(完整版)YJK参数设置详细解析
更新时间:2023-04-11 09:40:01 阅读量: 实用文档 文档下载
结构总体信息
1、结构体系:按实际情况填写。
1)框架结构:框架结构是指由梁和柱以刚接或者铰接相连接而成,构成承重体系的结构,即由梁和柱组成框架共同抵抗使用过程中出现的水平荷载和竖向荷载。结构的房屋墙体不承重,仅起到围护和分隔作用,一般用预制的加气混凝土、膨胀珍珠岩、空心砖或多孔砖、浮石、蛭石、陶粒等轻质板材等材料砌筑或装配而成。
2)框剪结构:框架-剪力墙结构,俗称为框剪结构。主要结构是框架,由梁柱构成,小部分是剪力墙。墙体全部采用填充墙体,由密柱高梁空间框架或空间剪力墙所组成,在水平荷载作用下起整体空间作用的抗侧力构件。适用于平面或竖向布置繁杂、水平荷载大的高层建筑。
3)框筒结构:如果把框剪结构剪力墙布置成筒体,围成的竖向箱形截面的薄臂筒和密柱框架组成的竖向箱形截面,可称为框架-筒体结构体系。具有较高的抗侧移刚度,被广泛应用于超高层建筑。
4)筒中筒结构:筒中筒结构由心腹筒、框筒及桁架筒组合,一般心腹筒在内,框筒或桁架筒在外,由内外筒共同抵抗水平力作用。由剪力墙围成的筒体称为实腹筒,在实腹筒墙体上开有规则排列的窗洞形成的开孔筒体称为框筒;筒体四壁由竖杆和斜杆形成的桁架组成则称为桁架筒。
5)剪力墙结构:剪力墙结构是用钢筋混凝土墙板来代替框架结构中的梁柱,能承担各类荷载引起的内力,并能有效控制结构的水平力,这种用钢筋混凝土墙板来承受竖向和水平力的结构称为剪力墙结构。这种结构在高层房屋中被大量运用。
6)部分框支剪力墙结构:框支剪力墙指的是结构中的局部,部分剪力墙因建筑要求不能落地,直接落在下层框架梁上,再由框架梁将荷载传至框架柱上,这样的梁就叫框支梁,柱就叫框支柱,上面的墙就叫框支剪力墙。这是一个局部的概念,因为结构中一般只有部分剪力墙会是框支剪力墙,大部分剪力墙一般都会落地的。
7)板柱-剪力墙结构:柱-剪力墙结构(slab-column shearwall structure),是由无梁楼板与柱组成的板柱框架和剪力墙共同承受竖向和水平作用的结构。
8)异形柱框架结构:异形柱框架结构是指全部或部分柱截面为L
形、T形、十字形,截面高与肢厚之比小于或等于4的框架结构。
9)异形柱框剪结构:异形柱框架结构是指全部或部分柱截面为L
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形、T形、十字形,截面高与肢厚之比小于或等于4的框剪结构。
10)配筋砌块砌体结构:由配置钢筋的砌体作为建筑物主要受力构件的结构。是网状配筋砌体柱、水平配筋砌体墙、砖砌体和钢筋混凝土面层或钢筋砂浆面层组合砌体柱(墙)、砖砌体和钢筋混凝土构造柱组合墙和配筋砌块砌体剪力墙结构的统称。
11)砌体结构:用砖砌体、石砌体或砌块砌体建造的结构,又称砖石结构。由于砌体的抗压强度较高而抗拉强度很低,因此,砌体结构构件主要承受轴心或小偏心压力,而很少受拉或受弯,一般民用和工业建筑的墙、柱和基础都可采用砌体结构。在采用钢筋混凝土框架和其他结构的建筑中,常用砖墙做围护结构,如框架结构的填充墙。
12)底框结构:底框结构是我国现阶段经济条件下特有的一种结构.
在城市规划设计中,往往要求临街的住宅、办公楼等建筑在底层设置商店、饭店、邮局或银行等.而一些旅馆因使用功能上的要求,也往往要在底层设置门厅、食堂会议室等。
13)钢框架-中心支撑结构:钢框架一中心支撑体系是高层钢结构常用的双重抗侧力体系的一种,目前作为一种经济、绿色、有效的抗震结构体系被应用于高层建筑结构中。
14)钢框架-偏心支撑结构:
15)单层工业厂房:单层厂房是特殊厂房,它具有形成高大的使用空间,容易满足生产工艺流程要求,内部交通运输组织方便,有利于较重生产设备和产品放置,可实现厂房建筑构配件生产工业化以及现场施工机械化等特点。
16)多层钢结构厂房
17)竖向框排架
2、结构材料信息:按实际情况填写。
3、结构所在地区:一般选择“全国”。分为全国、上海、广东,分别采用中国国家规范、上海地区规程和广东地区规程。1)全国:按国家规范、规程进行结构设计;2)广东:整体计算与构件设计时,对于广东规程有规定的,按广东规程执行;3)上海:整体计算与构件设计时,对于上海规程
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4、地下室层数:定义与上部结构整体分析的地下室层数,根据实际情况输入,无则填0。
5、嵌固端所在层号:(P219~224)抗规6.1.14条:地下室结构的楼层侧向刚度不宜小于相邻上部楼层侧向刚度的2倍。
如果地下室首层的侧向刚度大于其上一层侧向刚度的2倍,可将地下一层顶板作为嵌固部位;如果不大于2倍,可将嵌固端逐层下移到符合要求的部位,直到嵌固端所在层侧向刚度大于上部结构一层的2倍。
由于剪切刚度比的计算只与建筑结构本身的特性有关,与外界条件(如回填土的影响、是否为地下室等)无关,所以在计算侧向刚度比是宜选用剪切刚度比。
在YJK中的结果文件wmass.out中,剪切刚度是RJX1、RJY1,可从地下一层逐层计算与地上一层的剪切刚度比,出现大于2或四舍五入大于2的,该层顶板即可作为嵌固端。
如果地下室各层都不满足嵌固条件,应将嵌固部位设定在基础顶板处,嵌固端所在层号填0。
6、与基础相连构件最大底标高:用来确定柱、支撑、墙柱等构件底部节点是否生成支座信息,如果某层柱或支撑或墙柱底节点以下无竖向构件连接,且该节点标高位于“与基础相连构件最大底标高”以下,则该节点处生成支座。
7、裙房层数:程序不能自动识别裙房层数,需要人工指定。应从结构最底层起算(包括地下室),例如:地下室3层,地上裙房4层时,裙房层数应填入7。
8、转换层所在层号:应按楼层组装中的自然层号填写,例如:地下室3层,转换层位于地上2层时,转换层所在层号应填入5。程序不能自动识别转换层,需要人工指定。
对于高位转换的判断,转换层位置以嵌固端起算,即以(转换层所在层号-嵌固端所在层号+1)进行判断,是否为3层或3层以上转换。
9、加强层所在层号:人工指定。根据《高规》10.3、《抗规》6.1.10条并结合工程实际情况填写。
10、底框层数:用于框支剪力墙结构。高规10.2
11、施工模拟加载层步长:一般默认1.
