【文章內(nèi)容簡介】 問題的背景： 以往將樓頂水池單獨建模采用國內(nèi)外通用有限元分析，不能方便地與整個結(jié)構(gòu)一起進行應(yīng)力和內(nèi)力分析，當前常用軟件能否計算 ? 算例： 水池底板上布置 30kN/m2水荷載，水池壁 30 kN/m2三角形布置水荷載。 不同方法和軟件計算結(jié)果 （ 水作用工況下 ） ： 分析和比較： GSSAP與 ETABS計算結(jié)果基本吻合。 結(jié)論和建議： 在 GSSAP中能方便地將水池與整個結(jié)構(gòu)一起進行應(yīng)力和 內(nèi)力分析。 計算模型： 1） GSSAP中 ， 板和墻采用殼元計算； 2） ETABS中 ， 板和墻采用殼元計算 。 計算方法 GSSAP ETABS 底板中點 Z向位移 (mm) 水池頂中點水平位移 (mm) ： 尖底水池 .prj 問題的背景： 水池底可放水，底板為錐形，目前常用計算軟件不能方便地進行應(yīng)力和內(nèi)力分析。 算例： 水池底板上布置 30kN/m2水荷載，水池壁 30 kN/m2三角形布置水荷載。 不同方法和軟件計算結(jié)果 （ 水作用工況下 ） ： 分析和比較： GSSAP與 MIDAS計算結(jié)果基本吻合。 結(jié)論和建議： 在 GSSAP中能方便地與整個結(jié)構(gòu)一起進行應(yīng)力和內(nèi)力分析。 計算模型： 1） GSSAP中 ， 板和墻采用殼元計算； 2） MIDAS中 ， 板和墻采用殼元計算 。 計算方法 GSSAP MIDAS 底板中點 Z向位移 (mm) 水池頂中點水平位移 (mm) ： 筒倉 .prj 問題的背景： 尖頂或圓頂?shù)耐矀}，常用結(jié)構(gòu)設(shè)計軟件能否進行應(yīng)力和內(nèi)力分析。 算例： 筒倉尖頂相對標高為 1000mm，筒倉壁作用 30 kN/m2均布水荷載。 不同方法和軟件計算結(jié)果 （ 恒載作用下 ） ： 分析和比較： GSSAP與 ETABS計算結(jié)果基本吻合。 結(jié)論和建議： 在 GSSAP中能方便地將筒倉結(jié)構(gòu)與整個結(jié)構(gòu)一起進行應(yīng)力和內(nèi)力分析。 計算模型： 1） GSSAP中 ， 板和墻采用殼元計算； 2） ETABS中 ， 板和墻采用殼元計算 。 計算方法 GSSAP ETABS 筒倉尖頂 Z向 位移 (mm) 規(guī)范要求進行平面應(yīng)力和細部應(yīng)力計算，象深受彎構(gòu)件、水池和筒倉等； 以前，象 SATWE和 SSW不能算這類問題，現(xiàn)在， GSSAP同時具有：墻殼、板殼和梁殼單元，以進行完整的空間應(yīng)力分析； 空間應(yīng)力分析完全可以取代平面應(yīng)力分析，使計算軟件發(fā)展到新的時代：除了有內(nèi)力計算外，還具有了應(yīng)力分析功能。 四、 荷載算例 ： 9部吊車 .prj 問題的背景： 工業(yè)廠房當?shù)踯嚁?shù)目較多時，布置的工況數(shù)多達幾百，超過了現(xiàn)有國內(nèi)外各軟件的計算容量，要找出一種實用計算方法。 算例： 去年遇到的一個實際工程： 1)9部吊車； 2)每部吊車每條軌道經(jīng)過 11根柱； 3)1個柱位 4個吊車工況； 4)僅吊車工況數(shù)：9X11X4=396。 計算模型： GSSAP中采用未合并工況和合并工況兩種方法。 1)未合并工況 布置靠近柱 1的 3部吊車，計算柱 1的內(nèi)力，吊車有關(guān)的工況數(shù)為 3*11*4=132個。 2)合并工況 (相隔 5跨的工況合并在一起 ) 布置 9部吊車，每部吊車軌道經(jīng)過的第 6柱工況合并到第 1柱的工況中，每部吊車有關(guān)的工況數(shù)最多為 5*4=20個。工況數(shù)不隨軌道經(jīng)過的柱數(shù)增加而增加，總吊車工況數(shù)為 9*20=180個。 不同方法和軟件計算結(jié)果： 計算方法 計算方法 1 計算方法 2 柱 1最大軸力 N(kN) 柱 1最大彎矩 Mx(kN) 分析和比較： 隨吊車增加，軸力和彎矩會適當增加，合并工況方法計算精度可以滿足工程要求。 結(jié)論和建議： 大于 3部吊車時，合并工況方法可以一次計算多臺吊車。 問題的背景： 模擬施工有很多方法，哪種方法能準確計算 ? 算例： 20層框剪結(jié)構(gòu)。 ：模擬施工 .prj 計算模型： 1） GSSAP中，模擬施工計算過程是變剛度和變荷載下的真實求解； 2） SATWE中，對應(yīng) 3種模擬施工方法。 計算 16層這根梁的梁端彎矩 不同方法和軟件計算結(jié)果（恒載作用下）： 一次性加載位移 GSSAP真實模擬施工位移 分析和比較： 1)一次性加載和模擬施工有較大的差別； 2)GSSAP真實模擬施工求解的結(jié)果準確； 3)SATWE的模擬施工 3結(jié)果可用，其它方法誤差太大。 