)算結(jié)果：分析和比較：分析和比較： GSSAP和和ETABS計(jì)算結(jié)果基本一致。計(jì)算結(jié)果基本一致。 結(jié)論和建議：結(jié)論和建議：1 ）板剖分長(zhǎng)度）板剖分長(zhǎng)度2000mm；2 ）驗(yàn)算應(yīng)力和內(nèi)力應(yīng)取墻邊值，避免取應(yīng)力集中處計(jì)算結(jié)）驗(yàn)算應(yīng)力和內(nèi)力應(yīng)取墻邊值，避免取應(yīng)力集中處計(jì)算結(jié)果。果。計(jì)算模型：計(jì)算模型： GSSAP和和ETABS中板采用殼元計(jì)算。中板采用殼元計(jì)算。 7.7.工程名：平底水池工程名：平底水池.prj

34、 .prj 問(wèn)題的背景：以往將樓頂水池單獨(dú)建模采用國(guó)內(nèi)外通用有問(wèn)題的背景：以往將樓頂水池單獨(dú)建模采用國(guó)內(nèi)外通用有限元分析，不能方便地與整個(gè)結(jié)構(gòu)一起進(jìn)行應(yīng)力和內(nèi)力分限元分析，不能方便地與整個(gè)結(jié)構(gòu)一起進(jìn)行應(yīng)力和內(nèi)力分析，當(dāng)前常用軟件能否計(jì)算析，當(dāng)前常用軟件能否計(jì)算? 算例：水池底板上布置算例：水池底板上布置30kN/m2水荷載，水池壁水荷載，水池壁30 kN/m2三角形布置水荷載。三角形布置水荷載。 不同方法和軟件計(jì)算結(jié)果（水作用工況下不同方法和軟件計(jì)算結(jié)果（水作用工況下 ） ：分析和比較：分析和比較： GSSAP與與ETABS計(jì)算結(jié)果基本吻合。計(jì)算結(jié)果基本吻合。 結(jié)論和建議：結(jié)論和建議： 在在G

35、SSAP中能方便地將水池與整個(gè)結(jié)構(gòu)一起進(jìn)行應(yīng)力和中能方便地將水池與整個(gè)結(jié)構(gòu)一起進(jìn)行應(yīng)力和 內(nèi)力分析。內(nèi)力分析。 計(jì)算模型：計(jì)算模型：1）GSSAP中，板和墻采用殼元計(jì)算；中，板和墻采用殼元計(jì)算； 2）ETABS中，板和墻采用殼元計(jì)算。中，板和墻采用殼元計(jì)算。 8.8.工程名：尖底水池工程名：尖底水池.prj .prj 問(wèn)題的背景：水池底可放水，底板為錐形，目前常用計(jì)算問(wèn)題的背景：水池底可放水，底板為錐形，目前常用計(jì)算軟件不能方便地進(jìn)行應(yīng)力和內(nèi)力分析。軟件不能方便地進(jìn)行應(yīng)力和內(nèi)力分析。算例：水池底板上布置算例：水池底板上布置30kN/m2水荷載，水池壁水荷載，水池壁30 kN/m2三角形布置水荷

36、載。三角形布置水荷載。 不同方法和軟件計(jì)算結(jié)果（水作用工況下不同方法和軟件計(jì)算結(jié)果（水作用工況下 ） ：分析和比較：分析和比較： GSSAP與與MIDAS計(jì)算結(jié)果基本吻合。計(jì)算結(jié)果基本吻合。 結(jié)論和建議：結(jié)論和建議： 在在GSSAP中能方便地與整個(gè)結(jié)構(gòu)一起進(jìn)行應(yīng)力和內(nèi)力分析。中能方便地與整個(gè)結(jié)構(gòu)一起進(jìn)行應(yīng)力和內(nèi)力分析。 計(jì)算模型：計(jì)算模型：1）GSSAP中，板和墻采用殼元計(jì)算；中，板和墻采用殼元計(jì)算； 2）MIDAS中，板和墻采用殼元計(jì)算。中，板和墻采用殼元計(jì)算。 9.9.工程名：筒倉(cāng)工程名：筒倉(cāng).prj .prj 問(wèn)題的背景：尖頂或圓頂?shù)耐矀}(cāng)，常用結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)軟件能否問(wèn)題的背景：尖頂或圓頂?shù)耐矀}(cāng)

