YJK自定義荷載工況和組合

1、第11節(jié)自定義荷載工況和組合一、為何要設置自定義荷載工況自定義荷載工況和組合功能，可把用戶輸入的一組荷載按照用戶自定義的工況組合進行設計。世汀弟珂件丄芒托卯啟汁拐.misaW樓三生牙*寸：申在建模的主菜單中設置“自定義工況”菜單，用來輸入用戶自定義的荷載工況，這樣建模的一級菜單為軸線網(wǎng)格、構件布置、樓板布置、荷載輸入、自定義工況、樓層組裝、空間結構、鑒定加固共八項。娥鋤磐10Q評黃丿陳獸直囲缶目工訕摟板梁塩柱板間次梁嗇可節(jié)點濟轎肓戟塔盟m層間1STTTB*S坯韶S.輸扎癥自定義工況下的第一個菜單為“工況設置”，其余菜單布置該工況的荷載，內容與前面恒載、活載相同，包括樓板荷載及梁墻、柱、板間、次

2、梁、墻洞、節(jié)點荷載的輸入和編輯，也就是說，按照通常的輸入荷載的方式輸入自定義工況的荷載。首先必須進行工況設置，圖示為打開工況設置后首先顯示的是已經(jīng)做過的自定義荷載工自定主工世（Mtlqtl勺的是蘭MXiJi）IjiJiSliRsaiIS祠折誡|研加況的列表，假設本項目用戶自定義了3個活荷載工況：Tso_0.50苦0.50否每次添加一個自定義荷載工況時彈出如下對話框：工況走義C：恒載噫活載:.f鳳.I.：妝鳳C：消防車O乜艮.r鳳O地甫非地震分項融壞利）非地丟分項期侑利、地震并頃玉故（平利）地隹并頁融（有利）非地震組合佰系珂柚竟組合值磁圾遇值舷卜酣枸件牙荷載折亦O釆用-茸蚤數(shù)中的護減叩輸入析誠儀

3、櫻面梁話荷載折威奉用目融中的折顯運）輸人折鬲慈主樂1次染|確走聯(lián)消心每個自定義荷載在這里需要確定荷載類型、重力代表值系數(shù)、荷載分項系數(shù)和組合系數(shù)如果屬于活荷載還需輸入活荷載的折減系數(shù)。自定義荷載的類型有恒載、活載、消防車荷載，還有風荷載、地震荷載和人防荷載類型。對于活荷載使用自定義工況，主要解決四個方面的問題：1、活荷載的不利布置問題，即可在自定義的活荷載工況之間設置設計需要的各種不利布置組合。軟件對于一般活荷載（即在荷載輸入主菜單下輸入的活荷載）的活荷不利布置的處理比較簡單，只在各樓層內分別進行，樓層之間不考慮不利布置，只是疊加處理。在樓層之內也僅限于對梁桿件進行不利布置，按各房間單獨布置活

4、荷，再取包絡和疊加的結果。沒有考慮柱、墻和斜撐的不利布置。YJK把活荷載可區(qū)分為一般活荷載和自定義活荷載，對于一般活荷載仍按照傳統(tǒng)的簡單組合方式計算，對于自定義工況活荷載，可以在用戶輸入的不同組的活荷載之間，由用戶定義它的不利布置組合，從而適應活載較大等復雜情況的計算，如工業(yè)建筑常有的活荷載布置的狀況。2、活荷載折減以前軟件考慮的活荷載折減，是柱墻考慮其上樓層數(shù)的折減，它只適應荷載規(guī)范中規(guī)定的住宅、辦公等類型活荷載折減。對于其它種類的活荷載可當作自定義活荷載輸入，自定義荷載工況選擇活荷載時，設置了重力荷載代表值系數(shù)、墻柱構件和梁構件活荷載折減系數(shù)參數(shù)，可對自定義的活荷載指定單獨的墻柱構件活荷載