12、恒活荷载计算信息:(P66)
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1)一般不允许不计算恒活荷载,也较少选一次性加载模型;
2)模拟施工加载一模式:采用的是整体刚度分层加载模型,该模型应用与各种类型的下传荷载的结构,但不使用与有吊柱的情况;
3)按模拟施工二:计算时程序将竖向构件的轴向刚度放大十倍,削弱了竖向荷载按刚度的重分配,柱墙上分得的轴力比较均匀,传给基础的荷载更为合理。
4)模拟施工加载三:采用分层刚度分层加载模型,接近于施工过程。
故此建议一般对多、高层建筑首选模拟施工3。对钢结构或大型体育馆类(指没有严格的标准层概念)结构应选一次加载。对于长悬臂结构或有吊柱结构,由于一般是采用悬挑脚手架的施工工艺,故对悬臂部分应采用一次加载进行设计。当有吊车荷载时,不应选用模拟施工3。
19、风荷载计算信息:一般来说大部分工程采用YJK缺省的“一般计算
方式”即可,如需考虑更细致的风荷载,则可通过“特殊风荷载”实现。
20、地震作用计算信息:一般为“计算水平地震作用”。
《抗震规范》3.1.2条规定:“抗震设防烈度为6度时,除本规范有具体规定外,对乙、丙、丁类的建筑可不进行地震作用计算。”
《抗震规范》5.1.6.1条规定:“6度时的建筑(不规则建筑及建造于Ⅳ类场地上较高的高层建筑除外),以及生土房屋和木结构房屋等,应符合有关的抗震措施要求,但应允许不进行截面抗震验算。”但应符合有关的抗震措施要求。因此这类结构在选择“不计算地震作用”的同时,仍要在“地震信息”页中指定抗震等级,以满足抗震构造措施的要求。此时,“地震信息”页除抗震等级相关参数外其余项会变灰。
21、计算吊车荷载:(需要时勾选,默认缺省)
22、计算人防荷载:(需要时勾选,默认缺省)
23、考虑预应力等效荷载工况:(需要时勾选,默认缺省)
24、生成传给基础的刚度:
在实际情况中,基础与上部结构总是共同工作的,从受力角度看它们是不可分开的一个整体。但是在设计中基础与上部结构通常分开来做,在设计基础时,通常只考虑上部结构传给基础的荷载,而上部结构传给基础的刚度贡献则很少考虑或者只能非常粗略的用一些经验参数来考虑。
不考虑上部结构的刚度贡献,将会低估基础的整体性,很可能会导致错误的基础变形规律,造成基础设计在某些局部偏于不安全,而在另一些
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局部又偏于浪费。
盈建科程序,在上部结构计算中,增加了上部结构刚度向基础凝聚的功能。为之后的基础计算分析提供了方便,不但能接受上部结构传来的荷载,同时还将叠加上部结构传来的刚度,使计算更加符合实际。
不考虑上部刚度情况:基础只接收上部荷载,根据基础自身刚度和地基情况变形。考虑上部结构刚度:上部结构不仅传递荷载,也传递刚度给基础。共同约束地基沉降变形,因为某点地基的沉降会带动对应上部结构某点竖向变形,一旦变形竖向内力就会重分布。考虑上部刚度,总体基础沉降区域平均,整体。
25、上部结构计算考虑基础结构:在上部结构计算时可以选择上部结构
加入基础结构的协同计算,从而可使上部结构计算考虑基础和地基的影响。在上部结构计算参数的结构总体信息中增加参数:上部结构计算考虑基础结构。
这是对原有的上部结构计算时底部只能按照固定端计算模式的突破。
26、生成等值线用数据:(需要时勾选,默认缺省)选中该参数之后,后处理中的“等值线”才有数据,用来画墙、弹性楼板、转换梁以及框架梁转连梁的应力等值线。
因为生成绘等值线用的数据需要消耗计算时间,因此作为选项,当不需要看等值线是可以节省计算时间。
27、计算温度荷载:(需要时勾选,默认缺省)该参数用来控制是否计算温度荷载。
该选项同时影响荷载组合,勾选该项,则荷载组合时将考虑温度荷载。
用户通过指定节点处温差来定义温度荷载,程序在有限元分析过程中统一计算温度荷载对结构的影响。
28、竖向荷载砼墙轴向刚度考虑徐变收缩影响:(需要时勾选,默认缺省)《广高规》5.2.6条:计算长期荷载作用下钢(钢管混凝土)框架-混凝土核心筒结构的变形和内力时,考虑混凝土徐变、收缩的影响,混凝土核心筒的轴向刚度可乘以0.5-0.6的折减系数。
软件在上部结构计算参数中的“结构总体信息”中增加参数:竖向荷载下砼墙轴向刚度考虑徐变收缩影响,勾选此项后将弹出“墙轴向刚度折减系数”参数框,隐含值设为0.6。
勾选此项参数后软件将自动对全楼的剪力墙在恒载和活载计算时的轴向刚度进行折减,同时在计算前处理的特殊墙下增加了“徐变折减”菜单,可以对各层不需要考虑折减的剪力墙修改折减系数为1。
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计算控制信息
1、水平力与整体坐标夹角(度):(P62)一般为缺省。先取初始值0°,在计算结果WZQ.OUT中输出结构的最不利地震作用方向,如果大于±15°,则应将该角度输入到斜交抗侧力方向角度重新计算,以考虑最不利地震作用方向的
影响。
也可以勾选自动计算最不利
地震方向的地震作用,不用返填。