37、，常用結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)軟件能否進(jìn)行應(yīng)力和內(nèi)力分析。進(jìn)行應(yīng)力和內(nèi)力分析。 算例：筒倉(cāng)尖頂相對(duì)算例：筒倉(cāng)尖頂相對(duì)標(biāo)高為標(biāo)高為1000mm，筒，筒倉(cāng)壁作用倉(cāng)壁作用30 kN/m2均均布水荷載。布水荷載。 不同方法和軟件計(jì)算結(jié)果（恒載作用下不同方法和軟件計(jì)算結(jié)果（恒載作用下 ） ：分析和比較：分析和比較： GSSAP與與ETABS計(jì)算結(jié)果基本吻合。計(jì)算結(jié)果基本吻合。 結(jié)論和建議：結(jié)論和建議： 在在GSSAP中能方便地將筒倉(cāng)結(jié)構(gòu)與整個(gè)結(jié)構(gòu)一起進(jìn)行應(yīng)力中能方便地將筒倉(cāng)結(jié)構(gòu)與整個(gè)結(jié)構(gòu)一起進(jìn)行應(yīng)力和內(nèi)力分析。和內(nèi)力分析。 計(jì)算模型：計(jì)算模型：1）GSSAP中，板和墻采用殼元計(jì)算；中，板和墻采用殼元計(jì)算； 2）ETAB

38、S中，板和墻采用殼元計(jì)算。中，板和墻采用殼元計(jì)算。 四、荷載算例四、荷載算例 1.1.工程名：工程名：9 9部吊車部吊車.prj .prj 問(wèn)題的背景：工業(yè)廠房當(dāng)?shù)踯嚁?shù)目較多時(shí)，布置的工況數(shù)問(wèn)題的背景：工業(yè)廠房當(dāng)?shù)踯嚁?shù)目較多時(shí)，布置的工況數(shù)多達(dá)幾百，超過(guò)了現(xiàn)有國(guó)內(nèi)外各軟件的計(jì)算容量，要找出多達(dá)幾百，超過(guò)了現(xiàn)有國(guó)內(nèi)外各軟件的計(jì)算容量，要找出一種實(shí)用計(jì)算方法。一種實(shí)用計(jì)算方法。 算例：去年遇到的算例：去年遇到的一個(gè)實(shí)際工程：一個(gè)實(shí)際工程：1)9部吊車；部吊車；2)每部吊車每條軌每部吊車每條軌道經(jīng)過(guò)道經(jīng)過(guò)11根柱；根柱；3)1個(gè)柱位個(gè)柱位4個(gè)吊車個(gè)吊車工況；工況；4)僅吊車工況數(shù)：僅吊車工況數(shù)：9X

39、11X4=396。 計(jì)算模型：計(jì)算模型：GSSAP中采用未合并工況和合并工況兩種方法。中采用未合并工況和合并工況兩種方法。 1)未合并工況未合并工況 布置靠近柱布置靠近柱1的的3部吊車，計(jì)算柱部吊車，計(jì)算柱1的內(nèi)力，吊車有關(guān)的工況的內(nèi)力，吊車有關(guān)的工況數(shù)為數(shù)為3*11*4=132個(gè)。個(gè)。 2)合并工況合并工況(相隔相隔5跨的工況合并在一起跨的工況合并在一起) 布置布置9部吊車，每部吊車軌道經(jīng)過(guò)的第部吊車，每部吊車軌道經(jīng)過(guò)的第6柱工況合并到第柱工況合并到第1柱柱的工況中，每部吊車有關(guān)的工況數(shù)最多為的工況中，每部吊車有關(guān)的工況數(shù)最多為5*4=20個(gè)。工況數(shù)不個(gè)。工況數(shù)不隨軌道經(jīng)過(guò)的柱數(shù)增加而增加，