5、折減系數(shù)和梁構件的活荷載折減系數(shù)，從而適應荷載規(guī)范中多種活荷載類型的折減。3、自定義荷載工況組合時的荷載分項系數(shù)和組合系數(shù)例如，荷載規(guī)范3.2.5規(guī)定，可變荷載的分項系數(shù)，一般情況下應取1.4，對標準值大于4kN/m2的工業(yè)房屋樓面結構的活荷載應取1.3?？蓪藴手荡笥?kN/m2的工業(yè)房屋樓面結構的活荷載按照自定義活荷載工況輸入，取該工況與其它活荷載工況為疊加或疊加+包絡組合關系，然后在組合系數(shù)表中人工修改相應的系數(shù)。4、重力荷載代表值系數(shù)例如消防車荷載，其重力荷載代表值系數(shù)可設置為0，筒倉的貯料荷載的重力荷載代表值系數(shù)可設置為0.8。對于恒載、風載、地震荷載的自定義工況，也可解決類似的問題

6、，在如下的分析中闡明。在荷載布置或者修改前，必須在“工況設置”彈出的列表中勾選某一個自定義荷載工況，隨后的荷載布置和修改都將計入該類自定義荷載工況之下。二、計算前處理的計算參數(shù)菜單下設置荷載組合如果用戶在建模中輸入了若干組自定義荷載，則必須在計算前處理的“計算參數(shù)”中設置它們的組合狀況，否則這幾類荷載只進行了計算分析，卻不能參與各個構件的截面設計。計宦翌制這曲JEWS.*屁曲號肝曰走址定柚B!脫地EE件用放士系就杓廿渥計底耳仇站董計啊刪t目疋艮港斫L目戟.活逐1L00jDD1CdEL003jDD41Cd5V認敷靑|性慮經(jīng)審工謝田合穽也我認|目定更工妃爼合商髓伽合類葩工觀|sw卿竄韶迓的ipV生

7、be全理工妝a合英型下圖為某3倉組成的組合倉結構，我們在普通活荷載工況中只輸入貯料以外的其它活荷載，把倉1滿載、倉2滿載和倉3滿載分別按三個自定義活荷載工況輸入。結科總蒔宿息計脯竝制常J&屈陸分忻抱定Flflift鮭畐且目罡貰蘭和雖垃曲娥tfiRtt用放丈麹設計信R活侖載信電WffttitiSB包沁汁材斜甜融14下室皚E葫盂蛆合I匚陽；工二.I目定支亍圧組臺I在計算參數(shù)的自定義工況組合中，對活荷、倉1滿、倉2滿、倉3滿選擇全組合，軟件自動生成了它們兩兩之間可能出現(xiàn)的所有組合情況，共15個。1+4：；卜?z.e自左叟夠自康刼曲建RiiSiA別件遙計曾A勿S罟ilARfflEiSTCJl百喪ta合

8、:空L：-：liLI亙E遷衽蘭工況粗合貢型：V埔對|円片更罰當前組含婪記的工民話醱L.QQj|l.flb1KiLOd12l.iiiiiml.QDL.M:HLCd15l.liilunLW1.I：H：I4m*|irtJKb.RS3l世5Zt皿疋MMH尋謐血生HIu.自動生咸所有可能的組合共由個i前工建型的rrrx:d口r2、如何考慮互斥活荷載的情況如果需要考慮N組互斥的活荷載，可把這N組活荷載都在自定義活荷載下輸入，即定義N組自定義活荷載。在【計算參數(shù)】-【自定義荷載工況組合】參數(shù)中，對這N組活荷載選擇“包絡”組合方式，而不要選擇“疊加”或者“疊加+包絡”等其他的組合方式。但這N組自定義的活荷載可

