STRAT三维制图实例：某国际贸易中心

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1、STRAT三维制图实例：某国际贸易中心　　Strat后处理生成的大连国际贸易中心三维实体图截图：第34层三维实体图大楼顶部部分实体图放大　　1、工程概况　　大连国际贸易中心坐落于大连市中心区，地下五层，地上七十八层，建筑物高度，总建筑面积约28万m2。加上结构顶部的构筑物，其高度仅次于上海金茂大厦，为国内第二高高层建筑。该工程由大连建筑设计研究院设计。　　结构形式采用钢-混凝土混合结构，即钢筋混凝土核心筒，钢管混凝土柱，钢梁。　　核心筒外筒壁厚度：19层以下1500mm，20-50层为1200mm，51-78层为1000mm。主

2、要内横墙厚800mm，电梯筒门位置的内横墙厚400mm。外框柱为钢管混凝土，圆形钢管直径XXmm~1200mm。外围框架梁为750′250工字形钢梁，与筒体连接的为600′200工字形钢梁。　　沿结构高度设三道外伸钢桁架加强层，桁架跨两个楼层，分别是28~29层、46~47层、65~66层。结构横向两跨设四道人字形钢支撑，沿全高分布。结构较小的一端为框架结构。整体侧视图横切面人字形支撑横切面　　上图为一般楼层，下图为外伸桁架加强层外伸桁架加强层　　基本设计条件如下：　　地震基本烈度为7度，设防烈度为7度，设计地震分组为第一组，场

3、地土类型为Ⅰ类。风荷载的基本风压ω0=KN/m2，地面粗糙度为D类。结构安全等级为一级，重要性系数γ=。　　框架抗震等级为一级，剪力墙抗震等级为一级。加强层处框架为特一级。结构阻尼比为。结构平面计算简图　　2、Strat计算　　由于建筑外形复杂，设计单位希望导算横向应风面风荷载时，按建筑外形，不同部位按不同的体型系数导算风荷载。利用Strat的外轮廓导荷模式，很容易实现这种风荷载的导算方法。　　由于结构中有很多斜撑，一般按层建模的软件处理较为繁琐。利用Strat强大的三维图形功能，很容易地实现人字形斜撑、十字形斜撑、加强层钢桁架

4、的输入。　　在方案计算阶段，设计单元要求考虑算裙房、和顶层的构筑物，以简化计算。　　据了解，设计单位用另外的软件建模时，花费时间均为一天以上。而用Strat建模时，第一花费4小时，第二次时间更少(由于方案调整较大，第二次重新建模)，体现了Strat软件图形前处理的先进性。　　各软件计算的主要指标如下表所示。　　表中各指标较为分散，但大致范围还是一致的。一方面，各软件计算是分头计算，计算模型的参数不完全相同。另一方面，由于结构较为复杂，对某些特定问题，各软件的处理方法不同。如人字形斜撑、加强层斜撑，Strat释放杆端自由度按二力杆

5、计算，其它软件则可能没有这样处理。　　在总重量、基本周期、地震作用顶端侧移等方面，Strat介于另两个软件之间。　　比较对于起控制作用的横向(Y向)风荷载作用：　　1、Strat与TAT导算得到的总体风荷载相同，但TAT计算的顶端侧移小于Strat的顶端侧移(TAT/Strat=77%)，表明TAT比Strat偏刚。TAT中墙单元采用的是薄壁杆模型，在一般情况下薄壁杆计算结果都偏刚(忽略了剪切变形、及其它一些假定)。　　2、STAAD导算得到的总体风荷载比Strat小(为Strat的76%)，但计算得到的顶端侧移与Strat接近

6、，表明STAAD的计算结果偏柔。　　Strat计算结构振型如下:第1振型第2振型第3振型第4振型第5振型第6振型第7振型第8振型第9振型第10振型第11振型第12振型　　从振型图上可看出，由于结构平面形状特殊，横向、扭转高阶振型呈现特殊的形态，如第8、第9、第11振型。该结构平面呈狭长形，且沿长度方向抗侧力结构类型不同：主体部分为框剪结构，端部小圆应归类为密排框筒。这两种结构类型的侧向变型形态不尽一致，且两部分之间有一定的间距，因此在具有多个反弯点的高阶振型下，这种变形差异得到放大。　　为分析这种特殊振型的特点，利用Strat软

7、件选择显示部分结构的功能，将其中的第9振型沿长度分成三个部分分别显示。如右图。从图中可看出，左端为有两个反弯点的弯曲，右端也为有两个反弯点的弯曲，但两端弯曲的方向不同，因此振型总体上仍为扭转振型。右端的弯曲幅度小于左端的弯曲幅度，因此振型呈现特殊的形态，并由此可判断该振型的扭转中心在靠近右端(端部小圆)。第9振型沿平面长度方向的分解　　加强层上下数层，在竖向重力恒荷载、横向(Y向)风荷载作用下的主要内力，如以下两图所示。外伸桁架加强层在恒荷载作用下内力　　由上图可看出，加强层外伸桁架在重力恒荷载作用下，两斜杆均为压力，且压力的大

8、小接近。这表明，在该结构中，核心筒、外框柱在重力作用下的竖向变形协调，没有明显地通过加强层外伸桁架传力。外伸桁架加强层在横向(Y向)风荷载作用下内力　　由上图可看出，加强层外伸桁架在横向(Y向)风荷载作用下，两斜杆拉压力反号，且力的数值较大。外框柱在加强层以下轴