YJK多塔結(jié)構(gòu)計算

1、 多塔結(jié)構(gòu)計算對于多塔結(jié)構(gòu)，之前因為計算容量所限，常常只能把它拆分成一個個獨立的單塔計算，不能進行合塔整體模型的計算，這種計算方式不能滿足規(guī)范對多塔結(jié)構(gòu)的設(shè)計要求。一、規(guī)范關(guān)于多塔結(jié)構(gòu)計算的相關(guān)規(guī)定高規(guī)5.1.14條：“對多塔樓結(jié)構(gòu)，宜按整體模型和各塔樓分開的模型分別計算，并采用較不利的結(jié)果進行結(jié)構(gòu)設(shè)計。當(dāng)塔樓的裙房結(jié)構(gòu)超過兩跨時，分塔樓模型宜至少附帶兩跨的裙房結(jié)構(gòu)?！睆V高規(guī)11.6.3-4條：“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算，整體建模主要計算多塔樓對大底盤部分的影響，分塔樓計算主要驗算各塔樓扭轉(zhuǎn)位移比?！倍?、多塔定義的必要性對于合塔的整體模型，是否一定要進行多塔劃分才

2、能進行計算呢？多塔結(jié)構(gòu)的各個塔在結(jié)構(gòu)上互相分開，即便不在前處理定義為多塔結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)有限元計算是完全按照實際各塔分離的模型計算的，僅從周期、位移、恒活內(nèi)力等方面，是否定義多塔其結(jié)果是相同的。但是從規(guī)范要求的指標(biāo)計算、風(fēng)荷載計算等方面要求是需要定義多塔結(jié)構(gòu)的。多塔定義就把多塔結(jié)構(gòu)的分開的部分明確劃分出一個個塔，并順序編號，在計算與設(shè)計時將區(qū)分各塔的屬性特征進行。多塔結(jié)構(gòu)在整體計算時，必須首先進行多塔定義的操作。這是因為，對于多塔結(jié)構(gòu)風(fēng)荷載的自動計算、分塔考慮地震作用的偶然偏心等都必須在多塔定義后才能正確進行。另外，各種計算統(tǒng)計指標(biāo)是需要按照分塔輸出的。當(dāng)各塔樓是在同一層中布置的，即共用標(biāo)準(zhǔn)層建模方

3、式建立的多塔結(jié)構(gòu)時，多塔不劃分與劃分的差別主要有：1、風(fēng)荷載不劃分多塔時把全層范圍當(dāng)做迎風(fēng)面計算風(fēng)荷載計算。軟件把兩個塔中間的分離空間也當(dāng)做了迎風(fēng)面，造成風(fēng)荷載計算偏大；但是當(dāng)兩個塔排列的方向和風(fēng)荷載相同時，只能計算其中一個塔的迎風(fēng)面，又造成計算的風(fēng)力偏小。劃分多塔后各塔分別作為迎風(fēng)面計算風(fēng)荷載。另外，有伸縮縫結(jié)構(gòu)需要作風(fēng)荷載的遮擋計算，遮擋計算只有在多塔劃分后才能進行。2、強制剛性板假定下的處理不同如果不做多塔劃分，則同一層中的多個塔樓被按照同一個剛性板計算；如果進行了多塔劃分，則對各個塔樓分別采用剛性樓板假定計算。3、地震力偶然偏心的計算，劃分后軟件分別對各分塔做偶然偏心計算4、層統(tǒng)計參數(shù)