9、以與普通活荷載采用“疊加+包絡”組合方式。3、使用自定義活荷載處理其他類型活荷載的折減帶格式的：字體：(默認)+西文標題，加粗，無下劃線，字體顏色：帶格式的：字體：(默認)+西文標題，加粗，無下劃線，字體顏色：-自動設置這樣，軟件將計算出N個單獨的活荷載工況，他們對所有構件的影響都是通過包絡計算完成的。所謂包絡，就是在考慮每個構件時，只選取對他的目標內力最大影響的那組自定義活荷載的結果，而不會疊加其他組的自定義活荷載的內力。原來的軟件在進行設計墻、柱的活荷載折減時，僅能根據(jù)荷載規(guī)范表5.1.2作按樓層的折減系數(shù)折減，這種折減僅適用于荷載規(guī)范表5.1.1第1(1)項的活荷載類型。第1(1)項對應

10、的房屋類別是住宅、宿舍、辦公室、醫(yī)院等。根據(jù)荷載規(guī)范5.1.2條的2-2)：設計墻、柱和基礎時的折減系數(shù)，對第1(2)-7項應采用與其樓面梁相同的折減系數(shù)。第1(2)-7項對應的房屋類別包括，教室、試驗室、閱覽室、會議室、食堂、餐廳、禮堂、劇場、商店、車站、機場大廳、舞臺、書庫、通風機房等。第1(2)-7項的活荷載，不應采用住宅、辦公室等的考慮樓層的折減方式，但把它當做一般的活荷載輸入時軟件將自動按照考慮樓層的折減方式計算，這顯然與規(guī)范不符、偏于不安全。YJK的解決方案是把第1(2)-7項的活荷載按照自定義活載工況輸入，并在自定義工況的屬性中人工填入柱、墻的活荷載折減系數(shù)和梁的活荷載折減系數(shù)。

11、類OESS*活載噺生鳳C-O勿鳳On風Oh地養(yǎng)題：人昉0匕采用計穿參型中的勵箏轎入折族趟主梵1次梁1這里的“采用計算參數(shù)中的折減”即為在上部結構計算參數(shù)中設定的按照一般的活荷載輸入的活荷載折減。7如果某建筑下面幾層是商場，上面高層為住宅，用戶可對下面的商場活荷載按照自定義活荷載輸入，并在屬性框中填入柱、墻的折減系數(shù)。軟件在設計底層的柱、墻時，對一般的活荷載產(chǎn)生的內力自動按照考慮其上樓層數(shù)的折減，但對于這里定義的商場荷載產(chǎn)生的內力則按照這里指定的折減系數(shù)計算。I底JS桂承旻左尹活宥St1、上部性毛給構傳來的活荷）折威羞數(shù)0一&5|3兩覽咎索的活宥乂折減丟致山日0IIIIII欝駐鶴縊瞬瑟裁雷III

12、IIIIIIIiiiiiiiiiiii這幾層是商場活荷按l|；白定義活荷工況輸入-_-*4、自定義活荷載工況組合時的荷載分項系數(shù)和組合系數(shù)每個自定義荷載首先需在創(chuàng)建時的對話框中輸入荷載分項系數(shù)和組合系數(shù)。荷載規(guī)范3.2.5規(guī)定，可變荷載的分項系數(shù)，一般情況下應取1.4,對標準值大于4kN/m2的工業(yè)房屋樓面結構的活荷載應取1.3?？蓪藴手荡笥?kN/m2的工業(yè)房屋樓面結構的活荷載按照自定義活荷載工況輸入，取該工況與其它活荷載工況為疊加或疊加+包絡組合關系，并在這里非地震分項系數(shù)1.3。組合系數(shù)包括非地震作用組合和地震作用組合的組合系數(shù)。分項系數(shù)設置了有利和不利兩種情況，當有利的系數(shù)比不利小時

13、，可同時填寫。不需考慮有利情況時，將有利項填入不利時相同的分項系數(shù)即可。還可設置頻遇值系數(shù)和準永久值系數(shù)。5、自定義活荷載的重力荷載代表值系數(shù)每個自定義荷載首先需在創(chuàng)建時的對話框中輸入重力荷載代表值系數(shù)，當活荷載重力荷載代表值系數(shù)不同于一般活荷載時，可將其按自定義荷載輸入，并在此輸入。六、對消防車荷載按自定義荷載工況輸入消防車荷載數(shù)值很大，設計時應考慮可能的折減。荷載規(guī)范5.1.2條：“設計樓面梁時，對單向板樓蓋的次梁和槽型板的縱肋應取0.8，對單向板樓蓋的主梁應取0.6，對雙向板樓蓋的梁應取0.8；”設計墻、柱時可按實際情況考慮；設計基礎時可不考慮消防車荷載。CH載:活載叵匝門知囲-H鳳Oy

