盈建科常见对比问题分析 - 图文

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常见对比问题分析

北京盈建科软件有限责任公司

2014年7月 北京

目 录

第一节 不计算地震作用时柱轴压比与PKPM对不上 ................................................................................ 1

1.1 全楼模型 ............................................................................................................................ 1 1.2 用户问题 ............................................................................................................................ 1 1.3 参数设计(用户) ............................................................................................................ 1 1.4 轴压比显示 ........................................................................................................................ 2 1.5 构件信息对比 .................................................................................................................... 3 1.6 结论 .................................................................................................................................... 4

第二节 次梁底部钢筋比PKPM小很多 ........................................................................................................ 4

2.1 用户问题 ............................................................................................................................ 4 2.2 计算结果对比 .................................................................................................................... 5 2.3 差别原因分析对比 ............................................................................................................ 5 2.4 《高规》的相关条文 ........................................................................................................ 6 2.5 结论 .................................................................................................................................... 7

第三节 带转换层的框支框架承担的地震倾覆力矩计算 .............................................................................. 8

3.1 用户问题 ............................................................................................................................ 8 3.2 计算结果对比分析 ............................................................................................................ 9 3.3 结论 .................................................................................................................................... 9

第四节 弹性板计算考虑梁向下相对偏移对结果的影响 ............................................................................ 10

4.1 用户问题 .......................................................................................................................... 10 4.2 计算结果对比 ................................................................................................................... 11 4.3 差别原因分析 .................................................................................................................. 12 4.4 和国外软件对比分析 ...................................................................................................... 15 4.5 结论 .................................................................................................................................. 16

第五节 地下室柱且角柱配筋为何比PKPM小很多 .................................................................................. 16

5.1 用户问题 .......................................................................................................................... 16 5.2 计算结果差别的分析 ...................................................................................................... 17 5.3 结论 .................................................................................................................................. 20

第六节 顶层角柱钢筋比PKPM小很多 ...................................................................................................... 20

6.1 用户问题 .......................................................................................................................... 20 6.2 计算结果对比 .................................................................................................................. 21 6.4 将对比柱设为非顶层后YJK与PKPM配筋相同 ........................................................ 22 6.5 结论 .................................................................................................................................. 22

第七节 刚心计算和SATWE存在差异的分析 ............................................................................................ 23

7.1 用户问题 .......................................................................................................................... 23 7.2 计算结果分析 .................................................................................................................. 24 7.3 SATWE在刚心计算中存在的问题 ................................................................................ 25

1

7.4 模型简化的进一步对比分析........................................................................................... 28 7.5 结论 .................................................................................................................................. 31

第八节 剪力墙考虑平面外轴压配筋造成的与SATWE差异 ...................................................................... 31

8.1 例一:19368 .................................................................................................................... 31 8.2 例二:19377 .................................................................................................................... 36

第九节 框架梁由多段组成时梁下配筋有时比PKPM大 .......................................................................... 40

9.1 用户问题 .......................................................................................................................... 40 9.2 计算结果对比 .................................................................................................................. 41 9.3 差别原因分析对比 .......................................................................................................... 42 9.4 对《高规》5.2.3.4条的不同处理 ................................................................................... 44 9.5 结论 .................................................................................................................................. 45

第十节 为何梁配筋PKPM为1000而YJK不超限 .................................................................................. 46

10.1 用户问题 ........................................................................................................................ 46 10.2 差别原因分析 ................................................................................................................ 48 10.3 结论 ................................................................................................................................ 48

第十一节 误判梁受拉导致梁配筋增大 ........................................................................................................ 49

11.1 用户问题 ......................................................................................................................... 49 11.2 计算结果对比 ................................................................................................................. 49 11.3 差别原因分析对比 ......................................................................................................... 51 11.4 结论 ................................................................................................................................. 57

第十二节 有地下室时的SATWE质量参与系数99% ............................................................................... 57

12.1 用户问题 ........................................................................................................................ 57 12.2 SATWE增加计算振型个数到38个时基底剪力仍明显增加 .................................... 58 12.3 使用MIDAS软件进行对比 .......................................................................................... 59 12.4 质量参与系数差异分析 ................................................................................................. 59

第十三节 有斜杆时的楼层抗剪承载力计算对比 ........................................................................................ 59

13.1 案例一、合肥工业大学建筑设计院 项目 ................................................................... 60 13.2 案例二、中建上海建筑设计院项目 ............................................................................. 68

第十四节 柱双偏压配筋计算差异问题 ........................................................................................................ 71

14.1 例1:17512 ................................................................................................................... 71 14.2 例2:17822 ................................................................................................................... 74

第十五节 无梁楼盖两种计算模式结果对比 ................................................................................................ 78

15.1 将梁改为虚梁 ................................................................................................................ 78 15.2 该工程控制内力仍为恒载和活荷载 ............................................................................. 78 15.3 将上部结构弹性板单元设置为0.5米 .......................................................................... 78 15.4 无梁楼盖计算相关设置 ................................................................................................. 79 15.5 上部结构为3层模型而平面楼板计算取1层模型 ..................................................... 79 15.6 将上部结构改为1层后二者计算相同 ......................................................................... 82