4、的分塔分層輸出，定義多塔以后，分塔分層輸出的層統(tǒng)計參數(shù)有：（1）位移比和位移角；（2）剪重比；（3）剛重比；（4）層剛度比；（5）樓層抗剪承載力比；（6）塔樓為框剪結(jié)構(gòu)時，框架部分柱剪力、框架柱部分的傾覆彎矩所占比例（依據(jù)該輸出結(jié)果按抗震規(guī)范6.1.3條第1款確定框架部分的抗震等級）；（7）當(dāng)結(jié)構(gòu)中存在短肢剪力墻時，每塔樓內(nèi)柱及短肢墻所承受的傾覆彎矩百分比。5、軟件可自動實現(xiàn)按整體模型和各塔樓分開的模型分別計算用戶可將全部多塔連在一起整體建模，軟件可自動實現(xiàn)按整體模型和各塔樓分開的模型分別計算，并采用較不利的結(jié)果進行結(jié)構(gòu)設(shè)計。這步工作的前提是要完成多塔定義。軟件可對其中的每個塔按照規(guī)范的要求自

5、動切分成單個塔，每個分塔各包含底部模型，切分底部模型的范圍是裙房下45范圍。然后連續(xù)地分別進行各塔的單塔計算和全部多塔連在一起的整體計算，最終對各個單塔配筋設(shè)計時采用整體計算和各單塔計算的較大值。對于自動拆分出來的單塔，用戶可以在前處理的【計算簡圖】-【自動分塔示意】中查看拆分后的單塔模型。如果計算模型不合理，可以在【多塔定義】中通過【劃分拆分范圍】、【刪除拆分范圍】交互修改。三、哪些計算內(nèi)容應(yīng)在合塔的整體模型中得出（1）裙房和大底盤部分裙房和大底盤部分的設(shè)計結(jié)果應(yīng)在合塔的整體模型中得出，正如廣高規(guī)11.6.3-4的說明：大底盤多塔結(jié)構(gòu)，。整體建模主要計算多塔樓對大底盤部分的影響；（2）基礎(chǔ)設(shè)

6、計應(yīng)在合塔的整體模型下進行；（3）對合塔模型必須進行多塔劃分的計算內(nèi)容，如上節(jié)所述。四、哪些計算內(nèi)容應(yīng)在分塔的模型中得出周期比應(yīng)在各個單塔的計算模型中得出。高規(guī)10.6.3-4：“大底盤多塔結(jié)構(gòu)，可按本規(guī)程5.1.14條規(guī)定的整體和分塔樓計算模型分別驗算整體結(jié)構(gòu)和各塔樓結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)為主的第一周期與平動為主的第一周期的比值，并應(yīng)符合本規(guī)程第3.4.5條的有關(guān)要求?！睆V東高規(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模型分別計算，整體模型主要計算多塔樓對大底盤結(jié)構(gòu)的影響，分塔樓計算主要驗算各塔樓的扭轉(zhuǎn)位移比，并應(yīng)符合本規(guī)程第3.4.5條的有關(guān)要求?！睆哪壳昂纤恼w模型中，很難計算出

7、各個單塔各自的扭轉(zhuǎn)為主的第一周期與平動為主的第一周期，因此各塔樓的周期比只能在各分塔計算中得出。五、多塔整體和分塔二者取大的要求是針對塔樓部分的高規(guī)5.1.14：“對多塔樓結(jié)構(gòu)，宜按整體模型和各塔樓分開的模型分別計算，并采用較不利的結(jié)果進行結(jié)構(gòu)設(shè)計?！睆V東高規(guī)取消了高規(guī)這里的“并采用較不利的結(jié)果進行結(jié)構(gòu)設(shè)計”的提法，廣東高規(guī)改為：“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算。當(dāng)塔樓周邊的裙樓超過兩跨時，分塔樓模型宜至少附帶兩跨的裙樓結(jié)構(gòu)。裙樓屋面宜考慮與塔樓相互作用的影響并采取適當(dāng)?shù)募訌姶胧??！睂τ诙嗨Y(jié)構(gòu)的裙樓和大底盤部分，合塔整體模型的計算結(jié)果完全可以直接使用，沒有必要再與分塔模型比