40、總吊車工況數(shù)為隨軌道經(jīng)過(guò)的柱數(shù)增加而增加，總吊車工況數(shù)為9*20=180個(gè)。個(gè)。不同方法和軟件計(jì)算結(jié)果：不同方法和軟件計(jì)算結(jié)果： 分析和比較：隨吊車增加，軸力和彎矩會(huì)適當(dāng)增加，合并工分析和比較：隨吊車增加，軸力和彎矩會(huì)適當(dāng)增加，合并工況方法計(jì)算精度可以滿足工程要求。況方法計(jì)算精度可以滿足工程要求。 結(jié)論和建議：大于結(jié)論和建議：大于3部吊車時(shí)，合并工況方法可以一次計(jì)算多部吊車時(shí)，合并工況方法可以一次計(jì)算多臺(tái)吊車。臺(tái)吊車。問(wèn)題的背景：模擬施工有很多方法，哪種方法能準(zhǔn)確計(jì)算問(wèn)題的背景：模擬施工有很多方法，哪種方法能準(zhǔn)確計(jì)算? 算例：算例：20層框剪結(jié)構(gòu)。層框剪結(jié)構(gòu)。 2.2.工程名：模擬施工工程名：

41、模擬施工.prj.prj計(jì)算模型：計(jì)算模型：1）GSSAP中，模擬施工計(jì)算過(guò)程是變剛度和變荷載下的真中，模擬施工計(jì)算過(guò)程是變剛度和變荷載下的真實(shí)求解；實(shí)求解；2）SATWE中，對(duì)應(yīng)中，對(duì)應(yīng)3種模擬施工方法。種模擬施工方法。計(jì)算16層這根梁的梁端彎矩不同方法和軟件計(jì)算結(jié)果（恒載作用下）：不同方法和軟件計(jì)算結(jié)果（恒載作用下）：一次性加載位移GSSAP真實(shí)模擬施工位移 分析和比較：分析和比較： 1)一次性加載和模擬施工有較大的差別；一次性加載和模擬施工有較大的差別； 2)GSSAP真實(shí)模擬施工求解的結(jié)果準(zhǔn)確；真實(shí)模擬施工求解的結(jié)果準(zhǔn)確； 3)SATWE的模擬施工的模擬施工3結(jié)果可用，其它方法誤差太大

42、。結(jié)果可用，其它方法誤差太大。結(jié)論和建議：結(jié)論和建議： 1)模擬施工應(yīng)采用真實(shí)模型求解；模擬施工應(yīng)采用真實(shí)模型求解； 2)GSSAP墻柱梁板都可設(shè)置模擬施工號(hào)，可用于后澆計(jì)算。墻柱梁板都可設(shè)置模擬施工號(hào)，可用于后澆計(jì)算。模擬施工和后澆計(jì)算模擬施工和后澆計(jì)算( (精度和速度精度和速度) )1)1)準(zhǔn)確的模擬施工計(jì)算準(zhǔn)確的模擬施工計(jì)算 :其中ninnnniii122211,層號(hào)n2)2)后澆構(gòu)件的計(jì)算后澆構(gòu)件的計(jì)算 ( (墻柱梁板自帶模擬施工號(hào)墻柱梁板自帶模擬施工號(hào)) )問(wèn)題的背景：實(shí)際工程中，板上除布置均布荷載外，常需問(wèn)題的背景：實(shí)際工程中，板上除布置均布荷載外，常需要布置板上線荷載要布置板上線

43、荷載(包括均布、分布和集中包括均布、分布和集中)。 算例：在板上建虛梁，算例：在板上建虛梁，板上線荷載簡(jiǎn)化為虛板上線荷載簡(jiǎn)化為虛梁上的線荷載，板采梁上的線荷載，板采用殼單元計(jì)算。用殼單元計(jì)算。 3.3.工程名：板上線荷工程名：板上線荷.prj.prj計(jì)算模型：計(jì)算模型： 1)GSSAP中，實(shí)際模型中，實(shí)際模型(板選擇采用殼元板選擇采用殼元)輸入。輸入。 2)ETABS中，實(shí)際模型中，實(shí)際模型(板選擇采用殼元板選擇采用殼元)輸入。輸入。 分析和比較：分析和比較：GSSAP與與ETABS基本吻合基本吻合 。 結(jié)論和建議：所有線荷載結(jié)論和建議：所有線荷載(均布、分布和集中均布、分布和集中) 通過(guò)虛梁