2

第十六节 梁中多余节点对计算结果的影响之一 ........................................................................................ 83

16.1 用户问题 ........................................................................................................................ 83 16.2 计算结果对比 ................................................................................................................ 84 16.3 差别原因分析 ................................................................................................................ 84 16.4 参数导荷边被打断时荷载类型简化为均布的应用 ..................................................... 86 16.5 将梁中的多余结点删除 ................................................................................................. 87 16.6 结论 ................................................................................................................................ 88

第十七节 梁中多余节点对计算结果的影响之二 ........................................................................................ 89

17.1 用户问题 ........................................................................................................................ 89 17.2 原因分析 ........................................................................................................................ 90 17.3 清除梁中多余节点后的计算效果 ................................................................................. 94 17.4 结论 ................................................................................................................................ 94

第十八节 空间结构应用常见问题 ................................................................................................................ 95

18.1 没有设置支座 ................................................................................................................ 95 18.2 斜杆铰接造成局部震动 ................................................................................................. 96 18.3 施工次序错误造成计算不下去 ..................................................................................... 98 18.4 约束设置不当造成机构 ................................................................................................. 99 18.5 桁架之间缺乏纵向联系 ................................................................................................. 99 18.6 空间结构支座和下面楼层位置偏差 ............................................................................. 99 18.7 单点约束和两点约束的使用 ....................................................................................... 101 18.8 软件没有自动计算空间模型楼层的风荷载 ............................................................... 104 18.9 空间层屋顶没有楼板................................................................................................... 105

第十九节 抗倾覆力矩计算差异 .................................................................................................................. 106

19.1 用户问题 ...................................................................................................................... 106 19.2 相关计算公式 .............................................................................................................. 107 19.3 计算差异分析 .............................................................................................................. 107 19.4 结论 .............................................................................................................................. 108

第二十节 YJK自动合并施工次序后的计算差异 ..................................................................................... 108

20.1 用户问题 ...................................................................................................................... 108 20.2 楼层施工次序不同....................................................................................................... 109 20.3 另一工程对比 ............................................................................................................... 113 20.4 结论 ............................................................................................................................... 116

第二十一节 不同施工次序对柱配筋的较大影响 ........................................................................................ 116

21.1 用户问题 ....................................................................................................................... 116 21.2 柱配筋差距原因分析.................................................................................................... 118 21.3 直接对无梁上柱工程合并施工次序可得到同样的减少柱配筋的效果 ................... 120 21.4 将较大的非主体结构恒荷载当做自定义恒载输入 ................................................... 121 21.5 结论 .............................................................................................................................. 121

3

第二十二节 SATWE柱轴压比有时偏小的原因分析 ................................................................................. 121

22.1 用户问题 ...................................................................................................................... 121 22.2 用户邮件答复 .............................................................................................................. 122 22.3 柱内力差别分析 .......................................................................................................... 123 22.4 地震组合下活荷载不应再考虑按楼层折减 ............................................................... 126 22.5 对剪力墙的轴压比有时SATWE结果偏小 ............................................................... 127 22.6 结论 .............................................................................................................................. 127

第二十三节 多塔结构计算阵型个数不够造成的配筋异常 ...................................................................... 128

23.1 用户问题 ...................................................................................................................... 128 23.2 多塔结构计算振型个数不够是计算异常的原因 ....................................................... 129 23.3 计算足够的振型个数后结果正常 ............................................................................... 130 23.4 结论 .............................................................................................................................. 132

第二十四节 如何忽略空间影响按平面框架计算 ...................................................................................... 132

24.1 用户问题 ...................................................................................................................... 132 24.2 空间结构计算和PK的框架结构计算对比................................................................ 133 24.3 仿平面框架计算 .......................................................................................................... 137 24.4 对柱下独立基础0应力区的影响 ............................................................................... 139 24.5 结论 .............................................................................................................................. 141

第二十五节 关于现浇空心板的暗梁加腋 .................................................................................................. 142

31.1 YJK的暗梁在上部结构计算中的计算模型 .............................................................. 142 31.2 有柱帽时YJK可对暗梁在柱帽的位置自动加腋 ..................................................... 142 31.3 YJK对暗梁和现浇空心板分开两步计算 .................................................................. 143

第二十六节 现浇空心板暗梁是否加腋对比分析 ...................................................................................... 143

25.1 用户问题 ...................................................................................................................... 143 25.2 暗梁加腋后梁端弯矩增加很多而跨中弯矩略有减少 ............................................... 144 25.3 弹性板下暗梁不加腋时为何梁端弯矩变小 ............................................................... 145 25.4 暗梁跨中配筋大是由于按照简支梁50%跨中弯矩控制 .......................................... 145 25.5 按照刚性板模式的计算对比 ....................................................................................... 146 25.6 结论 .............................................................................................................................. 147

第二十七节 跃层支撑建模常见问题 .......................................................................................................... 147

26.1 分多段输入且中间无杆件相连的跃层支撑 ............................................................... 147 26.2 对节点关联构件均为铰接的错误提示必须改正 ....................................................... 149 26.3 改正错误的方法 .......................................................................................................... 149 26.4 结论 .............................................................................................................................. 151

第二十八节 为何恒载下的位移动画不正常 .............................................................................................. 151

