帶有空間結(jié)構(gòu)工程的應(yīng)用講解

帶有空間結(jié)構(gòu)工程的應(yīng)用

講解培訓(xùn)1和逐層建模平行地設(shè)置空間建模菜單不是設(shè)置單獨(dú)的空間建模程序2與樓層建模相輔相依的空間建模純空間建模：Midas、SpaceCAD、SAP2000純樓層方式建模：PMCADYJK：和逐層建模平行地設(shè)置空間建模菜單3基本操作導(dǎo)入AutoCAD網(wǎng)格后的常見調(diào)整；參數(shù)建立桁架、空間桁架、網(wǎng)架、網(wǎng)殼空間結(jié)構(gòu)與樓層連接處的彈性連接（兩點(diǎn)約束等）應(yīng)用；鋼結(jié)構(gòu)與混凝土結(jié)構(gòu)組成的混合結(jié)構(gòu)的比例阻尼應(yīng)用；空間模型為了樓層屬性的導(dǎo)入樓層應(yīng)用；僅利用空間建模優(yōu)勢但保持普通樓層的各種實(shí)例；空間模型的蒙皮自動(dòng)導(dǎo)荷；空間模型部分的計(jì)算結(jié)果查看45蒙皮，就是軟件在迎著荷載的一側(cè)，自動(dòng)沿著結(jié)構(gòu)的最外側(cè)生成的導(dǎo)荷面。6自重計(jì)算：法向算總重，投影導(dǎo)荷載7蒙皮導(dǎo)荷就是將導(dǎo)荷面上的均布面荷載導(dǎo)算到蒙皮面周邊的節(jié)點(diǎn)上，生成的都是節(jié)點(diǎn)荷載。生成的導(dǎo)荷面由用戶控制是否在空間結(jié)構(gòu)中顯示。89法向?qū)эL(fēng)荷載10法向?qū)эL(fēng)荷載11121314高聳復(fù)雜體型建筑的精細(xì)風(fēng)荷載導(dǎo)算輸入風(fēng)荷載參數(shù)15可對蒙皮賦予材料屬性自動(dòng)生成的蒙皮沒有剛度屬性，它僅僅是導(dǎo)算荷載的輔助工具。但是，在蒙皮菜單下設(shè)置了【蒙皮材料】子菜單，如果對蒙皮設(shè)置了材料屬性，則蒙皮本身成為結(jié)構(gòu)構(gòu)件，他具有剛度參與整體結(jié)構(gòu)計(jì)算，并可按殼單元給出設(shè)計(jì)結(jié)果1617181920各普通樓層增加了空間模型分配過來的復(fù)雜部分21222324空間結(jié)構(gòu)和普通樓層相結(jié)合建模的實(shí)例25最終生成的都是普通樓層26空間結(jié)構(gòu)和普通樓層相結(jié)合建模的實(shí)例27空間建模后導(dǎo)入樓層實(shí)例不可能用手工完成的樓層建?！獙?dǎo)入已有模型28空間建模后導(dǎo)入樓層實(shí)例29不可能用平面樓層菜單完成的樓層建模30空間建模后導(dǎo)入樓層實(shí)例31空間建模后導(dǎo)入樓層實(shí)例3233某電力院鋼結(jié)構(gòu)棧橋工程34把某部分空間結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)成普通層的操作步驟分為四步一）測量待轉(zhuǎn)換空間層的底部高度a和從下到上的總高度h。