14、鳳j-yFl芒確段匚討醮一丸陽（.魂倉重力荷翰t表值系鎖D非地震廿匝系救邙利）1.0非地霍抒項疾埶（有利J1.0烯分項鬲顫平利）t.ij瀕分蘇勤有利i.ro非地震組合國弭4.-.帽組合值疾埶0.90超信翩0.60準承兵值索勤D.50劇詐1：忑芍知咸采用計算酬中時折1：1爭柿人折曲翩-5樓面與芳荷載折城夭用計算蠅中的折丙*輸扎折吋翱可見對消防車荷載折減幅度比一般活荷載大很多。而且，地震計算可不考慮消防車荷載，消防車荷載的重力荷載代表值系數(shù)可填為0，這樣可大大減少地下室的地震作用。反之，如果把消防車荷載按照一般的活荷載輸入，軟件按照默認的0.5的重力代表值系數(shù)計算，地震效應要大得多。YJK的解決方

15、案是把消防車荷載按照自定義荷載工況輸入，并在自定義工況的荷載類型中專門設置“消防車”荷載類型，以進行專項處理。用戶在屬性框中首先可將重力荷載代表值系數(shù)填為0，再根據(jù)情況填入次梁、主梁和柱、墻的折減系數(shù)。軟件將自動識別主梁、次梁。對于次梁，取用次梁折減系數(shù)。對于主梁，軟件自動識別2種情況的主梁，第一種是雙向板樓蓋主梁，采用0.8的折減系數(shù)；第二是單向板樓蓋主梁，對這種布置了次梁的主梁識別為“單向板樓蓋的主梁”并取活荷載折減系數(shù)0.6。在基礎設計時對各種自定義荷載是由用戶選擇導入的。對于消防車荷載，基礎軟件在讀取荷載時自動過濾。這樣的處理方案可以避免基礎設計時需要修改荷載重新計算的問題。對消防車的

16、各分項系數(shù)填1，可有效減少設計彎矩。消防車荷載作為自定義荷載計算后，原來把消防車荷載當活荷載輸入時，相應位置應輸入一般的活荷載。消防車荷載與其他活荷載的組合關系應為“包絡”，不應“疊加”。七、自定義風荷載工況宕稱自宦畑麗I也載舌戢1.032000梁活荷敕測王u宙夢故匸的打城巒獻折赫麹主梁娣I1取;肖C)在【自定義工況】菜單下設置了4種風荷載的自定義輸入：+X風、-X風、+Y風、-Y風，可對于軟件計算不清的風荷載進行人工補充。比如對于屋頂風吸力，或者懸挑結構上的風吸力可由人工計算出具體數(shù)值，再當作自定義風荷載輸入，在組合中設置和普通風的疊加或疊加+包絡的模式計算。八、自定義地震作用工況1、地下建

17、筑地震土的動力作用對結構影響的計算對于地下建筑，按照抗震規(guī)范14章要求，應考慮土的動力作用對結構的影響。圖示該項目為北京CBD核心區(qū)地下公共空間市政交通基礎設施項目，長400m,寬180m,為全在地下的6層建筑，8度設防。（可見建筑結構雜志2014年10月下43頁文）通過本例，可學習自定義地震工況的應用，學習地下結構地震計算如何考慮土的動力作用對結構的影響，對比考慮自定義地震工況對設計結果的影響。由于抗震規(guī)范給出的時程分析方法在實踐上操作難度大，我們參照國家標準室外給水排水和燃氣熱力工程抗震設計規(guī)范GB50032-2003給出的方法計算出土對結構的動力作用，并把土的動力作用作為自定義的地震荷載