27.1 用户问题 ...................................................................................................................... 151 27.2 用户邮件答复 .............................................................................................................. 152

第二十九节 0.2V0调整不当造成的柱超筋 ............................................................................................... 153

4

28.1 例题一 .......................................................................................................................... 153 28.2 例题二 .......................................................................................................................... 157

第三十节 带转换层的框支框架承担的地震倾覆力矩计算 ...................................................................... 160

29.1 用户问题 ...................................................................................................................... 161 29.2 计算结果对比分析....................................................................................................... 162 29.3 结论 .............................................................................................................................. 162

第三十一节 弹性板6计算时梁截面尺寸的改变对内力影响较大 .......................................................... 163

30.1 用户例1 ....................................................................................................................... 163 30.2 用户例2 ....................................................................................................................... 166 30.3 梁宽改变内力变化的原因分析 ................................................................................... 167 30.4 结论 .............................................................................................................................. 167

第三十二节 不进行地震计算或非抗震设计的软件应用 .......................................................................... 167

32.1 6度抗震设防区但不需进行地震作用计算 ................................................................ 168 32.2 完全的非抗震区设计................................................................................................... 170

5

常见对比问题分析

第一节 不计算地震作用时柱轴压比与PKPM对不上

1.1 全楼模型

1.2 用户问题

1、计算结果,轴压比PKPM没有超,YJK超了,为什么?

1.3 参数设计(用户)

1

常见对比问题分析

1.4 轴压比显示

PKPM轴压比计算结果

2

常见对比问题分析

YJK轴压比计算结果

1.5 构件信息对比

PKPM构件信息

3

常见对比问题分析

YJK构件信息

从对比分析可以看出,PKPM计算轴压比时轴力的公式为: 1.2*(1.0*恒载+0.5*活载),这是重力荷载代表值的设计值; 而YJK计算轴压比时轴力的公式为:

1.2*恒载+1.4*活载,这是无地震作用组合的设计值; 《抗规》第6.3.6条注1:

轴压比指柱组合的轴压力设计值与柱的全截面面积和混凝土轴心抗压强度设计值乘积之比值;对本规范规定不进行地震计算的结构,可取无地震作用组合的轴力设计值计算。

因此,YJK的计算符合《抗规》要求,是正确的。PKPM却采用重力荷载代表值的设计值计算,没有根据。

1.6 结论

1、不计算地震作用,仅考虑抗震构造时,对于柱轴压比的计算YJK与PKPM有较大差别。 2、计算轴压比时,YJK采用的是抗规第6.3.6条注1所述:取无地震作用组合的轴力设计值计算,而PKPM采用的是重力荷载代表值设计值计算。

3、其它结构设计软件如广厦、Midas Building等,也均采用无地震作用组合的轴力设计值计算。

第二节 次梁底部钢筋比PKPM小很多

2.1 用户问题

标题:盈建科计算单向板时次梁底筋比PKPM小很多

单向板布置处的次梁底筋,用YJK计算出来的底筋比PKPM小很多,面筋却没有多大变化。

4

常见对比问题分析

而十字梁布置那块,两个软件却没有多大变化。

我为了简化模型,同时不考虑地震作用跟风作用,只计算恒+活。

经过查询内力,发现梁调整前、后内力基本是一致的,唯一不同的是梁内力包络图差别挺大。

2.2 计算结果对比

如上配筋简图所示,用户所指的是次梁的下部最大钢筋,YJK分别为11、8、8,而PKPM为12、12、12。

2.3 差别原因分析对比

1、内力相同

查看第3跨梁的构件信息,对比内力计算结果,几乎完全相同:

5

常见对比问题分析

2、弯矩包络不同

接着在构件信息中查看梁下部弯矩包络设计值对比,PKPM比YJK大得多。

3、PKPM采用简支梁弯矩控制下部配筋

从上看出,PKPM采用的组合号都是0,这意味着它采用的是简支梁跨中弯矩的50%作为最大控制弯矩参与组合,而YJK采用的组合号是2,即1.2*恒+1.4*活,因此组合值PKPM比YJK大得多,这就是梁下部钢筋PKPM比YJK大的原因。

2.4 《高规》的相关条文

1、条文说明

《高规》5.2.3:在竖向荷载作用下,可考虑框架梁端塑性变形的内力重分布对梁端负弯矩进行调幅,并应符合下列规定:

1 装配整体式框架梁端负弯矩调幅系数可取为0.7-0.8,现浇框架梁梁端负弯矩调幅系数可取为0.8-0.9;

2 框架梁端负弯矩调幅后,梁跨中弯矩应按平衡条件相应增大;

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常见对比问题分析

3 应先对竖向荷载作用下的框架梁端进行调幅,再与水平作用产生的框架梁端弯矩进行组合; 4 截面设计时,框架梁跨中截面正弯矩设计值不应小于竖向荷载作用下按简支梁计算的跨中弯矩设计值的50%。

这里讲的是框架梁端负弯矩调幅0.8-0.9后,框架梁跨中截面正弯矩设计值不应小于竖向荷载作用下按简支梁计算的跨中弯矩设计值的50%。

条文首先限于框架梁,而且是进行调幅的框架梁。而如上PKPM进行简支梁计算的跨中弯矩设计值的50%控制设计的梁是不调幅梁,对不调幅梁进行这样的控制显然没有必要,显然将造成配筋不必要的增大。