44、都可布通過(guò)虛梁都可布置在板上置在板上 ,10年前廣廈定義虛梁的概念年前廣廈定義虛梁的概念,現(xiàn)各計(jì)算軟件虛梁用于：現(xiàn)各計(jì)算軟件虛梁用于： 1)剖分板；剖分板； 2)布置板上線荷載。布置板上線荷載。不同方法和軟件計(jì)算結(jié)果不同方法和軟件計(jì)算結(jié)果(活載作用下活載作用下)：采用殼元時(shí)，GSSAP中梁每1米會(huì)自動(dòng)剖分1個(gè)節(jié)點(diǎn)。問(wèn)題的背景：風(fēng)洞試驗(yàn)提供數(shù)據(jù)，每方向風(fēng)作用有三個(gè)方向問(wèn)題的背景：風(fēng)洞試驗(yàn)提供數(shù)據(jù)，每方向風(fēng)作用有三個(gè)方向4個(gè)荷載分量：迎風(fēng)面方向的風(fēng)力、垂直迎風(fēng)面的風(fēng)力、豎個(gè)荷載分量：迎風(fēng)面方向的風(fēng)力、垂直迎風(fēng)面的風(fēng)力、豎向風(fēng)力和豎向扭矩，如何使用風(fēng)洞試驗(yàn)的風(fēng)力進(jìn)行計(jì)算。向風(fēng)力和豎向扭矩，如何使用風(fēng)

45、洞試驗(yàn)的風(fēng)力進(jìn)行計(jì)算。 算例：算例：10層每層高為層每層高為3000mm，0度方向風(fēng)有三個(gè)方向度方向風(fēng)有三個(gè)方向4個(gè)荷載個(gè)荷載分量。分量。 4.4.工程名：三向風(fēng)載工程名：三向風(fēng)載.prj.prj以往風(fēng)荷只有迎風(fēng)面方向的風(fēng)力計(jì)算模型：計(jì)算模型： GSSAP GSSAP計(jì)算入口文件計(jì)算入口文件* *.gsp.gsp中可輸入（中可輸入（0 0度風(fēng)）度風(fēng)）: : 分析和比較：有垂直向位移和分析和比較：有垂直向位移和Z向轉(zhuǎn)動(dòng)。向轉(zhuǎn)動(dòng)。 結(jié)論和建議：結(jié)論和建議：GSSAP可以計(jì)算風(fēng)洞試驗(yàn)測(cè)得的每方向風(fēng)有三個(gè)可以計(jì)算風(fēng)洞試驗(yàn)測(cè)得的每方向風(fēng)有三個(gè)方向方向4個(gè)力。個(gè)力。不同方法和軟件計(jì)算結(jié)果不同方法和軟件計(jì)算

46、結(jié)果(0(0度方向風(fēng)作用下度方向風(fēng)作用下):):位移位移(mm) X= 31.025 Y=31.025 Z=0.125(mm) X= 31.025 Y=31.025 Z=0.125旋轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)( (弧長(zhǎng)弧長(zhǎng))X=-0.00039 Y=0.00039 )X=-0.00039 Y=0.00039 Z=0.00205Z=0.00205風(fēng)荷載作用問(wèn)題風(fēng)荷載作用問(wèn)題 1)1)迎風(fēng)面計(jì)算迎風(fēng)面計(jì)算 根據(jù)風(fēng)荷載作用方向，將建筑外輪廓投影到垂直風(fēng)荷載作根據(jù)風(fēng)荷載作用方向，將建筑外輪廓投影到垂直風(fēng)荷載作用方向的平面，每一樓層的層高乘以樓層投影寬度就是迎風(fēng)面用方向的平面，每一樓層的層高乘以樓層投影寬度就是迎風(fēng)面積。這