18、輸入。本工程仍按照一般的8度設防對6層地下室工程進行振型分解反應譜法計算，但是在計算的組合中按照軟件默認的將一般地震作用計算與自定義地震工況疊加的方式進行。功8嘗U啟稱自走丈x地歳pRiyflyRi|風吾t(yī)MbOil4S丟i荷我代夷16無恥Iawino冶住恂件活荷載折厲采用.1算養(yǎng)教中朝）|詼馭折垢系救瓏話面載析面丟用計算屢數(shù)中的折皿輸丸折M樂赴主梁總那肖1:地下水池：怖用在水池池壁上的動土壓尹標準值6.2.4榨用祖冰港泄璧上的動土壓力掾唯徨，應按下式M算（田2,4）.計Br2.4犬中；兀沁OH=1I尸朮池趟墮桿一扃iff上的址丈土壓力堆脅4N/iN*人丄梢應$除高度扯的上動土圧力航曜當位十翹

19、下水業(yè)琨下時*土的車蟲應取20kN；m*l滬-一泄樂并切土的內摩按皿U情況下可電艙計耳.艱1帰高座勿布仿）拒帶乳花滑平區(qū)舟布也*琲慮M論平面井布圖f：.2.4記土莊力舟布團土對結構的動力作用按照GB50023的公式6.2.4計算，其中KH為水平地震加速度與重力加速度的比值，這里取0.20。按照公式6.2.4，各層層底處的動土壓力公式為=0.2x20 xx0.577式中h為各層層底到正負0的距離。16層底標高分別為-24m、-20.2m、-16.6m、-13m、-8m、-4m,由此算岀16層分別的墻的面外梯形荷載，把他們分別布置到16層。工況容鏈折斑話荷折Jill話荷折曲201自走沁地焉M地臣3

20、.DD不若虛自走沁地焉.DD不若虛呂51文工況I.M直打云的亙蘭苣二了工況列乘下圖表示在自定義工況下創(chuàng)建了自定義X地震、自定義Y地震兩個工況。I勵口曲J把土的動力作用按照墻的面外荷載定義和布置，下圖是定義好的各層荷載，上邊6個用于自定義X地震，下邊6個用于自定義Y地震。752莖工陽5札雄34町*3應7538.34.*-30.025.6特-30J02*488(r.5755X-iej4aA-Ehs24-0b4751Y55J3M6.65-0-33752Ev65-：3B,m-3753Y3B.Z4-3D.02-0-3J573日匡V弘Q21BhCF：5755g叫旳.MOM73CSV9t2BO-16X553

21、*-46.&5-03.&竝|I斷曲IrnmI在計算參數(shù)中，對于自定義的X地震，按照軟件默認的和反應譜法計算的X地震疊加的組合計算。同樣對于自定義的Y地震，按照軟件默認的和反應譜法計算的Y地震疊加的組合計算。iln+Jfs.S叫=!Tr-r自齊主TH?組合工月臺類型；Ijiaifigffis組趣T拆加曲jgm趟據(jù)|生童全部工a組缶理計算完成后，可以在位移動畫下查看自定義地震工況的位移動畫。f;y曲為了查看自定義工況對設計結果的影響，從一層中選擇某根梁并查看他的構件信息，對比沒有設置自定義工況時該工程的計算結果如下。W-=1057fMiXiiXi氐J-lCJ1124124L0124】124L2J1

22、L&N1tl0.SL0-鶉0.Z6USED.DO0.2&H36EL26a.Si+(kWml1301Z219L291L9J勺0La&iZjse(21)(L3)(131(D)(0)11(o)11Ednfcst1TE7124i12412-J1121124i曲IE14%StEfllCL-10.騙026Cl26126._0.別Vi.kNi1F2L2Vli5(1&-L37-2S7仙Lo時為汨(15)(L5)(ECL2)(13JCL2)(13JAsvEj濾3939呻39険0.13ii-180.18aisii.180.18a130.180.1820Ini1Covr=30：mJKfb-2Nfb_grfRx.=4