2、YJK对不调幅梁不进行简支梁50%弯矩控制

YJK只对调幅梁进行竖向荷载下简支梁计算的跨中弯矩设计值的50%控制,而对不调幅梁按照正常的荷载组合进行设计,不做这样的控制。

可以试着在计算前处理中,将第3跨梁改为调幅梁,并设置调幅系数0.98,然后进行计算,下图为改后的计算结果,从中可以看出梁下部配筋增大,数值与PKPM相同了。

3、用户邮件回复

根据《高规》5.2.3,在竖向荷载作用下,可考虑框架梁。。。对梁端负弯矩进行调幅。。。,调幅系数可取为0.8-0.9,。。。,框架梁跨中截面正弯矩设计值不应小于按简支梁计算的跨中弯矩设计值的50%。

YJK仅对框架梁或者调幅梁按照如上规定执行,对于其它情况不执行上条。 但是,PKPM对于您所指的梁仍执行上条,该梁为不调幅梁,造成梁下配筋过大。

2.5 结论

1、对一些次梁的下部钢筋计算结果,有时YJK比PKPM小;

2、原因常是PKPM对于不调幅梁,仍按照跨中截面正弯矩设计值不应小于按简支梁计算的跨中弯矩设计值的50%进行控制;

3、《高规》5.2.3条文首先限于框架梁,而且是进行调幅的框架梁。而PKPM对不调幅梁也进行简支梁计算的跨中弯矩设计值的50%控制设计,对不调幅梁进行这样的控制显然没有必要,显然将造成配筋不必要的增大;

4、YJK仅对框架梁或者调幅梁按照竖向荷载跨中弯矩设计值的50%控制设计,对于其它情况不执行这种控制,YJK的计算更加经济合理。

7

常见对比问题分析

第三节 带转换层的框支框架承担的地震倾覆力矩计算

3.1 用户问题

标题:请教关于倾覆力矩的问题

SATWE算出的框支框架倾覆力矩百分比和盈建科算出的差别较大,以转换层第九层数据为例: ********************************************************************** 规定水平力框架柱、框支框架及短肢墙地震倾覆力矩百分比(抗规)

**********************************************************************

层号塔号框架柱框支框架

SATWE:9 1 X 7.17% 7.17% Y 5.20% 5.20%

YJK: 9 1 X 0.0% 79.3%框支框架倾覆力矩超限 9 1 Y 0.0% 58.3%框支框架倾覆力矩超限

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常见对比问题分析

对于框支框架所占的地震倾覆力矩百分比(X向),SATWE为7.17%,而YJK为79.3%,超出了规范要求不大于50%的限制。

从9层转换层的平面布置直观地看,SATWE计算的7.17%,似乎太小。

3.2 计算结果对比分析

《高规》10.2.16-7规定:框支框架承担的地震倾覆力矩应小于结构总地震倾覆力矩的50%。 软件按照《抗规》6.1.3条条文说明中的公式计算框架部分按刚度分配的地震倾覆力矩。在该公式中,总的框架倾覆力矩是各层分别计算的框架倾覆力矩的叠加结果。

对于带框支转换层的结构,在转换层及其以下各层,框支框架所占的比例较多,按照这些层计算出的框支框架所占地震倾覆力矩的比例较高。但是在转换层以上各层,没有框架柱或框架柱所占的比例很小,更不会再有框支框架柱,因此按照这些层计算出的框支框架所占地震倾覆力矩基本是0,而剪力墙承担的倾覆力矩占了绝大部分。

SATWE是按照全楼所有层统计框支框架所占的地震倾覆力矩比例,由于在转换层以上全是剪力墙而框支框架基本不存在,这样统计的结果必然是框支框架所占比例很小。应该说这样的统计不符合规范要求的目标,规范是控制框支框架在平面中所占比例不能太高,一般在各层中框支框架承担的地震倾覆力矩也应小于该层总地震倾覆力矩的50%。但如果按照全楼统计,即便在某几层全是框支框架柱,由于转换层上面纯剪力墙的层数很多,仍可以得到框支框架所占的地震倾覆力矩比例很小的结论。 YJK按照带框支转换层的结构特点进行框支框架所占的地震倾覆力矩比例的计算,即统计计算仅在转换层及其以下各层进行,总的框支框架所占的地震倾覆力矩比例是转换层及其以下各层分别计算的叠加,不再把分母叠加到转换层以上各层剪力墙承担的倾覆力矩。这样的结果才符合规范控制的要求。

3.3 结论

带转换层的框支框架承担的地震倾覆力矩的计算,SATWE计算结果太小,不符合规范的要求,因为SATWE按照全楼所有层统计框支框架所占的地震倾覆力矩比例,由于在转换层以上全是剪力墙而框支框架基本不存在,这样统计的结果必然是框支框架所占比例很小。