二）退出空間結(jié)構(gòu)菜單，建立一個(gè)新的標(biāo)準(zhǔn)層，并在“本層信息”菜單下將該標(biāo)準(zhǔn)層的層高設(shè)置成待轉(zhuǎn)換的空間結(jié)構(gòu)的高度h；該標(biāo)準(zhǔn)層初始狀態(tài)應(yīng)為一個(gè)沒有任何構(gòu)件的空的標(biāo)準(zhǔn)層。三）在樓層組裝菜單下加入該標(biāo)準(zhǔn)層，假設(shè)新增的自然層號(hào)為N，對該樓層的底標(biāo)高準(zhǔn)確輸入a值，注意需關(guān)閉樓層組裝表上的自動(dòng)形成樓層底標(biāo)高功能；四）進(jìn)入空間結(jié)構(gòu)菜單，點(diǎn)“導(dǎo)入樓層”菜單，輸入導(dǎo)入的樓層號(hào)為N，選取待轉(zhuǎn)換空間結(jié)構(gòu)的全部構(gòu)件，然后這些構(gòu)件將在空間菜單消失，只剩下空的網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)。35一）在空間結(jié)構(gòu)菜單菜單下測量待轉(zhuǎn)換的支架1的底部高度a=-1200mm，從下到上的總高度h=11800mm。36二）退出空間結(jié)構(gòu)菜單，建立一個(gè)新的標(biāo)準(zhǔn)層2，并在“本層信息”菜單下將該標(biāo)準(zhǔn)層的層高設(shè)置成支架1的高度h=11800；該標(biāo)準(zhǔn)層初始狀態(tài)應(yīng)為一個(gè)沒有任何構(gòu)件的空的標(biāo)準(zhǔn)層。37三）在樓層組裝菜單下加入該標(biāo)準(zhǔn)層，新增的自然層號(hào)為1，對該樓層的底標(biāo)高準(zhǔn)確輸入a值為-1.2m，注意需關(guān)閉樓層組裝表上的自動(dòng)形成樓層底標(biāo)高功能；38四）進(jìn)入空間結(jié)構(gòu)菜單，點(diǎn)“導(dǎo)入樓層”菜單，輸入導(dǎo)入的樓層號(hào)為1，選取待轉(zhuǎn)換支架1的全部構(gòu)件，然后這些構(gòu)件將在空間菜單消失，只剩下空的網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)。退出空間結(jié)構(gòu)菜單，切換到普通層的第一標(biāo)準(zhǔn)層，導(dǎo)入的第一層如下3940414243典型穹頂模型44室內(nèi)滑雪場45大面積網(wǎng)殼46方形倉庫47管桁架48水泥大棚495051北京院項(xiàng)目52矩形平面60*50網(wǎng)架體育館（17951）53中間起坡兩端懸挑室內(nèi)籃球館（17465）54橢圓形平面80米跨體育館（T815）55圓蓋形帶懸挑網(wǎng)架體育館（40961）56紹興全運(yùn)會(huì)主體育場57空間圓弧形網(wǎng)殼體育館（42398）58S形空間網(wǎng)殼體育館（15711）59橢圓形屋面體育館（23539）60特殊造型網(wǎng)殼（18274）61復(fù)雜錯(cuò)層網(wǎng)殼（40310）