23、fl_a-2-3-5-卜-3-HNu)-IM-1040-295-1071011lo-3ci?a5B(14)(22)i：劇(0)t12)(L2)(12)TT?FletAsi：12411241124101241凹I12411:KStcd0.31a.2960.260.前0(ioQ,26a240.26+1ME1311701第1汨49LoadCaaC21)(均(13)(0)(0)C0(OJ(0)(23.)BtmArtIdbT12UL2J112412J11241lZdLLZt12tLQ.310.350-2&U.K0-2&0.260.26a.26V(W1)171舸12J-CS-156-211-255-236

24、LoadCase(15)(15)：15)(1Z)(12)(2)3(151,J=10000)(1)E*HM=OWOLb=5uSJI.nCciver=30l.rwri.1花課庭梟認國幅梁矩刑ive.z-L.i：iOiJstLf=：.OCOnv=i.zoo可見設置了自定義地震工況后，梁的組合彎矩包絡比原來明顯增加。2、考慮水池中水的動水壓力計算國家標準室外給水排水和燃氣熱力工程抗震設計規(guī)范GB50032-2003要求考慮水池中水在地震作用下對池底和池壁的動水壓力即算，并給出明確的計算公式。F”：.,r2FC|TxLHi-*JftliF矩理水池的型水用力標唯值(kN.-rrr),j距陷術池曲本壓力沿地

25、置力I印的合力kF,L.矩堆厭It垂直地璇忤用方同的邊CnOi/h,-電慮水池諭水壓力系數(shù)，可ffftB.i.a采用.可由人工按照相關公式計算出動水壓力的具體數(shù)值，再當作自定義地震荷載輸入，在組合中設置和普通地震作用疊加或疊加+包絡的模式計算。九、石化設備框架中自定義荷載工況的應用構筑物荷載工撫及荷載組合荷栽工況分頂系散粗甘值系數(shù)酷拘自亶DL2；可變商戟樣和1,35,永久荷栽控制1-0,對結枸有利時設備丑空建自盒謖名聶譽道握沮層宣可變荷敦平勺均布活茍載L11.=0.7設善及訝適內介負寶L21-0.對結構有利時L0立冷器風機電機當垂有葩L31.2晉道水平握力L4-.;1.D*鳳茍戟蹄:上0.6T

26、規(guī)茍戴W1.=0-6吊車荷蠢CKK1.;0.7試水荷載充水水亶L51-11.C地謀柞用厘地震乍用耽1.3T地箱詐用YE1.:上表為石化設備框架的荷載工況和組合的分項系數(shù)和組合值系數(shù)。在YJK中，一般恒載(即在荷載菜單的恒載下直接輸入的恒載)的分項系數(shù)為1.2和1.35，一般活載的分項系數(shù)為1.4，組合值系數(shù)為0.7，風荷載的分項系數(shù)為1.4，組合值系數(shù)為0.6,地震作用的分項系數(shù)為1.3。YJK默認的各種荷載分項系數(shù)和組合系數(shù)見下表。=1定;VI區(qū)鶴!莊站地鳶年用施媽埶性能誥訃訃潔點自眾定加固裝4式廿耳揑制信層寸制信息-ttlnl鳳商莊信忌二3?-=711堆盜篇忌i-?自定文動自家曲曲線XfE皿丿.】哉性務討罰岸忖枸杵總廿信寶WS計射料摻埶S翻虞地卜金苗JS簡甸釧倉自定交用臺自乍.孵$B3tJjd|A|3ta-s融舗耶世忻尺荷我甘鳳帶余反扃載枸律設計信息包第畏訕+t料花忌咄聞RillSJfi卜空估息荷越細咅-閥+T咼-T鳳|YJKtft認的荷載荷載組合系數(shù)表L.4,1.4L.4L.40.閃D640.0.肌L.4.4L-i因此，石化框架中的永久荷載中的、結構自重、設備和管道自重在YJK可以按照一般的恒載處理，可變荷載中的平臺均布活荷載在YJ