2、梁刚度放大系数按10《砼规》5.2.4条取值:《混凝土规范》5.2.4条规定:“对现浇楼盖和装配整体式楼盖,宜考虑楼板作为翼缘对梁刚度和承载力的影响。梁受压区有效翼缘计算宽度b_f^’可按表5.2.4所列情况中的最小值使用;也可采用梁刚度增大系数法近似考虑,刚度增大系数应根据梁有效翼缘尺寸与梁截面尺寸的相对比例确定。”
勾选该项,软件自动按《混凝土规范》表5.2.4所列情况计算梁有效翼缘宽度,并根据考虑翼缘后T形截面和原矩形截面抗弯刚度比值计算刚度放大系数。这样,平面中不同位置的梁的刚度放大系数均可能不同。
不勾选该项,则“中梁刚度放大系数”将不起作用。
对现浇楼盖和装配整体式楼盖,宜考虑楼板作为翼缘和承载力的影响。一般勾选。《高规》第5.2.2条规定:在结构内力和位移计算中,现浇楼板和装配整体
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式楼面中梁的刚度可考虑翼缘的作用予以放大。其建议中梁该系数取2,边梁可取1.5,一般而言,填入此系数后,梁的刚度增大,内力也会相应的增大。
梁刚度的放大主要是为了考虑楼板刚度对结构的贡献。我们知道,刚性楼板假定总是假定楼板平面内刚度无限大,这种情况下是无法考虑楼板刚度对结构的贡献的,因此规范规定通过采用梁刚度放大的方法来近似考虑,从这点来讲,梁的刚度放大并非是为了在计算梁的内力和配筋时,将楼板作为梁的翼缘,按T形梁设计,以达到降低梁的内力和配筋的目的,而仅仅是为了考虑楼板刚度的影响。
在实际工程中,倘若我们再设计工程中遇到在刚性楼板假定下,结构的位移角稍微超出了规范限制,我们可以填入此系数,考虑了楼板刚度的贡献后,结构的周期将有所减小,位移角也将有所减小,但此时梁的内力可能会增大,甚至出现超筋现象,此时我们一般按考虑刚度放大系数前梁的内力和配筋结构作为最终结果,而位移角采用刚度放大后的结果。所以必要的时候此处要进行二次计算。这是因为考虑楼板刚度对结构的贡献主要是为了进一步挖掘楼板刚度的潜力,使结构的周期和位移计算更真实一些。而梁的刚度不放大,其本身承载力仍能满足在各种荷载组合下的设计要求,就不会存在安全隐患。当然此出处个人觉得柱、墙的内力应该按考虑刚度放大后的结构,而梁则可以按考虑前的结果,毕竟楼板对梁的受力还是有利的,此时弱按放大后的结果算,可能就会造成“强梁弱柱”的情况!
3、中梁刚度放大系数Bk:(P80)高规5.2.2。用此系数考虑板作为梁的翼缘对梁刚度的放大。刚度增大系数BK一般可在1.3~2.0范围内取值,程序缺省值为1.0,即不放大。
4、梁刚度放大系数上限:一般默认2。
5、连梁刚度折减系数(地震):(P80)抗规(GB50011-2001)6.2.13条规定折减系数不宜小于0.5;当连梁内力由风荷载控制时,不宜折减。
高规(JGJ3-2002)5.2.1条文说明指出:通常,设防烈度低时可少折减一些(6、7度时可取0.7),设防烈度高时可多折减一些(8、9度时可取0.5)。折减系数不宜小于0.5,以保证连梁承受竖向荷载能力。
6、连梁刚度折减系数(风):一般不折减,默认1。《广高规》5.2.1 高层建筑结构计算时,框架-剪力墙、剪力墙结构中的连梁刚度可予以折减,抗风设计控制时,折减系数不宜小于0.8,抗震设计控制时,折减系数不宜小于
0.5;作设防烈度(中震)构件承载力校核时不宜小于0.3。
为此,软件在计算参数中增加了风荷载计算的连梁刚度折减系数,用户可对地震作用和风荷载计算设置不同的连梁刚度折减系数。如果用户这里输入的地震
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和风下的连梁刚度折减系数不同,则软件自动分别对地震、风、恒活其他荷载采用3个不同的连梁刚度模型计算。
7、连梁按墙元计算控制跨高比:高规7.1.3:跨高比不小于5的连梁宜按框架梁设计。一般默认填4。
8、普通梁连梁砼等级默认同墙:一般勾选。
9、墙元细分最大控制长度(m):一般为缺省值1。这是在网格划分时需要的一个参数。软件在网格划分时,确保划分后的小壳元的边长不大于给定限值。该参数对分析精度略有影响,对于一般工程可取(0.5~)1.0m。
10、板元细分最大控制长度(m):一般为缺省值1。该参数用来控制弹性楼板网格划分时的最大长度,软件在网格划分时,确保划分后的单元边长不大于给定限值。
按弹性板3或者弹性板6计算时还应勾选参数“梁与弹性板变形协调”。
11、短墙肢自动加密:一般勾选。由于有限元计算时对于水平向只划分了1个单元的较短墙肢计算误差较大,程序可对长度超过0.6倍的网格细分尺度并且只划分了一个单元的较短墙肢自动增加到2个单元,以提高墙肢内力计算的准确性。
12、弹性板荷载计算方式:一般默认平面导荷。弹性楼板荷载计算方式包含两个选项,平面导荷方式和有限元计算方式。
1)平面导荷方式就是以前的处理方式,作用在各房间楼板上恒活面荷载被导算到了房间周边的梁或者墙上,在上部结构的考虑弹性板的计算中,弹性板上已经没有作用竖向荷载,起作用的仅是弹性板的面内刚度和面外刚度,这样的工作方式不符合楼板实际的工作状况,因此也得不出弹性楼板本身的配筋计算结果。
2)有限元方式是在上部结构计算时,恒活面荷载直接作用在弹性楼板上,不被导算到周边的梁墙上,板上的荷载是通过板的有限元计算才能导算到周边杆件。这样的工作方式与第一种方式相比有两个主要变化:
一是经有限元计算板上荷载不仅传到周边梁墙,也同时传给柱,换句话说柱的受力增加,梁承受的荷载将减少。特别是平面导荷方式传给周边梁墙的荷载只有竖向荷载,没有弯矩,而有限元计算方式传给梁墙的不仅有竖向荷载,还有墙的面外弯矩和梁的扭矩,对于边梁或边墙这种弯矩和扭矩常是不应忽略的;
二是既使弹性板参与了恒活竖向荷载计算,又参与了风、地震等水平荷载的计算,计算结果可以直接得出弹性板本身的配筋。有限元方式适用于无梁楼盖、厚板转换层等结构,可在上部结构计算结果中得出板的配筋。
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有限元方式仅适用于定义为弹性板3或者弹性板6的楼板,不适合弹性膜或者刚性板的计算。
13、膜单元类型:一般默认经典膜元(QA4)。在计算温度荷载、边框柱结果不合理、或者弧墙数量较多时可考虑选用改进型膜单元以改进计算结果。其他时候两个都行。
14、考虑梁端刚域、考虑柱端刚域(P85):刚域尺寸按高规5.3.4。一般不勾选,作为安全储备,大截面柱和异形柱应考虑勾选此项。选择该项,软件在计算时梁、柱重叠部分作为刚域计算,梁、柱计算长度及端截面位置均取到刚域边,否则计算长度及端截面均取到端节点,梁、柱端刚域可以分别控制。
高规(JGJ3-2002)5.3.4条:在内力和位移计算中,可以考虑框架或壁式框架梁柱节点区的刚域。一般情况下可不考虑刚域的有利作用,作为安全储备。但异形柱框架结构应加以考虑;对于转换层及以下的部位,当框支柱尺寸巨大时,可考虑刚域影响。刚域与刚性梁不同,刚性梁具有独立的位移,但本身不变形。程序对刚域的假定包括:不计自重;外荷载按梁两端节点间距计算,截面设计按扣除刚域后的长度计算。
15、墙梁跨中节点作为刚性楼板从节点:一般默认勾选,不勾选位移偏小,不安全。
当采用刚性楼板假定时,因为墙梁与楼板是相互连接的,因此在计算模型中墙梁的跨中节点是作为刚性楼板的从节点的。这种情况下,一方面会由于刚性楼板的约束作用过强而导致连梁的剪力偏大,另一方面由于楼板的平面内作用,使得墙梁两侧的弯矩和剪力不满足平衡关系,所以程序增加该选项,默认勾选。如不选择则认为墙梁跨中节点为弹性节点,其水平面内位移不受刚性楼板约束,此时墙梁的剪力一般比勾选时偏小。
16、结构计算时考虑楼梯刚度:一般默认勾选。(建模时,不建楼梯)程序可在建模中输入楼梯;在上部结构计算中将楼梯板和中间休息平台板按照板单元计算,从而考虑楼梯对整体计算影响;在楼梯设计软件中完成楼梯本身的计算、设计和施工图。
17、弹性板与梁变形协调:相当于强制刚性板假定时保留弹性板面外刚度,自动实现梁板边界变形协调,计算结构符合实际受力情况,应勾选。勾选此参数后,对于用户设置的弹性板,将在计算中和与其相连的梁的中间节点变形协调。不勾选此参数,对于用户设置的弹性板,将在计算中仅和与其相连的梁的端节点变形协调,这样可以节省计算量。对于弹性膜,一般可设置为不勾选此项。但是对于弹性板3或者弹性板6,则应勾选此项。因为设置弹性板3或弹性板6的目的是使梁与板共同工作,发挥板的面外刚度的作用,减少梁的受力和配筋,此时必须使弹性板中间节点和梁的中间节点变形协调才能实现这种作用。
18、弹性板与梁协调时考虑梁向下相对偏移:默认缺省。
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一些传统的做法在计算梁与楼板协调时,计算模型是以梁的中和轴和板的中和轴相连的方式计算的。由于一般梁与楼板在梁顶部平齐,实际上梁的中和轴和板中和轴存在竖向的偏差,因此,YJK 中设置了【弹性板与梁协调时考虑向下相对偏移】来模拟实际偏心的效果,勾选此参数后软件将在计算中考虑到这种实际的偏差,将在板和梁之间设置一个竖向的偏心刚域,该偏心刚域的长度就是梁中和轴和板中和轴的实际距离。这种计算模型比按照中和轴互相连接的模型得出的梁的负弯矩更小,正弯矩加大并承受一定的拉力,这些因素在梁的配筋计算中都会考虑。
与这
个参数互斥,考虑板对梁的约束及刚度贡献,慎选
真实模拟梁、板、柱的位置关系,和梁的刚度放大都是体现板对梁的作用,两者可以选一,选哪个,用户自己决定。
19、刚性楼板假定:(P97、P196~198)
1)不强制采用刚性楼板假定:结构基本模型,按设计人员的建模和特殊构件定义确定;
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)对所有楼层采用强制刚性楼板假定:软件按层、塔分块,每块采用强制
刚性楼板假定;
3)整体指标计算采用强刚,其他计算非强刚:根据规范要求,某些整体指标的统计需要在刚性楼板假定前提下进行。如果设计人员选择该项,则软件只在计算相应结构指标时采用强制刚性楼板假定的计算结果,在计算其它指标及构件设计时采用非强制刚性楼板假定的结果。这样,设计人员只计算一次即可完成整体指标统计与构件设计。
软件采用刚性楼板假定模型进行计算的内容主要有:层间剪力与层间位移之比方式计算的层刚度、位移比等。一般勾选此项
高规5.1.5条规定,计算结构整体指标(内力、位移、周期等)时采用强制刚性楼板假定,进行内力分析和计算配筋时不采用强刚。