結(jié)論和建議： 1)模擬施工應(yīng)采用真實模型求解； 2)GSSAP墻柱梁板都可設(shè)置模擬施工號，可用于后澆計算。 計算方法 一次性加載 GSSAP SATWE(1) SATWE(2) SATWE(3) 1層位移 (mm) 2層 ?? ?? ?? ?? ?? ?? 16層 ?? ?? ?? ?? ?? ?? 19層 20層 16層梁的支座彎矩() 0 模擬施工和后澆計算 (精度和速度 ) 1)準確的模擬施工計算 :其中? ?? ? ??? ni nnnni ii1 2 2211 , ?????? ?層號?n 程序?qū)τ谀M施工的求解方法 ， 不采用任何近似的方法 ， 而是真正按施工過程的狀態(tài)進行模擬計算 ， 荷載和剛度兩個都在變化的求解 ， 結(jié)果合理 。 2)后澆構(gòu)件的計算 (墻柱梁板自帶模擬施工號 ) 在框剪結(jié)構(gòu)設(shè)計中 ， 由于核心筒剪力墻與周圍柱豎向變形差異大 ， 與兩者連接的梁在計算上往往承載力不夠 ，設(shè)計上可考慮后澆施工 。 可設(shè)置墻柱梁板的模擬施工號實現(xiàn)后澆施工計算 。 問題的背景： 實際工程中，板上除布置均布荷載外，常需要布置板上線荷載 (包括均布、分布和集中 )。 算例： 在 板上建虛梁，板上線荷載簡化為 虛梁上的線荷載，板采用殼單元計算。 ：板上線荷 .prj 計算模型： 1)GSSAP中，實際模型 (板選擇采用殼元 )輸入。 2)ETABS中，實際模型 (板選擇采用殼元 )輸入。 分析和比較： GSSAP與 ETABS基本吻合 。 結(jié)論和建議： 所有線荷載 (均布、分布和集中 ) 通過虛梁都可布置在板上 ,10年前廣廈定義虛梁的概念 ,現(xiàn)各計算軟件虛梁用于： 1)剖分板； 2)布置板上線荷載。 計算方法 GSSAP(實際 ) ETABS(實際 ) 板中點 Z位移（ mm） 振動周期（ s） 不同方法和軟件計算結(jié)果 (活載作用下 )： 采用殼元時， GSSAP中梁 每 1米會自動剖分 1個節(jié)點。 問題的背景： 風(fēng)洞試驗提供數(shù)據(jù)，每方向風(fēng)作用有三個方向4個荷載分量：迎風(fēng)面方向的風(fēng)力、垂直迎風(fēng)面的風(fēng)力、豎向風(fēng)力和豎向扭矩，如何使用風(fēng)洞試驗的風(fēng)力進行計算。 算例： 10層每層高為 3000mm，0度方向風(fēng)有三個方向 4個荷載分量。 ：三向風(fēng)載 .prj 以往風(fēng)荷只有 迎風(fēng)面方向的風(fēng)力 計算模型： GSSAP計算入口文件 *.gsp中可輸入（ 0度風(fēng)） : 分析和比較： 有垂直向位移和 Z向轉(zhuǎn)動。 結(jié)論和建議： GSSAP可以計算風(fēng)洞試驗測得的每方向風(fēng)有三個方向 4個力。 層號 迎風(fēng)面方向的風(fēng)力 垂直迎風(fēng)面的風(fēng)力 豎向風(fēng)力 豎向扭矩 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 不同方法和軟件計算結(jié)果 (0度方向風(fēng)作用下 ): 位移 (mm) X= Y= Z= 旋轉(zhuǎn) (弧長 )X= Y= Z= 風(fēng)荷載作用問題 1)迎風(fēng)面計算 根據(jù)風(fēng)荷載作用方向 ， 將建筑外輪廓投影到垂直風(fēng)荷載作用方向的平面 ， 每一樓層的層高乘以樓層投影寬度就是迎風(fēng)面積 。 這里注意 ， 當樓層由多個剛性隔板組成時 （ 互不連通 ） 應(yīng)分別計算每個剛板的投影寬度 ， 否則風(fēng)荷載會漏掉 。 目前風(fēng)荷載的問題最多 平面圖 2)層風(fēng)荷載的分配 每個節(jié)點風(fēng)荷載根據(jù)迎風(fēng)面積分配 ， 比其它計算軟件作用于質(zhì)心的方法更合理 ， 兩者頂點位移誤差最大可達 20%。 平面圖 3)多方向的風(fēng)荷載計算 有斜交抗側(cè)力構(gòu)件的結(jié)構(gòu) ， 當相交角度大于 15176。 時 ， 在風(fēng)荷載計算時也應(yīng)分別計算各抗側(cè)力構(gòu)件方向的水平力作用 。 最多可輸入 8個風(fēng)荷載方向 ， 每個風(fēng)荷載方向作為一個獨立的工況參與內(nèi)力組合 。 如 0、 90、 180、 270 0和 180分為兩個工況。 可以 0度有風(fēng)荷載作用 而 180度沒有。 3塔結(jié)構(gòu)的風(fēng)荷方向 8個方向 :0,180,90,270,335,291,245,201。 風(fēng)荷載方向輸入 4)不同方向的風(fēng)的基本風(fēng)壓、體型系數(shù)和自振周期不同 自振周期見計算結(jié)果文本輸出周期和地震作用中 數(shù)和扭轉(zhuǎn)系數(shù)