8、較取大。因此，即便對于高規(guī)要求的“整體模型和各塔樓分開的模型分別計算，并采用較不利的結(jié)果進行結(jié)構(gòu)設(shè)計”，也應(yīng)針對裙樓以上的塔樓進行。多塔包絡(luò)取大參數(shù)設(shè)置如圖3.5.1，用戶在YJK中設(shè)置了對多塔結(jié)構(gòu)的自動包絡(luò)設(shè)計時,軟件僅對地下室以上的塔樓部分進行包絡(luò)設(shè)計，而對裙樓（不包含塔樓部分）和地下室部分不進行包絡(luò)設(shè)計。圖3.5.1多塔自動包絡(luò)取大參數(shù)有的用戶使用YJK對多塔結(jié)構(gòu)的自動包絡(luò)設(shè)計后，在查看各個分塔結(jié)果時，常發(fā)現(xiàn)分塔的裙樓或裙樓以下部分有的桿件結(jié)果異常，導(dǎo)致這種異常的原因是自動分塔的模型存在缺陷這種缺陷可由人工對自動劃分的分塔模型編輯修正。六、自動定義多塔的原理和參數(shù)控制對于獨立多塔和設(shè)縫多

9、塔的上部結(jié)構(gòu)，每層的各塔是一個平面多邊形，在塔和塔之間完全分開。每個塔的多邊形外圍由梁或墻圍成，而各塔之間沒有墻或梁相連。利用這個特點，軟件根據(jù)各層梁、墻的布置狀況，可以自動搜索出由梁、墻組成的各個塔單元的最外圍輪廓，這個輪廓線就是各個塔的邊界線。為了能夠?qū)⑤喞€上的桿件明確地包含到塔內(nèi)，軟件將輪廓線進行了適當(dāng)?shù)耐鈹U，目前外擴了100mm。通過這種機制就實現(xiàn)了多塔的快速自動劃分。由于在一個塔平面內(nèi)，可能包含著另外一個或多個與周圍桿件不相連的閉合多邊形區(qū)域如回字形的平面。對于這種情況，在多塔自動生成時將忽略掉內(nèi)部閉合多邊形，并且將這些內(nèi)部的封閉區(qū)域劃分到包含它的區(qū)域中，整體作為一個塔。多塔自動生

10、成時，對于延伸出多塔平面的孤立的墻、梁，只要這些墻、梁與某個塔直接或間接相連，就將它們歸入相應(yīng)的塔內(nèi)。平面上常存在未與梁相連，又沒有被任何封閉區(qū)域包圍的孤立柱或孤立的墻，這樣的孤立柱或孤立墻通常是結(jié)構(gòu)中的越層構(gòu)件。軟件可根據(jù)與之相臨的上下層的桿件信息，找出它們應(yīng)歸屬的塔號。無論是多塔自動生成還是人工定義，都需要注意：軟件通過圍區(qū)的方法定義每個塔的范圍，構(gòu)件屬于某個塔是以其定位節(jié)點為準(zhǔn)的，所有定位節(jié)點都必須屬于某一個塔，即不能存在孤立的不屬于任何塔的節(jié)點，并且每一個節(jié)點不能同時屬于多個塔，否則，計算會出錯。當(dāng)結(jié)構(gòu)平面構(gòu)件布置復(fù)雜時，可以使用軟件提供的【多塔定義】-【立面顯示】功能對定義的多塔進行

11、檢查，以確保多塔定義準(zhǔn)確性。如果模型進行了修改，多塔生成必須重新執(zhí)行，否則會導(dǎo)致多塔信息錯誤。多塔自動定義是根據(jù)平面上分離的多邊形的數(shù)量。實際工程中常見某個塔的上部樓層又分離出2個或多個多邊形，如頂部設(shè)置了多個分離的水箱間、電梯間等。這樣的情況不宜再按照多塔結(jié)構(gòu)計算。為此，軟件設(shè)置了“可確定最多塔數(shù)的參考層號”參數(shù)，如圖3.5.2，隱含取裙房或者地下室的上一層為自動確定最多塔數(shù)的參考層號，該層號可由用戶修改。軟件以該層自動劃分的塔數(shù)作為該結(jié)構(gòu)最終劃分的塔數(shù)。如果該層以上的某層中又出現(xiàn)了某個塔分離成多個塔的情況，軟件仍將這些分離部分當(dāng)做一個塔來對待。圖3.5.2可確定最多塔數(shù)的參考層號上面所講的