凡是没有特殊设定的楼板,程序默认为刚性楼板。
20、地下室强制采用刚性楼板假定:一般情况不选取,按强制刚性板假定时保留弹性板面外刚度考虑。特别是对于板柱结构定义了弹性板3、6情况。但已选择对所有楼层墙肢采用刚性楼板假定的话此条无意义。对于带地下室工程,软件以弹簧模拟地下室侧土约束并施加在地下室楼板上。对于有分块刚性板的地下室结构,勾选该项,将按一整块刚性板处理;否则将弹簧施加在各块刚性板上。
21、多塔参数:(P225~232)用于多塔结构。
自动划分多塔
自动划分不考虑地下室
可确定最多塔数的参考层号
各分塔与整体分别计算,配筋取各分塔与整体结果较大值。
22、现浇空心板计算方法:用于带现浇空心板的结构。一般不勾选。
交叉梁法、有限元法:根据实际情况选择。
23、增加计算连梁刚度不折减模型下的地震位移:默认缺省。《抗震规范》5.5.1条文说明中指出:“第一阶段设计,变形验算以弹性层间位移角表示。不同结构类型给出弹性层间位移角限值范围,主要依据国内外大量的试验研究和有限元分析的结果,以钢筋混凝土构件(框架柱、抗震墙等)开裂时的层间位移角作为多遇地震下结构弹性层间位移角限值。”
《抗震规范》第6.2.13的条文说明中提到,计算地震内力时,抗震墙连梁刚度可折减;计算位移时,连梁刚度可不折减。
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软件提供该参数,勾选该项,则软件同时输出连梁刚度不折减模型下的地震位移统计结果,供设计人员参考。
24、梁自重扣除与柱重叠部分:为了安全储备,一般不勾选。
25、楼板自重扣除与梁重叠部分:为了安全储备,一般不勾选。
26、输出节点位移:需要时勾选,默认缺省。
27、地震内力按全楼弹性板6计算:(P197~198)用于板柱-剪力墙结构、厚板转换结构。用户对恒活风等荷载工况计算时,对楼板习惯于按照刚性板、弹性膜的模型计算,这种模型不考虑楼板的抗弯承载能力,由梁承担全部荷载内力,此时的楼板成为一种承载力的安全储备。但是从抗震设计强柱弱梁的要求考虑,常造成梁的配筋过大的不好的效果。
勾选此参数则软件仅对地震作用的内力按照全楼弹性板6计算,这样地震计算时让楼板和梁共同抵抗地震作用,可以大幅度降低地震作用下梁的支座弯矩,从而可明显降低梁的支座部分的用钢量。
由于对其他荷载工况仍按照以前习惯的设置,保持恒活风等其他荷载工况的计算结果不变,这样做既没有降低结构的安全储备,又实现了强柱弱梁、减少梁的钢筋用量的效果。
因此,这也是一项有效的设计优化的措施。
勾选此参数后,除了地震作用内力计算外,其他计算内容均按照用户当前设置的楼板模型计算。对地震内力计算,软件另外取用全楼所有楼板设置为弹性板6的模型,并考虑了弹性板与梁协调时梁向下相对偏移的影响。
28、求解器选项:用于特殊(大规模)工程求解不顺利时的调整内存的用量,常规工程按缺省值0即可。
29、考虑P-△效应:(P84)具体应根据程序计算结果wmass.out中的提示来确定是否勾选。
高规(JGJ3-2002)5.4节给出由结构刚重比确定是否考虑重力二阶效应的原则;高层民用钢结构(JGJ99-98)5.2.11条给出对于无支撑结构和层间位移角大于1/1000的有支撑结构,应考虑P-Δ效应。
组合系数:恒载默认1;活载默认0.5
30、钢结构可按屈曲分析模态考虑整体缺陷:按照即将颁布的新的钢结构设计规范5.2节,结构整体初始几何缺陷模式可按最低阶整体屈曲模态采用,框架结构整体初始几何缺陷代表值的最大值可取为H/250,H为框架总高度。
软件在计算参数的计算控制项增加了“二阶效应”页如下图,首先把参数“考虑P-△效应”移放到这里,并把原在地震计算参数的“屈曲分析”的相关
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参数也放到这里。
勾选“进行屈曲分析”参数后,软件将进行整体结构的屈曲分析计算,得出各阶屈曲特征值以及屈曲模态。在Wmass.Out文件中的结构稳定计算结果之后增加屈曲计算结果的内容,输出各模态的屈曲因子。
在设计结果的变形图下设置了菜单“屈曲动画”,可以查看各个模态下的屈曲变形动画。
可以勾选参数“钢结构按屈曲分析模态考虑整体缺陷”,并填写相应的屈曲模态号和最大缺陷值,最大缺陷值即是模态的最大变形值。
此时可将参数“计算长度系数置为1”勾选。软件默认勾选。
按屈曲分析模态考虑整体缺陷计算后,各荷载工况的内力将明显增加,但是杆件的计算长度系数可以取为1,这可以减少很多超限现象。
31、屈曲分析:需要时勾选,默认缺省。
风荷载基本参数
1、执行规范:GB50009-2012
2、地面粗糙度类别:(P70)
A: 指近海海面和海岛、海岸、湖岸及沙漠地区;
B: 指田野、乡村、丛林、丘陵以及房屋比较稀疏的乡镇和城市郊区
C: 指有密集建筑群的城市市区;
D: 指有密集建筑群且房屋较高的城市市区
3、修正后的基本风压(KN/m2):(P70)
按照《建筑结构荷载规范》附录D.4中附表D.4给出的50年一遇的风压采用,但不得小于0.3KN/m2。一般情况下,高度大于60m的高层建筑可按100年一遇的风压采用;对于高度不超过60m的高层建筑,其风压是否提高,可由结构工程师根据结构的重要性按实际情况确定。
