【正文】 同區(qū)域板標(biāo)高相差較大時(shí)，以往簡化計(jì)算將板拉到同一樓層平面，計(jì)算結(jié)果有什么問題 ? 算例： 板下沉 1000mm。 不同方法和軟件計(jì)算結(jié)果： 分析和比較： 1)振型 5兩剛板分別扭動，振型 6兩剛板反向在 X向平動； 2)將板拉到同一樓層平面計(jì)算不出振型 5和 6。 結(jié)論和建議： 應(yīng)按樓板的實(shí)際標(biāo)高建模并按彈性板參與計(jì)算，否則水平位移及構(gòu)件內(nèi)力可能有較大誤差。 計(jì)算模型： GSSAP計(jì)算中 ， 自動將標(biāo)高不在樓面的板按照彈性板計(jì)算 。 振型 5 振型 6 ： 斜屋面 問題的背景： 對于起坡屋面，以往處理辦法是將斜屋面拉平并加大荷載來計(jì)算，計(jì)算結(jié)果與實(shí)際情況相差較大，如何解決 ? 算例： 中間起坡高度 2022mm。 不同方法和軟件計(jì)算結(jié)果： 分析和比較： 1）采用 GSSAP和 ETABS計(jì)算是正確的。 2）實(shí)際模型與將斜屋面拉平加大荷載方法的計(jì)算結(jié)果相比，梁彎矩減少，柱的彎矩增大，結(jié)果相差較大。 結(jié)論和建議： 應(yīng)采用實(shí)際模型計(jì)算此類斜屋面結(jié)構(gòu)。 計(jì)算模型： 1） GSSAP中采用實(shí)際標(biāo)高 ， 板自動采用膜元計(jì)算； 2） ETABS中采用實(shí)際標(biāo)高 ， 板選擇采用膜元計(jì)算； 3） SATWE中將斜屋面拉平加大荷載來計(jì)算； 4） SSW中將斜屋面拉平自動加大荷載來計(jì)算 。 計(jì)算方法 GSSAP ETABS SSW SATWE 相差 梁最小彎矩 () 49 25% 梁最大彎矩 () 48 67% 柱底彎矩 () 24 46% ： 斜屋面 問題的背景： 坡屋面下有水平梁連接，邊沿只有一條梁，這種模型以往常用軟件不能計(jì)算，如何準(zhǔn)確計(jì)算？ 算例： 1)中間起坡高度 2022mm； 2)連接的水平梁按斜梁輸入。 不同方法和軟件計(jì)算結(jié)果： 分析和比較： GSSAP與 ETABS計(jì)算結(jié)果一致。 結(jié)論和建議： 應(yīng)采用實(shí)際模型計(jì)算此類斜屋面結(jié)構(gòu)。 計(jì)算模型： 1） GSSAP中采用實(shí)際標(biāo)高 ， 板自動采用膜元計(jì)算； 2） ETABS中采用實(shí)際標(biāo)高 ， 板選擇采用膜元計(jì)算 。 計(jì)算方法 GSSAP ETABS 水平梁最小彎矩 () 36 34 水平梁最大彎矩 () 23 25 ： 體育館 .prj 問題的背景： 體育館看臺有大量斜梁斜板，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)軟件有無方便的計(jì)算方法 ? 算例： 圓弧結(jié)構(gòu)，改柱頂相對標(biāo)高分別為： 0mm, 1000mm, 2022mm, 3000mm。 不同方法和軟件計(jì)算結(jié)果 （ 恒載作用下 ） ： 分析和比較： GSSAP與 ETABS結(jié)果基本吻合。 結(jié)論和建議： GSSAP采用修改柱頂標(biāo)高的方式創(chuàng)建大量斜梁斜板，是 目前計(jì)算體育館看臺最方便的方法。 