62縱橫桁架屋頂體育館63體育場看臺(tái)大跨挑棚（23074）64支架部分分5層建模；圓輪部分屬空間層65666768空間結(jié)構(gòu)與樓層連接處的彈性連接

（使用兩點(diǎn)約束）空間結(jié)構(gòu)與普通層之間常需設(shè)置彈性連接，或至少是鉸接連接在空間結(jié)構(gòu)和普通層連接處設(shè)置短柱或短支撐（目的主要是確立計(jì)算中空間層與各個(gè)普通層的連接關(guān)系，短柱本身的設(shè)計(jì)可忽略）為了設(shè)置“兩點(diǎn)約束”，在設(shè)置的短柱（斜撐）與空間結(jié)構(gòu)之間留有一定的距離在計(jì)算前處理通過菜單“兩點(diǎn)約束”設(shè)置空間結(jié)構(gòu)與普通層之間的彈性連接69特殊構(gòu)件定義中的自定義節(jié)點(diǎn)約束和支座信息功能：指定兩節(jié)點(diǎn)間的約束關(guān)系；

指定支座（底層接基礎(chǔ)的嵌固節(jié)點(diǎn)）的彈簧剛度或者強(qiáng)制位移。將連體支座處X平動(dòng)剛度設(shè)置為0空間結(jié)構(gòu)的支座設(shè)置和彈性連接模型中包含大跨空間結(jié)構(gòu)時(shí)，常需要對大跨結(jié)構(gòu)的支座設(shè)置彈性連接。這里的彈性連接指的是鉸接支座或者可以滑動(dòng)的支座形式，因?yàn)榇罂缃Y(jié)構(gòu)必須考慮它實(shí)際存在的支座滑動(dòng)才能滿足實(shí)際要求。YJK提供三種設(shè)置彈性支座的方式：1、兩點(diǎn)約束；2、將斜桿設(shè)置為彈性連接；3、單點(diǎn)約束；72兩點(diǎn)約束（第一種設(shè)置彈性支座方式）兩點(diǎn)約束用于指定同標(biāo)準(zhǔn)層內(nèi)（或空間層內(nèi)）兩點(diǎn)間的約束關(guān)系。操作步驟兩步：第一步在建模時(shí)在支座處設(shè)置好分開的兩個(gè)節(jié)點(diǎn)，第二步在計(jì)算前處理，使用節(jié)點(diǎn)菜單下的兩點(diǎn)約束菜單設(shè)置兩點(diǎn)約束，第三步補(bǔ)充層間桿件連接。73第一步，設(shè)置網(wǎng)架支座分開的兩個(gè)節(jié)點(diǎn)對于支座的上節(jié)點(diǎn)，我們直接以支座在網(wǎng)架上弦處的節(jié)點(diǎn)為支座的上節(jié)點(diǎn)，不用另外單獨(dú)設(shè)置；對于支座的下節(jié)點(diǎn)，須設(shè)置在4層的柱頂節(jié)點(diǎn)處，這個(gè)節(jié)點(diǎn)需要單獨(dú)畫出。74為了準(zhǔn)確、方便地繪制每個(gè)網(wǎng)架支座的下節(jié)點(diǎn)，可使用“參照樓層”菜單，使用框架第4層為參照樓層，對模型用單線顯示（使用屏幕右下角的按鈕），用鼠標(biāo)捕捉圓圈處的柱頂畫出節(jié)點(diǎn)；由于是在參照樓層的柱頂節(jié)點(diǎn)直接畫出支座下節(jié)點(diǎn)，因此這種方式概念明確，設(shè)置準(zhǔn)確，操作簡便75第二步，在計(jì)算前處理設(shè)置兩點(diǎn)約束退出建模菜單，進(jìn)入計(jì)算的前處理，點(diǎn)取“節(jié)點(diǎn)屬性”菜單下的“兩點(diǎn)約束”菜單，分別對每個(gè)支座設(shè)置兩點(diǎn)約束，操作是現(xiàn)在對話框上設(shè)置支座屬性，再用鼠標(biāo)點(diǎn)取支座的兩個(gè)節(jié)點(diǎn)。76每個(gè)節(jié)點(diǎn)6個(gè)自由度，點(diǎn)【兩點(diǎn)約束】菜單彈出對6個(gè)自由度的控制對話框，用戶需對約束的自由度前打鉤，如下對話框設(shè)置的是鉸接、約束X、Z方向平動(dòng)、對Y方向設(shè)置2000kN/m剛度的滑動(dòng)連接。77第三步，為了建立樓層關(guān)系的補(bǔ)充措施為了建立樓層關(guān)系，還需要把至少一個(gè)支座，設(shè)置為斜桿。由于空間結(jié)構(gòu)將形成一個(gè)最上的樓層，樓層之間是需要桿件相連的，而如上空間網(wǎng)架與下層之間都是分開的兩個(gè)節(jié)點(diǎn)，這將造成模型檢查的“樓層懸空”的提示，也不能在計(jì)算結(jié)果中形成空間樓層和下面樓層的正常的相關(guān)統(tǒng)計(jì)計(jì)算，因此需要把空間結(jié)構(gòu)的至少一個(gè)支座用斜桿模擬建模；對這個(gè)斜桿支座，還需用特殊支撐菜單