这里所说的修正后的基本风压,是指沿海、强风地区及规范特殊规定等可能在基本风压基础上,对基本风压进行修正后的风压。对于一般工程,可按照《荷载规范》的规定采用。
《高规》4.2.2条规定,对风荷载比较敏感的高层建筑,承载力设计时应按基本风压的1.1倍采用。对于该条规定,软件通过“荷载组合”选项卡的“承载力设计时风荷载效用放大系数”来考虑,不需且不能在修正后的基本风压上乘以放大系数。
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4、风荷载计算用阻尼比(%):混凝土结构及砌体结构5%,有填充墙钢结构2%,无填充墙钢结构1%。该参数主要用于风荷载计算时的脉动增大系数计算。参见《荷载规范》7.4.3条。
砼规11.8.3,抗规5.1.5、9.2.5,荷规8.4.4,高规11.3.5及条文说明。
5、结构X向基本周期(秒):第一次计算时采用默认值,然后根据计算出的周期(WZQ.OUT)乘以折减系数后回代。
6、结构Y向基本周期(秒):第一次计算时采用默认值,然后根据计算出的周期(WZQ.OUT)乘以折减系数后回代。
7、承载力设计时风荷载效应放大系数:高规4.2.2。程序默认值为1.0,对风荷载比较敏感的高层建筑,承载力设计时应按基本风压的1.1倍采用。
8、用于舒适度验算的风压(KN/m2):默认与风荷载计算的基本风压(50年一遇)取值相同。对于超过150m的高层结构才考虑此项,一般可取10年一遇的风压。
9、用于舒适度验算的结构阻尼比(%):对于超过150m的高层结构才考虑此项。按照高规3.7.6要求,验算风振舒适度时结构阻尼比宜取1%~2%,程序默认取2%。
10、精细计算方式下对柱按柱间均布风荷加载:一般不勾选。
11、考虑顺风向风振:一般勾选。
对于基本自振周期T1大于0.25s的高耸结构,如房屋、屋盖及各种高耸结构,以及对于高度大于30m且高宽比大于1.5的高柔房屋,均应考虑风压脉动对结构发生顺风向风振的影响。
12、考虑横风向风振:默认缺省。对于横风向风振作用效应明显的高层建筑以及细长圆形截面构筑物,宜考虑横风向风振的影响。荷载规范8.5.1
计算横风向风振时,需指定结构截面形状为矩形或圆形。程序未作自动判断。
圆形截面结构横风向风振等效风荷载根据《GB50009-2012》的附录H.1计算。
矩形截面结构横风向风振等效风荷载根据《GB50009-2012》的附录H.2计算。
13、结构宽深:勾选考虑横风向风振时,才能供选此项。默认勾选程序自动计算。
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14、考虑扭转风振:默认缺省。对于扭转风振作用效应明显的高耸建筑结构及高耸结构,宜考虑扭转风振的影响。荷载规范8.5.5
15、其它风向角度:默认缺省。1. 软件自动计算的风工况为+X,-X,+Y,-Y四个工况,即0,90,180,270度方向。若需要考虑其他方向的风工况,可在“其他风向”参数中指定。此处设置后,设计时将增加相应的一组风工况效应并自动组合。
2. 支持精细风、一般风、指定风荷载的计算。对于精细风计算,目前暂不支持指定各面上的体型系数。指定风荷载计算需要在指定风荷载对话框内主动运行一次“导入其他风向”按钮。
3. 该风向风荷载计算时,迎风面宽度将取相应方向的结构投影宽度。
4. 与“斜交抗侧力构件方向角度”类似,该角度不叠加“水平力与整体坐标夹角”参数。
5. 在前处理的风荷载菜单中,可支持对自定义风向上的节点风荷载交互修改。
6. 多方向风目前不支持的功能:横向风振,扭转风振,屋面精细风(梁上风吸压力),体型系数交互修改。
16、体型分段数:该参数用来确定风荷载计算时沿高度的体型分段数,目前最多为3段。高层建筑中,从下到上有可能分成平面形状不同的几个段,成为分段数,每段的风载体型系数根据各段的平面形状查表确定。体型系数高规4.2.3。
17、指定风荷载:需要时勾选,默认缺省。
地震信息
1、设计地震分组:详见《抗规》附录A。
2、设防烈度:详见《抗规》附录A。
3、场地类别:依据地质报告输入,或按规范填写,见《抗规》4.1.6。
分为4类。
4、特征周期:高规4.3.7,抗规5.1.4。
5、周期折减系数:(P75)高规3.3.16
对于框架结构可取0.6~0.7;对于框架-剪力墙结构可取0.7~0.8;框架-核心筒结
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构可取0.8~0.9;剪力墙结构可取0.8~1.0。
6、特征值分析参数:分析类型:默认WYD-RITZ。
7、(1)用户定义振型数:(P74)一般最少取3且为3的倍数。当考虑扭转藕联计算时,振型数应不少于9。对于多塔结构振型数应大于12。衡量指标是:有效质量系数≥90%。
《抗震规范》5.2.2条文说明中指出:振型个数一般可以取振型参与质量达到总质量90%所需的振型数。
《高规》5.1.13条规定:抗震设计时,B级高度的高层建筑结构、混合结构和本规程第10章规定的复杂高层建筑结构,宜考虑平扭耦联计算结构的扭转效应,振型数不应小于15,对多塔楼结构的振型数不应小于塔楼数的9倍,且计算振型个数应使振型参与质量不小于总质量的90%。