47、里注意，當(dāng)樓層由多個(gè)剛性隔板組成時(shí)（互不連通）應(yīng)積。這里注意，當(dāng)樓層由多個(gè)剛性隔板組成時(shí)（互不連通）應(yīng)分別計(jì)算每個(gè)剛板的投影寬度，否則風(fēng)荷載會(huì)漏掉。分別計(jì)算每個(gè)剛板的投影寬度，否則風(fēng)荷載會(huì)漏掉。 目前風(fēng)荷載的問(wèn)題最多平面圖2)2)層風(fēng)荷載的分配層風(fēng)荷載的分配 每個(gè)節(jié)點(diǎn)風(fēng)荷載根據(jù)迎風(fēng)面積分配，比其它計(jì)算軟件作每個(gè)節(jié)點(diǎn)風(fēng)荷載根據(jù)迎風(fēng)面積分配，比其它計(jì)算軟件作用于質(zhì)心的方法更合理，兩者頂點(diǎn)位移誤差最大可達(dá)用于質(zhì)心的方法更合理，兩者頂點(diǎn)位移誤差最大可達(dá)20%20%。 平面圖3)3)多方向的風(fēng)荷載計(jì)算多方向的風(fēng)荷載計(jì)算 有斜交抗側(cè)力構(gòu)件的結(jié)構(gòu)，當(dāng)相交角度大于有斜交抗側(cè)力構(gòu)件的結(jié)構(gòu)，當(dāng)相交角度大于1515

48、時(shí)，在時(shí)，在風(fēng)荷載計(jì)算時(shí)也應(yīng)分別計(jì)算各抗側(cè)力構(gòu)件方向的水平力作用。風(fēng)荷載計(jì)算時(shí)也應(yīng)分別計(jì)算各抗側(cè)力構(gòu)件方向的水平力作用。 最多可輸入最多可輸入8 8個(gè)風(fēng)荷載方向，每個(gè)風(fēng)荷載方向作為一個(gè)獨(dú)個(gè)風(fēng)荷載方向，每個(gè)風(fēng)荷載方向作為一個(gè)獨(dú)立的工況參與內(nèi)力組合。立的工況參與內(nèi)力組合。 如如0 0、9090、180180、2702700 0和和180180分為兩個(gè)工況。分為兩個(gè)工況?？梢钥梢? 0度有風(fēng)荷載作用度有風(fēng)荷載作用而而180180度沒(méi)有。度沒(méi)有。3 3塔結(jié)構(gòu)的風(fēng)荷方向塔結(jié)構(gòu)的風(fēng)荷方向8 8個(gè)方向個(gè)方向:0,180,90,270,335,291,245,201:0,180,90,270,335,291,

49、245,201。風(fēng)荷載方向輸入4)4)不同方向的風(fēng)的基本風(fēng)壓、體型系數(shù)和自振周期不同不同方向的風(fēng)的基本風(fēng)壓、體型系數(shù)和自振周期不同 自振周期見(jiàn)計(jì)算結(jié)果文本輸出周期和地震作用中2.平動(dòng)系數(shù)和扭轉(zhuǎn)系數(shù)折減前振動(dòng)周期乘周期折減系數(shù)振型方向角5)5)樓頂附屬物的風(fēng)荷載計(jì)算樓頂附屬物的風(fēng)荷載計(jì)算1)梁柱上可輸入每個(gè)風(fēng)作用方向的體型系數(shù)和迎風(fēng)寬度，墻板可輸入每個(gè)風(fēng)方向的體型系數(shù)和迎風(fēng)面積；2)基本風(fēng)壓、風(fēng)壓高度變化系數(shù)和距地Z高度處風(fēng)振系數(shù)按構(gòu)件所在的層自動(dòng)計(jì)算；1)可同普通的靜力荷載輸入，只是工況要選擇風(fēng)荷載工況；2)按層導(dǎo)的風(fēng)荷載和用戶在構(gòu)件布置的風(fēng)荷載互相疊加。6)6)側(cè)風(fēng)荷載計(jì)算側(cè)風(fēng)荷載計(jì)算問(wèn)題的