12、多塔定義多針對多塔結(jié)構(gòu)按共用標(biāo)準(zhǔn)層方式建模情形。對于按照廣義層方式建模的多塔結(jié)構(gòu)，軟件會自動進行多塔的劃分，但是計算要簡單得多。軟件中也支持同時存在廣義層多塔和普通多塔混合建模的形式，但建模時仍需注意，在樓層組裝中每個塔的各層應(yīng)從低至高連續(xù)組裝。七、YJK在多塔自動劃分中的常見問題1、各分塔的結(jié)構(gòu)體系、體型不同時的處理對于已經(jīng)分好塔的多塔模型，軟件支持為每個分塔指定不同的計算參數(shù)，包括結(jié)構(gòu)體系、 功能可打開【樓層屬性】-【材料表】進行指定，也可以通過“構(gòu)件混凝土等級”系列命令單獨在三維模型上進行修改，如圖3.5.4所示：巧B追吐型面E凰普畐性生議礙計茸灘冶?-謝n題-設(shè)底部加強區(qū)=桂栓臬級二醴

13、顯卞-設(shè)幻束邊細縣-梁3級材料標(biāo)號.昆凝土構(gòu)件折需等級洞枸件抗驚級柯IS標(biāo)尋1塔柱埴站筆扳璘目對料圖3.5.4材料表2、存在不想單獨分塔的突出結(jié)構(gòu)時的處理例如當(dāng)多塔裙房頂部存在電梯機房等小的結(jié)構(gòu)，不想獨立分塔計算時，可通過【修改塔號】菜單，將其指定為想歸入的附近塔樓的塔號，則軟件會自動實現(xiàn)塔樓的合并，如圖3.5.5所示；或者可以通過【圍區(qū)增加】菜單，將其直接框入附近塔樓，也可實現(xiàn)同樣的效果。圖3.5.5修改塔號3、多塔自動生成時提示“某層存在未正確分塔構(gòu)件”時的處理對于平面中存在一些不在封閉的梁墻范圍內(nèi)的墻、柱、斜桿等獨立構(gòu)件，若屬于越層的情況，軟件會根據(jù)該構(gòu)件在上下樓層中的情況進行一定程度的

14、自動識別；但對于確實完全獨立的豎向構(gòu)件，則軟件不會自動判斷其塔號，此時在自動生成多塔的過程中，將出現(xiàn)如圖3.5.6所示的提示：圖3.5.6未正確劃分多塔時的提示對于此類情況，一般可先選擇“否”，讓程序繼續(xù)劃分多塔，并記住提示有問題的層號，等自動生成完成后，用【多塔平面】查看相應(yīng)的樓層，找到標(biāo)注塔號為0的節(jié)點，用【圍區(qū)增加】菜單將其框選，即可歸入附近的塔中，如圖3.5.7所示。 y圭劃平面自動生成致?lián)蹇諝八攵▏鷧^(qū)塔也關(guān)用用-増加囲區(qū)-框入未識出分塔的構(gòu)件圖3.5.7圍區(qū)增加4、多塔連接關(guān)系判斷不正確時的處理多塔生成后，建議使用【多塔立面】查看多塔的連接關(guān)系是否正確，也可以通過【三維顯示】查看