計(jì)算模型： 1） GSSAP中 ， 實(shí)際模型 (板自動采用膜元 )輸入； 2） ETABS中 ， 實(shí)際模型 (板指定采用膜元 )輸入 。 計(jì)算方法 GSSAP（實(shí)際） ETABS（實(shí)際） 最大 Z位移（ mm） 振動周期（ s） 廣東自行車館 標(biāo)高問題大量存在，像夾層、梯梁和錯層等等； 以往軟件拉平計(jì)算存在很大誤差； GSSAP自動處理標(biāo)高問題，高度智能化，保證準(zhǔn)確性，達(dá)到人人都能用通用計(jì)算的目的。 三、 空間應(yīng)力分析 平面應(yīng)力計(jì)算問題： 1)導(dǎo)荷可能不準(zhǔn)確； 2)考慮不了空間變形的影響； 3)考慮不了動力特性，抗震計(jì)算可能不準(zhǔn)確。 以往計(jì)算主要采用桿系計(jì)算， 開發(fā)了三個殼單元可擴(kuò)展到空間 應(yīng)力分析： 1)墻采用墻殼； (SAP84) 2)板采用板殼； (ETABS) 3)梁采用梁殼。 (GSSAP) 空間梁殼單元的難點(diǎn)： 1)準(zhǔn)確剖分； 2)與相鄰墻柱梁板節(jié)點(diǎn)關(guān)系； 3)應(yīng)力積分得到的梁彎矩、剪力和軸力保持內(nèi)外力平衡。 ： 空間應(yīng)力 .prj 問題的背景： 深受彎構(gòu)件若只抽取部分平面內(nèi)構(gòu)件進(jìn)行平面應(yīng)力分析計(jì)算難以保證準(zhǔn)確性，能否在結(jié)構(gòu)整體計(jì)算時(shí)自動按空間應(yīng)力分析？ 算例： 梁上托墻。 不同方法和軟件計(jì)算結(jié)果： 分析和比較： 1)GSSAP 和平面應(yīng)力計(jì)算結(jié)果一致； 2)ETABS殼與柱相連偏剛。 結(jié)論和建議： 1)在 GSSAP中具有墻殼、板殼和梁殼，可以進(jìn)行空間應(yīng)力分析； 2)空間整體分析避免了平面應(yīng)力中導(dǎo)荷的問題。 計(jì)算模型： 1） GSSAP中 ， 墻采用墻殼 ， 梁采用梁殼計(jì)算； 2） 平面應(yīng)力 ， 墻梁柱都采用平面應(yīng)力元； 3） ETABS中 ， 墻和梁采用墻殼 。 計(jì)算方法 GSSAP 平面應(yīng)力 ETABS 梁跨中豎向位移 (mm) ： 局部應(yīng)力 .prj 問題的背景： 以往建筑結(jié)構(gòu)計(jì)算軟件不能計(jì)算局部應(yīng)力，如墻上開洞，難以準(zhǔn)確計(jì)算連梁兩端的應(yīng)力分布情況。 算例： 1)如右圖， 5層雙肢墻，每層水平作用 1000 kN集中活荷載。 2)指定連梁采用殼單元。 不同方法和軟件計(jì)算結(jié)果 （ 活載作用下 ） ： 分析和比較： GSSAP和 ETABS結(jié)果一致。 結(jié)論和建議： 梁采用殼單元，可以準(zhǔn)確計(jì)算梁應(yīng)力分布情況。 計(jì)算模型： 1） GSSAP中 ， 連梁計(jì)算單元指定殼元 。 2） ETABS中 ， 墻開洞 ， 再細(xì)分單元 。 計(jì)算方法 GSSAP ETABS 1層 X向最大正應(yīng)力 (kN/m2) 24253 23083 1層 X向最小正應(yīng)力 (kN/m2) 16273 16490 ： 開洞梁 .prj 問題的背景： 開洞削弱了梁剛度，如何計(jì)算真實(shí)的應(yīng)力和內(nèi)力 ? 算例： 如右圖在梁兩側(cè)開兩個500X500的洞口。 