50、背景：不考慮施工荷載首層易開(kāi)裂，如何準(zhǔn)確計(jì)算？問(wèn)題的背景：不考慮施工荷載首層易開(kāi)裂，如何準(zhǔn)確計(jì)算？ 5.5.工程名：施工荷載工程名：施工荷載.prj.prj1)高層建筑結(jié)構(gòu)首層樓面宜考慮施工荷載，不宜小于10kN/m2；2)單獨(dú)作為一個(gè)工況輸入；3)墻柱梁板內(nèi)力組合： 1.0恒+1.0施工荷載 G恒+1.0施工荷載算例：如右圖，首層板上布置算例：如右圖，首層板上布置10kN/m2施工荷載，包括自重施工荷載，包括自重的恒載為的恒載為4kN/m2。 計(jì)算模型：計(jì)算模型： GSSAP中施工荷載作為單獨(dú)工況進(jìn)行內(nèi)力計(jì)算和工況組合。中施工荷載作為單獨(dú)工況進(jìn)行內(nèi)力計(jì)算和工況組合。 不同方法和軟件計(jì)算結(jié)果：

51、不同方法和軟件計(jì)算結(jié)果： 首層梁的彎矩和剪力由施工荷載組合控制。首層梁的彎矩和剪力由施工荷載組合控制。 結(jié)論和建議：施工荷載較大時(shí)，計(jì)算中應(yīng)考慮施工荷載的計(jì)結(jié)論和建議：施工荷載較大時(shí)，計(jì)算中應(yīng)考慮施工荷載的計(jì)算和組合。算和組合。 問(wèn)題的背景：以往結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)軟件計(jì)算時(shí)沒(méi)考慮飄板對(duì)梁產(chǎn)問(wèn)題的背景：以往結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)軟件計(jì)算時(shí)沒(méi)考慮飄板對(duì)梁產(chǎn)生的扭矩，如何自動(dòng)算出梁扭矩。生的扭矩，如何自動(dòng)算出梁扭矩。 算例：板飄出算例：板飄出500mm，板采用殼單元計(jì)算。，板采用殼單元計(jì)算。 6.6.工程名：飄板工程名：飄板.prj.prj內(nèi)板也應(yīng)指定殼，否則梁扭矩偏大。計(jì)算模型：計(jì)算模型： 1)GSSAP中板采用殼單元；

52、中板采用殼單元； 2)ETABS中板采用殼單元。中板采用殼單元。 分析和比較：分析和比較：GSSAP和和ETABS結(jié)果一致。結(jié)果一致。 結(jié)論和建議：結(jié)論和建議： 1)當(dāng)飄板跨度較大時(shí)，應(yīng)考慮飄板對(duì)梁扭矩的影響；當(dāng)飄板跨度較大時(shí)，應(yīng)考慮飄板對(duì)梁扭矩的影響； 2) 梁柱板的其它結(jié)果與指定剛板時(shí)近似，沒(méi)有問(wèn)題。梁柱板的其它結(jié)果與指定剛板時(shí)近似，沒(méi)有問(wèn)題。不同方法和軟件計(jì)算結(jié)果（恒載作用下）：不同方法和軟件計(jì)算結(jié)果（恒載作用下）：?jiǎn)栴}的背景：板的剛度對(duì)梁的內(nèi)力計(jì)算有多大影響問(wèn)題的背景：板的剛度對(duì)梁的內(nèi)力計(jì)算有多大影響? 算例：算例：1層框架。層框架。 7.7.工程名：梁板關(guān)系工程名：梁板關(guān)系.prj

53、.prj 計(jì)算此梁彎矩隨剛度增大的變化計(jì)算模型：計(jì)算模型： 1）梁剛度沒(méi)有放大；）梁剛度沒(méi)有放大； 2）梁剛度放大）梁剛度放大1.5； 3）梁剛度放大）梁剛度放大2.0； 4）板采用殼單元。）板采用殼單元。 不同方法和軟件計(jì)算結(jié)果（恒載作用下）：不同方法和軟件計(jì)算結(jié)果（恒載作用下）： 分析和比較：中梁剛度放大分析和比較：中梁剛度放大2.0時(shí)與殼結(jié)果一致時(shí)與殼結(jié)果一致 。 結(jié)論和建議：結(jié)論和建議： 1)總體信息中，中梁剛度放大系數(shù)一般為總體信息中，中梁剛度放大系數(shù)一般為2.0 ； 2)對(duì)梁高對(duì)梁高500mm的梁逐步減少；的梁逐步減少； 3)如確實(shí)要真實(shí)考慮板對(duì)梁剛度影響就全部板采用殼來(lái)算。如確實(shí)