把他設(shè)置為彈性連接；78將支撐桿件改為彈性連接

（第二種設(shè)置彈性支座方式）這一方式是將彈性連接位置的兩個(gè)節(jié)點(diǎn)之間輸入一根斜桿，再到計(jì)算前處理的特殊支撐菜單，利用“設(shè)置連接屬性”菜單將這些支撐設(shè)置為彈性連接。79把網(wǎng)架的每一個(gè)支座都用斜桿建模假設(shè)網(wǎng)架的支座高度為300mm，位于網(wǎng)架的上弦，在網(wǎng)架建模時(shí)，使網(wǎng)架的位置高于框架第4層的柱頂為300mm。為了準(zhǔn)確、方便地找出每個(gè)網(wǎng)架支座的下節(jié)點(diǎn)，可使用“參照樓層”菜單，使用框架第4層為參照樓層，畫支座軸線時(shí)，用鼠標(biāo)可準(zhǔn)確捕捉參照樓層的柱頂節(jié)點(diǎn)，從而保證支座和下層的準(zhǔn)確連接80第二步把每個(gè)斜桿支座在前處理的特殊支撐菜單設(shè)置為彈性連接YJK在【前處理及計(jì)算】-【特殊支撐】菜單下，設(shè)置了可將支撐桿件改為彈性連接的菜單，操作是先定義連接屬性，再把設(shè)置好的連接屬性布置到相應(yīng)的斜桿桿件上。軟件將自動(dòng)把相應(yīng)的支撐桿件改為彈性連接，他的作用和加在支撐兩端點(diǎn)之間的兩點(diǎn)約束相同。81這種將支撐改為彈性連接的方式是YJK的特色，他使彈性連接的設(shè)置變得既方便、適應(yīng)性又強(qiáng)。首先因?yàn)橹蔚妮斎朐赮JK的建模中非常方便，另外由于約束加在支撐兩端節(jié)點(diǎn)之間，這樣設(shè)置的滑動(dòng)支座不會(huì)受到約束，滑動(dòng)在非水平方向也可以實(shí)現(xiàn)。這種方式的優(yōu)點(diǎn)是：1）支座的內(nèi)力結(jié)果可從斜桿內(nèi)力結(jié)果輸出得到；2）適應(yīng)空間結(jié)構(gòu)模型導(dǎo)入到普通樓層的情況。82單點(diǎn)約束（第三種設(shè)置彈性支座方式）【單點(diǎn)約束】是YJK獨(dú)有的特色菜單，他是針對柱底下的約束設(shè)置（也可在支撐底下設(shè)置）。軟件自動(dòng)在柱底和下層節(jié)點(diǎn)之間設(shè)置約束，不用再人為在約束處設(shè)置分離的兩個(gè)節(jié)點(diǎn)，簡化了操作。因此，對于柱下、支撐下的彈性連接用單點(diǎn)約束設(shè)置更方便。需注意的是，【單點(diǎn)約束】目前不支持在多根構(gòu)件交匯的節(jié)點(diǎn)進(jìn)行設(shè)置。83848586本例需設(shè)置完整支座信息才能正確計(jì)算8788應(yīng)用實(shí)例89刪去原有的梁導(dǎo)入AutoCAD軸線補(bǔ)充支座9091蒙皮導(dǎo)荷92設(shè)置滑動(dòng)支座93

用戶常見問題：導(dǎo)入的空間軸線未能和下部結(jié)構(gòu)正確連接網(wǎng)架設(shè)計(jì)計(jì)算和施工圖指定相關(guān)空間結(jié)構(gòu)為網(wǎng)架屬性；按照網(wǎng)架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)程驗(yàn)算截面；在鋼結(jié)構(gòu)施工圖中可以繪制網(wǎng)架節(jié)點(diǎn)施工圖；94斜剪力墻和圓錐筒形剪力墻（《結(jié)構(gòu)軟件難點(diǎn)熱點(diǎn)問題應(yīng)對和設(shè)計(jì)優(yōu)化》第19章）9596

增加了斜墻布置菜單97跑馬場項(xiàng)目中的攝影臺(tái)98某機(jī)場酒店端部斜剪力墻99100101102圓錐筒形剪力墻103104105106107108高層巨形柱用斜墻和型鋼柱組合實(shí)例109帶空間結(jié)構(gòu)時(shí)計(jì)算相關(guān)特點(diǎn)存在混凝土和鋼結(jié)構(gòu)兩種，宜采用比例阻尼自由度較多，桿件間剛度常差異比較大，