计算振型个数可根据刚性板数和弹性节点数估算,比如说,一个规则的两层结构,采用刚性楼板假定,由于每块刚性楼板只有三个有效动力自由度,整个结构共有6个有效动力自由度。可通过有效质量系数确认计算振型数是否够用。
软件在计算时会判断填写的阵型个数是否超过了结构固有振型数,如果超出,则软件按结构固有振型数进行计算,不会引起计算错误。
(2)程序自动确定振型数:一般勾选(2),让程序自动确定振型数。
质量参与系数之和(%):在选择“程序自动确定振型数”选项后,软件将根据振型累积参与质量系数达到“质量参与系数之和”的条件,自动确定计算的振型数。
8、最多振型数量:默认缺省值。在选择“程序自动确定振型数”选项后,用户可以指定计算使用的“最多振型数量”。如果在达到“最多振型数量”限值时,振型累积参与质量依然不满足“质量参与系数之和”条件,程序也不再继续自动增加振型数。
如果用户没有指定“最多振型数量”,则软件根据结构特点自动选取一个振型数上限值。
9、按主振型确定地震内力符号:根据《抗规》5.2.3条计算的地震效应没有符号,SATWE原有的符号确定规则是每个内力分量取各振型下绝对值最大者的符号,现增加本参数可解决原有规定下个别构件内力符号不匹配的情况,可勾选。
在YJK软件中,对于CQC组合值得符号取法有两种方法:绝对值最大原则和主振型原则,软件默认采用“绝对值最大原则”。
绝对值最大原则:CQC组合值的符号取参与CQC组合的各分量中绝对值
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最大分量的符号。
主振型原则:对于各地震方向,通过计算各振型在该方向上的质量参数系数,取质量参与系数最大的振型作为该地震方向的主振型。该方向的CQC组合值符号取参与CQC组合各分量中主振型分量的符号。
10、砼框架抗震等级:按《抗规》6.1.2填写。
11、剪力墙抗震等级:按《抗规》6.1.2填写。
12、钢框架抗震等级:按《抗规》6.1.2填写。
13、抗震构造措施的抗震等级:一般为不改变,学校提高一级。
当抗震构造措施的抗震等级与抗震措施的抗震等级不一致时,在配筋文件中会输出此项信息,故此系数按规范选取。详见抗规3.3.2、3.3.3。
3.3.1.丙类建筑
3.3.2甲、乙类建筑
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14、框支剪力墙结构底部加强区剪力墙抗震等级自动提高一级:用于框支剪力墙结构,默认勾选。根据《高规》表3.9.3、表3.9.4,框支剪力墙结构底部加强区和非底部加强区的剪力墙抗震等级一般情况下相差一级。选取此项时,框支剪力墙结构底部加强区剪力墙抗震等级将自动提高一级,省去设计人员手工指定的步骤。
15、地下一层以下抗震构造措施的抗震等级逐层降低及抗震措施四级:高规3.9.5,默认勾选。
16、结构的阻尼比(%):(P75)一般勾选全楼统一。
(1)全楼统一:一般混凝土结构取5%,钢结构取2%,混合结构在二者之间取值。程序缺省值为5%。
(2)按材料区分:钢2%,型钢混凝土5%,混凝土5%。
这里的阻尼比只用于地震作用计算,软件提供了全楼统一阻尼比和按材料区分阻尼比两种计算方法。
(1)全楼统一阻尼比
软件计算时对整体结构各振型采用统一的阻尼比。
《抗震规范》5.1.5条规定:除有专门规定外,建筑结构的阻尼比应取0.05。
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《抗震规范》8.2.2条对钢结构抗震计算的阻尼比做出了规定。
《高规》11.3.5条规定:混合结构在多遇地震作用下的阻尼比可取为0.04。
其他情况根据相关规范规定取值。
(2)按材料区分阻尼比
这里可以设置各种材料的不同阻尼比,软件根据各构件的应变能加权平均的方法来计算各阶振型阻尼比。
这种情况下,应变能贡献大的构件对该振型的阻尼比贡献较大,反之则较小。
(参见《抗震规范》10.2.8条文说明)
17、考虑偶然偏心:(P73)一般勾选,X、Y方向默认5%。《高规》4.3.3条规定:“计算单向地震作用时应考虑偶然偏心的影响。”
5%的偶然偏心,是从施工角度考虑的。计算考虑偶然偏心,使构件的内力增大5%~10%,使构件的位移有显著的增大,平均为18.47%
计算单向地震作用时应考虑偶然偏心的影响,选择后程序将增加计算4个地震工况,即每层的质心沿垂直于地震作用方向偏心5%的地震作用。计算位移比时看此工况下的值,计算位移角时可不考虑此工况下的情况。
18、偶然偏心计算方法:默认等效扭矩法(传统法)。瑞利-利兹反应谱法比等效扭矩法计算精度高,比标准振型分解反应谱法ST-MRSA效率高。
由于等效扭矩法在复杂情况下会低估扭矩作用,降低构件内力值,为此YJK软件中增加了瑞利-里兹投影反应谱法。实际测试证明这种方法能更加准确分析偶然偏心的影响。
与等效扭矩法相比,瑞利-里兹投影反应谱法具有以下优点:
(1)等效扭矩法是一种静力等效的方法,没有考虑振型耦合作用。而瑞利-里兹投影反应谱法近似地进行了振型重新分析,比较精确地求解了偏心后结构的特征值,其计算结果更接近完全重新分析。