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常见对比问题分析

5.3 结论

1、有时地下室顶层柱的配筋YJK比SATWE小,原因是对高规12.2.1-3的地下室顶板柱筋放大的条件二者不同,用户在SATWE中仅定义了地下室、而未对地下室顶层定义嵌固层,SATWE对仅定义了地下室、而未定义嵌固层的楼层也进行了这样的放大,YJK仅对嵌固层执行高规12.2.1-3的地下室顶板柱筋放大,对定义了地下室但不是嵌固层的楼层不做这样的放大。

《高规》12.2.1明确规定了“高层建筑地下室顶板作为上部结构的嵌固部位时”的执行条件,因此YJK的处理是合理的。

2、SATWE角柱双偏压计算的配筋常比YJK偏大,SATWE和YJK对角柱都默认按双偏压进行配筋计算。由于双偏压配筋结果是多解的,在满足受力的前提下减少配筋是软件优化的目标,YJK对柱的双偏压配筋计算进行了改进优化,得出的配筋结果常比SATWE小。验证YJK是否正确的一个方法是:在PKPM的柱施工图模块中,根据YJK的计算配筋修改柱的钢筋,再用该模块的双偏压验算菜单进行验算,如果满足要求,就说明YJK是正确的,而且更加经济合理。

第六节 顶层角柱钢筋比PKPM小很多

6.1 用户问题

标题:顶层四个角柱配筋结果PKPM和YJK相差很大

我这里有个局部二层小房子,第二层四个角柱配筋结果PKPM和YJK相差很大,不知什么原因,麻烦帮我看一下,非常感谢!

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常见对比问题分析

6.2 计算结果对比

下图分别为PKPM和YJK的2层平面上边2根角柱计算配筋简图,右侧柱PKPM配筋分别为36、28,而YJK仅为19、17,差别很大。

下图为该柱的单构件信息,对比PKPM和YJK各荷载工况内力,二者基本相同。

下图为该柱的控制组合的内力和配筋值对比,控制组合的内力PKPM比YJK大得多,该柱为角柱,按照双偏压计算配筋值PKPM也比YJK大得多。

6.3 差别原因分析对比

1、差别原因为PKPM对该柱进行了强柱弱梁的1.5倍调整放大

PKPM对该柱进行了考虑强柱弱梁的调整放大,该结构类型为框架结构,柱抗震等级为2,因此放大系数为1.5,也就是说,考虑抗震组合的内力都乘以1.5的放大系数之后再去配筋。

YJK没有进行这种放大调整,所以从组合内力的对比比PKPM小约1.5倍,所以YJK的配筋值也

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常见对比问题分析

小得多。

2、《抗规》的相关条文

《抗规》6.2.2:一、二、三、四级框架的梁柱节点处,除框架顶层和柱轴压比小于0.15者及框支梁与框支柱的节点外,柱端组合的弯矩值应符合下式要求:

∑Mc=ηc∑Mb 。。。。。。

ηc——框架柱端弯矩增大系数;对框架结构,一、二、三、四级可分别取1.7、1.5、1.3、1.2;对其他结构类型中的框架,一级可取1.4,二级可取1.2,四级可取1.1。

从这个强柱弱梁的条文中可以看出,这种放大调整对框架顶层的柱和轴压比小于0.15的柱是不进行调整的。上面对比的柱在框架顶层,且从配筋简图可以看到其轴压比为0.13,小于0.15,YJK对柱进行了是否属于框架顶层以及是否轴压比小于0.15的判断,没有进行1.5倍的放大调整。而PKPM没有进行这种判断,对所有的柱都进行了强柱弱梁的放大调整。

因此,YJK的计算是符合规范的结果合理的计算。

6.4 将对比柱设为非顶层后YJK与PKPM配筋相同

为了说明问题,我们在上面所述的对比柱的楼层上,再增加输入一个楼层,使该柱所在层不再属于框架顶层,为了减少对比荷载的差异,我们对增加的楼层的层高设置为1米,房间都设置为全房间洞。

下图为新模型下,2层上面角柱的配筋结果,配筋值为36、31,已经和PKPM很接近。

该柱轴压比为0.17,大于0.15,该柱也不再属于框架顶层,因此YJK也对该柱的各项组合值乘以1.5的放大系数之后再去配筋,因此配筋值比原来增大很多。

6.5 结论

1、对于框架顶层的角柱或者轴压比小于0.15的框架角柱,YJK的配筋比PKPM小;

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常见对比问题分析

2、原因是YJK对于框架顶层的角柱或者轴压比小于0.15的角柱不进行考虑强柱弱梁的放大调整,而PKPM在角柱配筋时,没有对柱进行是否属于框架顶层的柱或者轴压比小于0.15的判断区别,都进行了考虑强柱弱梁的放大调整;

3、《抗规》6.2.2条文规定,考虑强柱弱梁放大调整时,对框架顶层的柱和轴压比小于0.15的柱是不进行调整的;

4、YJK的计算符合规范,其计算结果是合理的正确的结果,避免了不必要的浪费。

第七节 刚心计算和SATWE存在差异的分析

7.1 用户问题

该工程刚心计算结果SATWE和YJK差别大?