不同方法和軟件計(jì)算結(jié)果 （ 活載作用下 ） ： 分析和比較： 1) GSSAP與 ETABS位移結(jié)果一致。 2) GSSAP梁積分出的力內(nèi)外平衡， ETABS應(yīng)力無法直接采用。 結(jié)論和建議： 若梁上洞口對梁剛度較大影響，可以選擇 GSSAP梁開洞殼元計(jì)算梁。梁殼是 GSSAP開創(chuàng)性的一個工作。 計(jì)算模型： 1） GSSAP中 ， 梁采用殼元 ， 自動考慮開洞梁單元剖 分及對剛度影響 。 2） ETABS中 ， 梁采用墻開洞殼元計(jì)算 。 計(jì)算方法 GSSAP ETABS 梁中點(diǎn)位移 (mm) ：變截面梁 .prj 問題的背景： 變截面梁如何進(jìn)行空間結(jié)構(gòu)應(yīng)力和內(nèi)力分析 ? 算例： 梁兩端有支托。 不同方法和軟件計(jì)算結(jié)果 （ 恒載作用下 ） ： 分析和比較： 變厚度殼計(jì)算結(jié)果合理，可應(yīng)用于實(shí)際工程。 結(jié)論和建議： 可采用空間應(yīng)力分析計(jì)算變截面深受彎構(gòu)件。 引入梁殼以后，平面應(yīng)力完全可以被空間應(yīng)力取代了。 計(jì)算模型： 1） GSSAP采用變截面桿 （ 分別考慮梁端 、 柱端重疊剛域 ） 2） GSSAP采用變截面桿 （ 不考慮重疊剛域 ） 3） 變厚度殼計(jì)算 （ 梁端截面上下有兩節(jié)點(diǎn)與柱協(xié)調(diào) ） 。 計(jì)算方法 桿（考慮重疊剛域） 桿（不考慮重疊剛域） 殼 梁最小彎矩 () 127 142 137 梁最大彎矩 () 110 95 92 ： 板托柱 .prj 問題的背景： 常用軟件不能在空間整體分析中直接計(jì)算厚板轉(zhuǎn)換柱，一般將板簡化為扁梁來支托柱，能否直接在空間整體分析中計(jì)算？ 算例： 1)板上托柱； 2)在柱頂上布置 1000 kN的集中活荷載。 不同方法和軟件計(jì)算結(jié)果： 分析和比較： 1)GSSAP和 ETABS結(jié)果一致； 2)GSSAP的板殼單元對剖分敏感性小于 ETABS。 結(jié)論和建議： 1 ）板剖分長度 ≤2022mm； 2 ）驗(yàn)算應(yīng)力和內(nèi)力時(shí)應(yīng)取柱邊值，避免取應(yīng)力集中處計(jì)算結(jié)果。 計(jì)算模型： GSSAP和 ETABS中板采用殼元計(jì)算 。 計(jì)算方法 ETABS GSSAP ETABS GSSAP ETABS GSSAP 板剖分長度 (mm) 500 1000 2022 板中心點(diǎn)位移 (mm) ： 板托墻 .prj 問題的背景： 常用軟件不能在空間整體分析中直接計(jì)算厚板轉(zhuǎn)換墻，一般將板簡化為扁梁來支托墻，能否直接在空間整體分析中計(jì)算？ 算例： 1)板上托墻； 2)在墻頂上分別布置 500 kN/m的線活荷載。 不同方法和軟件計(jì)算結(jié)果： 分析和比較： GSSAP和 ETABS計(jì)算結(jié)果基本一致。 結(jié)論和建議： 1 ）板剖分長度 ≤2022mm； 2 ）驗(yàn)算應(yīng)力和內(nèi)力應(yīng)取墻邊值，避免取應(yīng)力集中處計(jì)算結(jié)果。 計(jì)算模型： GSSAP和 ETABS中板采用殼元計(jì)算 。 計(jì)算方法 ETABS GSSAP ETABS GSSAP 剖分長度 (mm) 500 1000 板中心點(diǎn)位移 (mm) ： 平底水池 .prj