54、要真實(shí)考慮板對(duì)梁剛度影響就全部板采用殼來(lái)算。計(jì)算方法沒(méi)有放大放大1.5放大2.0板采用殼中梁支座彎矩（kN.m）-24.71-21.91-19.67-19.03中梁跨中彎矩（kN.m）26.2929.0931.3332.72問(wèn)題的背景：通常工程中，對(duì)于風(fēng)荷計(jì)算，是否考慮連梁?jiǎn)栴}的背景：通常工程中，對(duì)于風(fēng)荷計(jì)算，是否考慮連梁剛度折減有多大影響剛度折減有多大影響? 算例：算例：10層框剪。層框剪。 8.8.工程名：連梁剛度工程名：連梁剛度.prj .prj 分析和比較：分析和比較： 在風(fēng)荷載作用下，考慮連梁剛度折減對(duì)樓層位移有明在風(fēng)荷載作用下，考慮連梁剛度折減對(duì)樓層位移有明顯影響。顯影響。 結(jié)論和

55、建議：結(jié)論和建議： 建議不考慮風(fēng)荷載作用下的連梁剛度折減。建議不考慮風(fēng)荷載作用下的連梁剛度折減。 不同方法和軟件計(jì)算結(jié)果（不同方法和軟件計(jì)算結(jié)果（0度風(fēng)作用下度風(fēng)作用下 ）：）：連梁的計(jì)算和設(shè)計(jì)連梁的計(jì)算和設(shè)計(jì) 1)連梁自動(dòng)判定條件：兩端為剪力墻，至少一端墻軸線方向與梁相同（程序判斷小于25度）且跨高比小于等于5；2)被虛柱打斷的連梁能自動(dòng)判定；3)超出自動(dòng)判定的范圍時(shí)，請(qǐng)修改梁屬性中的設(shè)計(jì)類型，可指定連梁或去掉連梁指定；4)連梁的混凝土等級(jí)隨各層信息時(shí)，連梁隨墻的各層信息，連梁抗震等級(jí)隨總信息時(shí)，隨墻的總信息；5)當(dāng)考慮連梁剛度折減時(shí)，只在地震分析中考慮，不能在靜力和風(fēng)荷載分析中折減連梁剛度

56、，靜力和風(fēng)荷作用下連梁是不能開(kāi)裂和破壞的，所以地震分析與靜力或風(fēng)分析的剛度是不同的，若不考慮這一點(diǎn)，墻內(nèi)力計(jì)算結(jié)果偏小，框架結(jié)果偏大。 問(wèn)題的背景：多層結(jié)構(gòu)為何還要考慮風(fēng)振影響問(wèn)題的背景：多層結(jié)構(gòu)為何還要考慮風(fēng)振影響?算例：算例：5層框架。層框架。 9.9.工程名：減少風(fēng)荷工程名：減少風(fēng)荷.prj.prj 2006建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范7.4.1對(duì)于高度大于30m且高寬比大于1.5的房屋和基本自振周期大于0.25s的各種高聳以及大跨度屋蓋結(jié)構(gòu)，計(jì)算模型：計(jì)算模型： 1）按建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范）按建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范50009-2001考慮風(fēng)振影響；考慮風(fēng)振影響； 2）按建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范）按建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范5

