最新多高层建筑结构计算中的疑难问题及其处理办法课件PPT课件.ppt

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1、多高层建筑结构计算中的疑难问题及其处理办法课件一、主流结构计算软件的发展发展历史构件计算平面杆系通用分析与设计空间薄壁杆系墙元杆系80年代初计算机90年代末80年代末2007年第一代微机高性能微机超性能微机BSCW和PKSS和TBSASSW和SATWEGSSAP、PMSAP和ETABS2.新一代主流结构计算应具备的条件1）分析通用性：具有丰富的有限单元、荷载类型、快速而大规模的求解器；2）与结构设计规范的紧密结合：能达到设计规范要求的各种计算功能；3）友好的前后处理：平面、立面和三维建模，参数完

2、全开放设置，施工图自动生成；4）优秀的技术服务：提供及时、周到和透彻的技术咨询。a)壳单元形函数的影响每层采用一个带开洞的子结构式墙单元-4.05418.5404.41219.222SATWE-3.95916.7014.20017.138GSSAP-3.95616.1344.18816.548ETABSB点z向位移B点x向位移A点z向位移A点x向位移两片墙采用两个子结构式墙单元，洞口上部分采用梁单元。A点x向位移A点z向位移B点x向位移B点z向位移ETABS22.084.85021.614-4.

3、640GSSAP19.394.26118.888-4.034SATWE20.054.60619.243-4.130b)转角罚约束的影响xyGSSAP与壳结果最接近c)单元剖分长度的影响膜单元部分对剖分不敏感；板单元部分剖分长度减小时，位移增大。建议：单元尺寸/厚度≈10，可取得较好计算精度；竖向剖分长度≈2m，可避免剪力墙平面外刚度太大。面内不敏感，面外敏感。d)墙上下节点罚约束的影响3.5103.3233.570B4.195(99%)3.851(90%)4.247A按罚约束2计算按罚约束1计算

4、按节点协调计算水平位移(mm)节点号0.6310.4730.641B0.631(99%)0.473(74%)0.641A按罚约束2计算按罚约束1计算按节点协调计算竖向位移(mm)节点号罚约束与节点协调相比，位移偏少，所以当加罚约束时，节点间距离应控制在0.5m之内，否则应采用节点协调的计算方法。节点协调+约束GSSAP加入节点间罚约束使位移偏小。节点约束PMSAP产生很多厚度大于尺寸的小壳单元；上下节点剖分不对时,出现不协调节点。节点协调SATWE引起误差的原因和控制方法处理办法软件名2.次梁在

5、空间分析中的计算模型1)次梁来源：建模输入次梁和井字梁；2)截面计算时次梁缺省的抗震等级为非抗震；3)连续次梁的两端所搭接梁抗扭过大当连续次梁的两端搭接不是墙柱且为刚接时,梁端边界条件自动设置为半刚，半刚系数为0.1，使连续次梁的两端弯矩较小，被搭接梁抗扭验算不易超限。次梁跨长6000、5000和3000mm，布置20kN/m，3种计算方法结果比较(GSSAP刚接、GSSAP半刚和连续次梁铰接)。刚接:-13.74半刚:-3.39铰接:0.00连续梁两端弯矩不同，其它截面接近。3.梁柱的7种变截

6、面形式计算1)所有截面类型可沿截面高度方向变化；2)7种变化类型：等截面、线性变化、拱变化、圆弧变化、半拱变化、支托和分段变化；3)直线杆和圆弧杆按20段细分计算各段刚度；4)按规范进行截面计算时取变截面的尺寸计算。4.开洞梁的计算洞口大小对弯矩有影响。当梁侧面开洞口影响梁的计算刚度时，在录入系统中可输入梁的侧面洞口，并在梁的设计属性中选择计算单元为H向壳。GSSAP计算时会采用子结构梁元来计算此梁的刚度，相应的内力按普通梁的格式输出。5.楼板的计算模型1)程序在计算楼层侧向刚度和楼层结构位移时

7、，按全楼平面内无限刚计算，满足规范对楼层位移的控制要求。2)在总信息中，选择是否“所有楼层强制采用刚性楼板假定”，来决定结构自振周期和内力计算模型；当选择“实际”模型时，根据楼板的单元计算类型和节点周边板的情况,程序自动形成实际模型来计算周期和内力。楼板的单元计算类型分为：a)刚性板(普通板)（面内无限刚，面外刚度为0）；b)膜单元(弹性板)（面内弹性刚度，面外刚度0）；c)板单元(厚板转换)（面内无限刚，面外是弹性板刚度）d)壳单元(无梁楼盖)（面内面外均为弹性刚度）。选择膜单元选择膜单元“实

8、际模型”判据为：当结构有采用刚性板或板单元的楼板时，根据楼板所采用的计算单元自动形成多块平面内无限刚的刚板(每层可达30000块)，对于用户指定为膜单元和壳单元等的不属于刚板上的楼板或节点,自动根据实际情况按弹性楼板或弹性节点计算。进入通用计算的楼板由主次梁和墙围成，是实际的楼板，不是作大板简化或只是简化弹性刚度进入空间分析。弹性节点弹性节点3)考虑几何不敏感性(非矩形单元的计算精度是否达到要求)考题：悬臂梁端部作用弯矩或力，采用两个膜元计算，当网格扭曲系数α=0，为两个矩形膜元，当α=1或2时