以第5层为例说明,本例差别主要在Y方向的刚心,SATWE计算的刚心Ys=2.92,而YJK计算的刚心Ys=5.44。

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常见对比问题分析

7.2 计算结果分析

1、平面上方长墙多

从平面墙的布置分析,在平面上方和下方对比,平面上方布置了2片较长的剪力墙,长墙的刚度比短墙大得多,因此刚心应该偏向平面上方,YJK的Ys计算值更加合理。

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常见对比问题分析

2、YJK与PMSAP结果相同

用同属于PKPM的PMSAP计算该工程,得到的该层刚心计算结果见下图,PMSAP的刚心Ys=5.3,和YJK的计算结果基本相同,和SATWE相差甚远。

3、YJK与Etabs结果相同

将模型转入ETABS后计算的刚心位置为XCR=24.672m,YCR=5.235m。

7.3 SATWE在刚心计算中存在的问题

SATWE计算层刚度的方法是将所有竖向构件,包括柱、墙、斜杆的抗侧力刚度叠加,他没有考虑竖向构件在平面的位置影响,也不考虑梁、板构件刚度的影响。

SATWE计算高位转换层刚度的方法与计算刚心的算法相同,下面以一个简单高位转换层为例分析SATWE的刚度计算方法。

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常见对比问题分析

1、不考虑竖向构件的平面位置

如上图转换层上下各1个标准层,柱、梁尺寸相同,仅平面位置不同,SATWE计算结果是上下层刚度相同,刚度比为1,而YJK计算的刚度比为0.5。

2、不考虑梁、板刚度的影响

假设对该转换梁为例的下层的梁高度由500改为800,这样下部刚度变大,但是SATWE计算的上下层刚度比仍旧为1,也就是说,梁的刚度对层刚度没有影响,而YJK可以正确反映梁的刚度变化。

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常见对比问题分析

3、柱被打断成几段时SATWE将柱的刚度叠加

当柱被层间梁打断,或者边框柱被墙的中间节点打断时,该柱在计算模型中形成几段柱,此时SATWE对该柱的刚度计算随着按打断的数量叠加。

假设将该转换梁例的上部楼层中间增加一个50*50层间梁将柱子分成两段,SATWE的上层刚度增加到4倍,而YJK的上层刚度基本没有变化。

3、SATWE的刚度计算受单元尺寸影响大

假设该转换层例下层改为剪力墙结构,分别设置墙的单元尺寸为不同尺寸,使墙的上部出口节点为1个和3个,如下图。

从结果输出可见,当墙细分造成顶部有3个出口接点时,其计算结果是异常的。

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常见对比问题分析

7.4 模型简化的进一步对比分析

为了对比方便,我们从本项目用户工程中取出一个标准层,建一个3层模型,分别取用不同的参数,并对比SATWE和YJK的计算结果。

对于SATWE计算,分别按照1米、2米、3米定义剪力墙单元尺寸,只对比它的Y向刚心位置,结果看到它的位置是变化的,且变化幅度很大,分别为1.99米、1.11米、-0.70米,离准确值偏差越来

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常见对比问题分析

越大,越来越不正常。

原因是SATWE的刚心计算受控于剪力墙上边的出口节点,当1米单元划分时,每片墙上都有出口节点,当3米单元划分时,很多墙上都没有出口节点,导致不同的出口节点状况对计算结果影响很大。

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常见对比问题分析

下面是YJK分别用1米、3米进行单元划分的刚心位置对比,它们都是Ys=5.48,没有变化。

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常见对比问题分析

下图是该工程用PMSAP计算结果,Ycr=6.1,与YJK接近,和SATWE相差更大。

7.5 结论

对于各层刚心的计算结果,SATWE和YJK的值经常对不上,这是因为SATWE刚心的计算方法存在很多问题,比如它不能考虑构件平面位置影响,对于层间梁打断的柱或被墙单元中间节点打断的边框柱,其刚度成倍增加,剪力墙上部出口节点的多少影响很大,有时得不出正确结果,等等。

YJK的刚心计算结果与同属PKPM的PMSAP的计算结果非常接近。 YJK的刚心计算结果与Etabs的计算结果非常接近。

第八节 剪力墙考虑平面外轴压配筋造成的与SATWE差异

8.1 例一:19368

8.1.1、用户问题

标题:地下室1层内墙配筋超,PKPM没有配筋

附件模型是省院2所的一个工程,地下室2层,1层内墙配筋(图中左侧)超(最大配筋率、抗剪超),PKPM则没有配筋。经过对比,设计参数、整体指标没什么差别。某些工况下的弯矩相差较大

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常见对比问题分析

8.1.2、计算结果对比

下图为地下2层平面,图中白色框中为用户所指超限的剪力墙。 该层层高达到14米。

下图分别为SATWE和YJK剪力墙配筋结果,SATWE配筋数据为0,而YJK分别为204、374、199,配筋率超限而显示红色。

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常见对比问题分析

8.1.3、差别原因分析

1、差别原因为YJK考虑了面外轴压承载力要求

剪力墙不但要满足面内偏压承载力要求,还要满足面外轴压承载力要求(按照混凝土规范6.2.15条),因此,YJK对剪力墙在进行面内压弯或者拉弯配筋计算的同时,还进行了剪力墙面外的轴压承载力配筋计算,最终结果取二者的较大值。

