箱形转换层结构在PKPMCAD软件中的模型建立

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1、16陕西建筑2009年11月总第173期箱形转换层结构在PKPMCAD软件中的模型建立叶彬汪东安马玉萍李博。(1．陕西省安康市建筑设计研究院725ooO安康；2．西部建筑抗震勘察设计研究院710055西安；3．陕西安康水力发电厂水工分场725000安康)摘要：箱形转换层由上下较厚楼板和转换梁构成转换箱体，箱体与下部的框支柱组成一个转换层来实现上部结构体系的转换。在PMCAD建模时，每个标准层中的每个单元内只允许布置一块楼板，这就给箱形转换层的PMCAD建模带来了困难。本文根据SATWE软件中布置虚粱的方法，将箱形转换层分解成上下两个标准层来建模，以解决箱形转换层的建模困难。本文通过多个

2、模型和西安庆化开元高科大厦实例的计算分析，对本文提出的建模方法进行了讨论，采用本文推荐的建模方法能更好地符合结构实际受力状态。关键词：箱形转换层；PMCAD建模；箱体楼板处理；模型对比分析1问题的提出2箱形转换层建模的一般方法1．1PMCAD的建模特点在PKPMCAD结构系列软件后期计算分析及成图自动化PKPMCAD结构系列设计软件经过2O多年的开发已经13越来越高的今天，模型的准确建立和适当简化是结构计算分析臻完善，PMCAD建立的全楼结构模型是PKPMCAD结构计算的关键步骤，也是整栋建筑结构设计是否安全可靠的基本保软件的前处理部分，也是梁、柱、剪力墙、楼板等施工图设计软证。为解决

3、箱形转换层的PMCAD建模问题，目前文献资料显件的必备接口软件。PMCAD软件建模的一个重要特点就是将示有以下两种处理方法j：整栋建筑分解为多个不同的标准层，每个标准层又分解为不同第一种方法是忽略箱形转换层的下部底板，在PMCAD建的结构构件。柱依赖于节点，梁、墙依赖于轴线，楼板依赖于标模时仅考虑箱形转换层的上部顶板(中国建筑西北设计研究准层中轴线围合的平面。这种以“层”为单位而建立的结构模院在设计西安庆化开元高科大厦的箱形转换层时是按此方法型能够适应绝大多数建筑的建模需求，但对于体育场馆、复杂考虑的)。显然，这种处理方法不够准确，没有考虑下部底板空间结构等不以“层”为单位的建筑而利用

4、PMCAD建楔僦显对整体结构刚度的贡献。得不方便，于是，中国建筑科学研究院PKPMCAD工程部又开第二种方法是将箱形转换层的构件离散成工字形截面梁发了PMSAP复杂空间结构分析与设计软件来解决这些复杂的或槽形截面梁。箱形构件中的上下楼板转化为工字形或槽形空间结构建模及受力分析。的有效翼缘，箱形梁直接转化为工字形或槽形截面梁的腹板。1．2箱形转换层建模的困难对于中梁的有效翼缘宽度可取12h(1lf为箱形转换层的上下在结构体系或结构刚度变换的楼层处需设置结构转换层，楼板厚度)，但不应大于两个梁之间的距离；对于边梁的有效以保证结构受力的合理传递。转换层是将上部楼层的结构类翼缘宽度可取6h，但

5、不应大于两个梁之间距离的一半。然后，型和布置转换成下部楼层的结构类型和布置的一种结构。箱将工字形截面梁或槽形截面梁等效成矩形截面梁。其等效原形转换层是利用转换托梁与上下较厚楼板的共同作用来形成则是按照截面面积和惯性矩相等的原则进行。工字形或槽形较大刚度的转换结构，将刚度很大的转换梁结构进行刚度局部截面中的符号含义如图1所示。分布，对整体结构受力较为有利。箱形转换层的重要特点就是根据上述等效原则，其等效后的矩形截面高度及宽度计算托梁的上下均有楼板，形成了一个箱形整体。对于箱形转换层公式如下：‘结构，利用PMSAP来建模又显得过于繁杂，并且也不方便设计人员的使用，若仍利用PMCAD来建模，

6、又使箱形转换层中的上下楼板不好处理。因为每个标准层中的每个单元内只允许b=布置一块楼板，不允许在同一平面位置上下布置两块楼板，这样PMCAD的模型就不便模拟箱形转换层中的上下楼板。3箱形转换层建模的推荐方法2009年11月总第173期陕西建筑17用。第二个模型是人为地进行离散和等效，假定太多，转换梁的内力增大较多，转换梁配筋也随之加大，使转换梁配筋设计不够经济。因为转换梁尺寸的改变，将导致转换梁刚度的变一～化，梁刚度的增加必将导致梁内力的增大。转换梁尺寸的改变实际上改变了梁的跨高比，无论是转换梁上部负弯矩还是下部正弯矩以及梁支座处剪力，随着跨高比的减小，它们均呈现出bf广—一]增大的趋

7、势⋯。4．2西安庆化开元高科大厦的分析对比4．2．1庆化大厦概况西安庆化开元高科大厦由中国建筑西北设计研究院设计，该大厦位于西安市内，地下1层，地上3l层，总建筑面积为L．Jl堕．I44311．3m。地上部分由28层的住宅主体及3层的裙房组成，地上主体的第1层至第3层及裙房部分作为商场和娱乐用房，图1箱形转换层的离散和等效需布置灵活的大空间。中心井筒的剪力墙为45。斜向布置，而为比较真实地模拟箱形转换层的受力特点，根据SATWE中心井筒周围的部