15、各塔的顏色區(qū)分是否正常。如圖3.5.8所示情況，即表示多塔的連接關(guān)系判斷可能存在問題，此時對于后續(xù)的樓層指標(biāo)統(tǒng)計，包括風(fēng)荷載和地震剪力、剛度比、受剪承載力比值等均會造成影響。圖3.5.8多塔立面對于多塔連接關(guān)系識別不正確，一般情況有：(1)在樓層組裝表中，某塔的各樓層之間標(biāo)高不連續(xù)，即上一層的層底標(biāo)高工下層底標(biāo)高+下層層高，如圖3.5.9所示，某些底盤帶錯層的情況可能存在這種建模方式。底盤局部抬高或降低后，在組裝上方塔樓時直接將塔底標(biāo)高抬高或降低。此時雖然模型中構(gòu)件可正常連接，但組裝表的標(biāo)高并不連續(xù)。該情況宜將組裝表設(shè)置為連續(xù)，上部塔樓的構(gòu)件底部通過修改底標(biāo)高的方式與下層銜接。層啟層宮標(biāo)淮層是

16、1Gim)層底標(biāo)高311330002133003.333332106.64333009.9533321013.2B3230016.57339：ii：i1Q.80333：1023.1T33300Z&.410333：1029.7114332106.612433：10g.g1343321013.2組瞬果14IE月+3,2=19.826也口辰垢43；艾心20.3IBJJUULiJ.DIT433：ii：i26.d184330030.2二蝦室層數(shù)0*與構(gòu)件的最犬底標(biāo)高加）000圖3.5.9樓層組裝底標(biāo)高不連續(xù)（2）塔樓平面形狀比較特殊，如凹字形、類似體育場館的環(huán)形、外輪廓挑出的梁墻較多的情況，該類復(fù)雜情況

17、下，若軟件的自動生成無法適應(yīng)，可用【數(shù)據(jù)清空】刪除程序自動生成的數(shù)據(jù)，使用【多塔指定】完全手工指定生成，手工指定的輪廓線盡量不要超出塔樓外輪廓太多，以便程序正確識別。5、多塔按整體和分塔包絡(luò)設(shè)計時，分塔模型自動劃分不合理的處理廠背飪塔m犖俸分別計算，國筋取各分塔弓整當(dāng)在自動分塔參數(shù)中勾選了體結(jié)果靱天值選項時，軟件會自動按45擴散角生成各個分塔模型在裙房部分的“相關(guān)范圍”。但當(dāng)遇到平面復(fù)雜、構(gòu)件斜交較多、塔樓斜置等復(fù)雜情況時，軟件自動劃分的裙房相關(guān)范圍不一定合理，從而可能出現(xiàn)整體計算可以通過，但單塔樓計算不能通過的問題。如圖3.5.10中，出現(xiàn)了分塔模型中2層局部結(jié)構(gòu)懸挑的問題。圖3.5.10自

18、動分塔模型不合理凡是該類情況，均可以用多塔菜單下的【劃分拆分范圍】解決。該功能相當(dāng)于直接指定裙房的“相關(guān)范圍”，只要指定對應(yīng)的上塔塔號后，在裙房部分勾勒出相關(guān)范圍的圍區(qū)形狀即可，如圖3.5.11所示。除了上述的應(yīng)用外，對于連體結(jié)構(gòu)，也可以使用該功能，實現(xiàn)有連體多塔的分塔整體包絡(luò)設(shè)計功能。在連體及其上部所有樓層，均圍出主塔部分范圍（忽略連體部分），即可實現(xiàn)此效果。亍如走臟驛撿加加詠儺矣問圖3.5.11劃分拆分范圍觀F7口1疋坦論走空/邑匕廠一I”劃謝胎范圍|九 6、連體結(jié)構(gòu)的分塔方法對于連體結(jié)構(gòu)，推薦的建模方式是將連體部位相關(guān)的兩塔與連體建為同一樓層，相應(yīng)的在多塔劃分時連體及相關(guān)兩塔為同一塔號，一般軟件自動劃分的效果如圖3.5.12所示，連體部位塔號均