由于一层层高较高(14m),根据面外长细比确定的面外稳定系数非常小(0.12),造成配筋偏大。 SATWE以前对剪力墙的配筋计算也进行了面外轴压承载力计算,但从630版本开始,对于非独立墙,它取消了面外轴压承载力计算,这是它的配筋结果小的原因。

2、对剪力墙不进行面外轴压承载力验算可能不安全

对于面外墙肢很短、层高很高的剪力墙,因为其面外的长细比比面内小得多,更应进行面外轴压承载力计算,否则极易造成结构不安全的配筋隐患。

8.1.4、PMSAP、TAT考虑了剪力墙面外轴压承载力计算

同为PKPM计算模块的PMSAP、TAT却在剪力墙配筋计算时,考虑了剪力墙面外轴压承载力计算。 对该工程用PMSAP计算,其地下2层配筋结果见下图,在与YJK相同的部位,它们都显示为红色超限,其配筋值与YJK非常接近。

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常见对比问题分析

8.1.5、应改用剪力墙组合墙配筋方式计算

1、对组合墙按单片墙计算的面外配筋偏大

对剪力墙的非组合方式配筋,也称为分段式配筋,不能考虑剪力墙组合截面的特点,而是分别按照一字形截面墙配筋。

轴压稳定系数由剪力墙面外长细比决定,对于与其他墙肢相连的剪力墙,按照单片墙计算的面外回转半径比实际情况小,这可能造成配筋偏大。

2、按剪力墙组合截面配筋方式结果理想

可在YJK的计算参数中设置为对剪力墙按照组合墙方式配筋,即对参数做如下改动:勾选墙柱配筋考虑端柱、墙柱配筋考虑翼缘墙。

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常见对比问题分析

按照组合截面计算的回转半径与实际情况较为接近,按照组合墙计算的结果如上图右边。 可见超限墙大大减少。

8.1.6、结论

1、剪力墙不但要满足面内偏压承载力要求,还要满足面外轴压承载力要求(按照混凝土规范6.2.15条),因此,YJK对剪力墙在进行面内压弯或者拉弯配筋计算的同时,还进行了剪力墙面外的轴压承载力配筋计算,最终结果取二者的较大值;

2、SATWE以前对剪力墙的配筋计算也进行了面外轴压承载力计算,但是,从630版本开始,对于非独立墙,它取消了面外轴压承载力计算;但是,当面外墙肢很短时,如此简单的忽略面外轴压承载力计算会偏于不安全;

3、对于面外墙肢很短、层高很高的剪力墙,因为其面外的长细比比面内小得多,更应进行面外轴压承载力计算,否则极易造成结构不安全的配筋隐患;

4、同为PKPM计算模块的PMSAP、TAT却在剪力墙配筋计算时,考虑了剪力墙面外轴压承载力计算,它们的剪力墙配筋结果与YJK接近。

5、对于有其他墙肢相连的剪力墙,按照一字型截面计算的、即按单片墙计算的面外回转半径比实际情况小,这可能造成配筋偏大;

6、对于有其他墙肢相连的剪力墙,应改用按照YJK的剪力墙组合截面配筋方式,可以得到理想的计算结果,它可比按照单片墙配筋方式配筋结果大大减少,并且可以避免SATWE简单忽略轴压配

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常见对比问题分析

筋造成的不安全。

8.2 例二:19377

8.2.1、用户问题

标题:第二层剪力墙超筋

您好,这个模型的第二层电梯处剪力墙怎么会超筋,用PKPM复核的时候没有超筋。请帮忙检查一下。谢谢了

8.2.2、计算结果对比

下图为2层平面,图中白色框中为用户所指超限的剪力墙。 该层层高达到7.5米。

下图分别为SATWE和YJK剪力墙配筋结果,SATWE配筋数据为0,而YJK分别为84,配筋率超限而显示红色。

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常见对比问题分析

8.2.3、差别原因分析

1、差别原因为YJK考虑了面外轴压承载力要求

剪力墙不但要满足面内偏压承载力要求,还要满足面外轴压承载力要求(按照混凝土规范6.2.15条),因此,YJK对剪力墙在进行面内压弯或者拉弯配筋计算的同时,还进行了剪力墙面外的轴压承载力配筋计算,最终结果取二者的较大值。

由于一层层高较高(7.5m),根据面外长细比确定的面外稳定系数非常小,造成配筋偏大。 SATWE以前对剪力墙的配筋计算也进行了面外轴压承载力计算,但从630版本开始,对于非独立墙,它取消了面外轴压承载力计算,这是它的配筋结果小的原因。

2、对剪力墙不进行面外轴压承载力验算可能不安全

对于面外墙肢很短、层高很高的剪力墙,因为其面外的长细比比面内小得多,更应进行面外轴压承载力计算,否则极易造成结构不安全的配筋隐患。

8.2.4、PMSAP、TAT考虑了剪力墙面外轴压承载力计算

同为PKPM计算模块的PMSAP、TAT却在剪力墙配筋计算时,考虑了剪力墙面外轴压承载力计算。 对该工程用TAT计算,其2层配筋结果见下图,在与YJK相同的部位,它们都显示为红色超限,其配筋值与YJK非常接近。