(2)等效扭矩法需要对各偏心情况下的各模态进行静力分析和内力计算,与振型数量成倍数关系。瑞利-里兹投影反应谱法通过对原有结构的振型进行变换得到新的振型以及内力,内存占用以及计算时间大幅度减少。
19、隔震减震附加阻尼比算法:用于隔震减震计算,默认强制解耦。
最大附加阻尼比:用于隔震减震计算,程序缺省值0.25。根据《抗规》12.3.4中提供的附加阻尼比计算方法和限制,YJK软件采用等效线性化方法提
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供了两种附加阻尼比的计算方法,能量法与强行解耦法,可在这里选择,并根据规范的要求对附加阻尼比设置了默认的0.25限值。
调整后的水平向减震系数:适应规范对隔震规定的计算方法。该参数由用户求出后,在对非隔震模型的反应谱法地震计算和上部结构的截面设计计算时填入。
20、考虑双向地震作用:(P73)一般勾选。《抗震规范》5.1.1.3条规定:“质量和刚度分布明显不对称的结构,应计入双向水平地震作用下的扭转影响;”
一般而言,多层和高层可根据楼层最大位移与平均位移之比值判断:若该值超过1.2,则可认为扭转明显,需考虑双向地震作用下的扭转效应计算,反之可不用选,对高层结构,当需要选择考虑双向地震作用时,也要选择考虑偶然偏心的影响,两者取不利,结果不叠加。
位移比超过1.2时,则考虑双向地震作用,不考虑偶然偏心;位移比不超过1.2时,则考虑偶然偏心,不考虑双向地震作用。
21、自动计算最不利地震方向的地震作用:(P62),一般勾选。软件自动计算最不利地震作用方向,并在WZQ.OUT文件中输出该方向,并提供“自动计算最不利地震方向的地震作用”参数。如果勾选该项,且计算出的最不利地震作用方向与X、Y轴夹角的绝对值均大于15°时,软件自动计算该方向地震作用。相当于在参数“斜交抗侧力方向角度”中自动增加了一个角度方向的地震作用计算。
22、斜交抗侧力构件方向附加角度(0-90):(P76)用于有斜交抗侧力构件的结构。
地震作用的最大方向值偏离主轴大于15度时,在此需要填写此角度,作为附加地震计算的角度(逆时针为正,顺时针为负)。SATWE参数中增加“斜交抗侧力构件附件地震角度”与填写“水平与整体坐标夹角”计算结果有何区别:水平力与整体坐标夹角不仅改变地震力而且改变风荷载的作用方向,而斜交抗侧力构件附加地震角度仅改变地震力方向。一般应尽量调整结构使角度不超标。
《抗规》5.1.1条规定,有斜交抗侧力构件的结构,当相交角度大于15度时,应分别计算抗侧力构件的水平地震作用。
主要是针对“非正交的、平面不规则”的结构,这里填的是除了两个正交的,还要补充计算的方向角数。相应角度:就是除0、90这两个角度外需要计算的其他角度,个数要与“斜交抗侧力构件方向附加地震数”相同,这样程序计算的就是填入的角度再加上0度和90度这些方向的地震力。该角度是与X轴正方向的夹角,逆时针方向为正。
23、活荷载重力荷载代表制的荷载组合值系数:(P74)该参数是指计算地震作用时,重力荷载代表值取恒载标准值与活荷载组合值之和时的不同活荷载组合值系数,一般民用建筑取0.5,藏书库、档案库取0.8。
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24、地震影响系数最大值:《建筑抗震设计规范》第5.1.4。程序按规范自动调整,如有特殊要求,也可自行修改。如果要进行中震弹性或不屈服设计,设计人员需要将“地震影响系数最大值”手工修改为设防烈度地震影响系数最大值。
多遇及罕遇地震影响系数最大值:
注:括号中数值分别用于设计基本地震加速度为0.15g和0.30g的地区。
25、用于12层以下规则砼框架结构薄弱层验算的地震影响系数最大值:由“结构所在地区”、“场地类别”、“设计地震分组”等参数控制,程序按规范自动调整,如有特殊要求,也可自行修改。
26、竖向地震作用系数底线值:当振型分解反映谱方法计算的竖向地震作用小于该值时,将自动取该参数确定的竖向地震作用底线值。程序默认0.08。
27、地震计算时不考虑地下室的结构质量:一般不勾选。
自定义地震影响系数曲线:(P76)根据工程实际情况输入,默认缺省。
地震作用放大系数:
1、全楼统一作用放大系数:程序缺省值1。
当采用时程分析计算出的楼层剪力大于按振型分解计算的地震剪力时,应乘以相应的放大系数,其它情况下一般不考虑地震作用放大。另外,当剪重比不满足要求太多时,在调整结构布置无效时,可通过考虑加大地震作用满足剪重比的要求。可通过此参数来放大地震作用,提高结构的抗震安全度,其经验取值范围是1.0~1.5。
2、各层各塔分别设置地震作用放大系数:需要时勾选。
在时程分析的计算结果wdyna.out的最后有X、Y方向地震作用放大系数,输入此项,重新计算配筋。
性能设计
1、考虑性能设计:(P73)高规3.11,抗规3.10
这是针对结构抗震性能设计提供的选项。结构性能设计在具体提出性能设计要点时,才能对其进行有针对性的分析和验算,不同的工程,其性能设计要
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