57、0009-2006不考慮風(fēng)振影響。不考慮風(fēng)振影響。 分析和比較：分析和比較： 1)2006建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范改正了建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范改正了2001版中不合理的條文，版中不合理的條文，類似舊規(guī)范；類似舊規(guī)范； 2)多層結(jié)構(gòu)中，以往多算了風(fēng)荷載，梁柱鋼筋可能過(guò)大。多層結(jié)構(gòu)中，以往多算了風(fēng)荷載，梁柱鋼筋可能過(guò)大。 結(jié)論和建議：結(jié)論和建議： 1)目前目前GSCAD V13.0已按已按2006建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范修改，建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范修改， 請(qǐng)盡早采用，注意一下請(qǐng)盡早采用，注意一下pkpm現(xiàn)在版本還沒(méi)有改；現(xiàn)在版本還沒(méi)有改； 2）對(duì)基本自振周期大于）對(duì)基本自振周期大于0.25s的各種高聳以及大跨度屋蓋結(jié)的各種高

58、聳以及大跨度屋蓋結(jié) 構(gòu)，人工在總體信息中增大基本風(fēng)壓。構(gòu)，人工在總體信息中增大基本風(fēng)壓。不同方法和軟件計(jì)算結(jié)果：不同方法和軟件計(jì)算結(jié)果：五、基礎(chǔ)算例五、基礎(chǔ)算例 1.1.工程名：擴(kuò)展剪切工程名：擴(kuò)展剪切.prj .prj 問(wèn)題的背景：為何有些軟件問(wèn)題的背景：為何有些軟件中斜截面剪切驗(yàn)算控制擴(kuò)展中斜截面剪切驗(yàn)算控制擴(kuò)展基礎(chǔ)高度，使基礎(chǔ)高度大了基礎(chǔ)高度，使基礎(chǔ)高度大了一級(jí)？一級(jí)？ 算例：算例： 如圖如圖(1)擴(kuò)展基礎(chǔ)，擴(kuò)展基礎(chǔ)，高度為高度為600mm，基礎(chǔ)底，基礎(chǔ)底應(yīng)力應(yīng)力470kN/m2。計(jì)算模型計(jì)算模型 ：如圖：如圖(2)斜切和豎切計(jì)算剪切斜切和豎切計(jì)算剪切反力，反力大小有很反力，反力大小有很

59、大不同。到底應(yīng)采用大不同。到底應(yīng)采用哪種方法計(jì)算反力。哪種方法計(jì)算反力。斜切 豎切(2) (1) 不同方法和軟件計(jì)算結(jié)果：不同方法和軟件計(jì)算結(jié)果： 按柱邊斜切求的反力按柱邊斜切求的反力V=143.92kN 剪切滿足：剪切滿足： 0.7*h*ft*bo*Ho=0.7*1.00*1100.00*1.279*0.56 =551.32V=143.92kN 按柱邊豎切求的反力按柱邊豎切求的反力V=565.04kN 剪切不滿足：剪切不滿足： 0.7*h*ft*bo*Ho=0.7*1.00*1100.00*1.279*0.56 =551.32V=565.04kN 基礎(chǔ)高度提高一級(jí)基礎(chǔ)高度提高一級(jí)700mm

60、分析和比較：分析和比較： 1)根據(jù)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范根據(jù)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范7.5.2斜截面剪切應(yīng)按柱邊斜截面剪切應(yīng)按柱邊斜切求反力；斜切求反力； 2)根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范擴(kuò)展基礎(chǔ)高度主要由沖切根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范擴(kuò)展基礎(chǔ)高度主要由沖切控制，沒(méi)有斜截面剪切驗(yàn)算的要求?？刂?，沒(méi)有斜截面剪切驗(yàn)算的要求。 結(jié)論和建議：目前有些基礎(chǔ)計(jì)算軟件（結(jié)論和建議：目前有些基礎(chǔ)計(jì)算軟件（morgain）過(guò)于保守）過(guò)于保守 。問(wèn)題的背景：為何有些基礎(chǔ)軟件中階式擴(kuò)展基礎(chǔ)用鋼量太問(wèn)題的背景：為何有些基礎(chǔ)軟件中階式擴(kuò)展基礎(chǔ)用鋼量太大？大？算例：如右階式擴(kuò)展基礎(chǔ)。算例：如右階式擴(kuò)展基礎(chǔ)。2.2.工程名：最小配筋工程名