8.2.5、应改用剪力墙组合墙配筋方式计算

1、对组合墙按单片墙计算的面外配筋偏大

对剪力墙的非组合方式配筋,也称为分段式配筋,不能考虑剪力墙组合截面的特点,而是分别按照一字形截面墙配筋。

轴压稳定系数由剪力墙面外长细比决定,对于与其他墙肢相连的剪力墙,按照单片墙计算的面外

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常见对比问题分析

回转半径比实际情况小,这可能造成配筋偏大。

2、按剪力墙组合截面配筋方式结果理想

可在YJK的计算参数中设置为对剪力墙按照组合墙方式配筋,即对参数做如下改动:勾选墙柱配筋考虑端柱、墙柱配筋考虑翼缘墙。

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常见对比问题分析

按照组合截面计算的回转半径与实际情况较为接近,按照组合墙计算的结果如上边右图。 配筋为0,不再超限。

8.2.6、结论

1、剪力墙不但要满足面内偏压承载力要求,还要满足面外轴压承载力要求(按照混凝土规范6.2.15条),因此,YJK对剪力墙在进行面内压弯或者拉弯配筋计算的同时,还进行了剪力墙面外的轴压承载力配筋计算,最终结果取二者的较大值;

2、SATWE以前对剪力墙的配筋计算也进行了面外轴压承载力计算,但是,从630版本开始,对于非独立墙,它取消了面外轴压承载力计算;但是,当面外墙肢很短时,如此简单的忽略面外轴压承载力计算会偏于不安全;

3、对于面外墙肢很短、层高很高的剪力墙,因为其面外的长细比比面内小得多,更应进行面外轴压承载力计算,否则极易造成结构不安全的配筋隐患;

4、同为PKPM计算模块的PMSAP、TAT却在剪力墙配筋计算时,考虑了剪力墙面外轴压承载力计算,它们的剪力墙配筋结果与YJK接近。

5、对于有其他墙肢相连的剪力墙,按照一字型截面计算的、即按单片墙计算的面外回转半径比实际情况小,这可能造成配筋偏大;

6、对于有其他墙肢相连的剪力墙,应改用按照YJK的剪力墙组合截面配筋方式,可以得到理想的计算结果,它可比按照单片墙配筋方式配筋结果大大减少,并且可以避免SATWE简单忽略轴压配筋造成的不安全。

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常见对比问题分析

第九节 框架梁由多段组成时梁下配筋有时比PKPM大

9.1 用户问题

标题:框架梁下配筋结果PKPM和YJK相差较大

现计算一个5跨的模型,分别用pkpm和盈建科进行了计算,发现计算结果有点出入:

上图这是用盈建科计算的结果;

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常见对比问题分析

这是用pkpm计算的结果。

YJK梁下配筋67,PKPM梁下配筋61,相差近10%。

后来发现两者的梁刚度不同,改为相同的梁刚度计算结果不变,仍为上图所示。 查了一下荷载作用下的梁弯矩也不相同,如下图:YJK为620,而PKPM为607.

此为盈建科的弯矩值

请问,两者计算的结果为什么会差这么多?

这是pkpm的弯矩值

9.2 计算结果对比

我们先用PKPM计算,再将PKPM模型转换到YJK,用YJK计算,二者对比如下图。

YJK主梁的跨中配筋较PKPM大,而次梁配筋相差小。对于框架主梁,PKPM配筋为67,YJK配筋为61,YJK比PKPM大约10%。

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常见对比问题分析

9.3 差别原因分析对比

1、主梁调幅前弯矩内力基本相同

通过对比该主梁的详细计算文本如下所示,恒载作用下调幅前弯矩差距较小,PKPM和YJK分别为607和620,说明力学计算结果二者相同。

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常见对比问题分析

2、梁跨中弯矩包络YJK大于PKPM

对比PKPM和YJK的弯矩包络值如下所示,发现YJK弯矩包络大于PKPM弯矩包络值,YJK梁下最大值为1343,而PKPM为1257,YJK比PKPM大6.8%。这是造成YJK比PKPM梁下配筋大的原因。

从Loadcase一列,即控制梁下部配筋的控制组合号来看,PKPM控制组合号为1,即为恒+活组合,而YJK的控制组合号为0,说明它不是由任何荷载组合控制配筋,而是由简支梁跨中弯矩一半来控制的配筋。

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常见对比问题分析

9.4 对《高规》5.2.3.4条的不同处理

1、《高规》条文

《高规》5.2.3.4条规定:对于调幅梁,框架梁跨中截面正弯矩设计值不应小于竖向荷载作用下按简支梁计算的跨中弯矩设计值的50%。

2、处理差异

对于按照简支梁计算的梁的计算模型的选取,YJK与PKPM具有差异,如图3所示,YJK是按照整个主梁为简支情况计算,而PKPM取的是被次梁打断的各个分段为简支进行计算,这显然是不符合规范要求。

YJK与PKPM简支梁计算模型

3、结论验证

可以通过修改梁属性来验证上面的结论,在两个计算模型中,均将该梁设置成未调幅梁后对比文本信息,如下图所示,两款软件计算梁弯矩包络结果相差很小。

由于设置为不调幅梁后,软件将不再按照简支梁跨中弯矩的一半控制配筋,PKPM和YJK的计算模型不再存在差异。

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本文来源:https://www.bwwdw.com/article/d1qa.html

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