國立新竹教育大學數(shù)位學習科技研究

工程(gōngchéng)計算中的40個問題及其算例分析2008年3月廣東省建筑設計研究院深圳市廣廈軟件(ruǎnjiàn)有限公司精品資料每個問題包括如下6個方面(fāngmiàn)內容：1）問題(wèntí)的背景和來源；2）典型算例介紹；3）不同計算模型簡介；4）列舉不同方法和軟件計算結果；5）對計算結果分析和比較；6）結論和建議。精品資料一、偏心(piānxīn)算例工程(gōngchéng)名：梁托偏墻.prj問題的背景：梁托墻,墻對梁有偏心時，對梁產(chǎn)生較大扭矩，為何有些計算算不出梁扭矩和柱彎矩？算例：1)墻對梁的偏心100mm；2)在墻上布置50kN/m的荷載，模擬上面還有多層墻；3)考證有偏心計算的計算精度。工程計算中有大量的偏心存在，偏心引起的彎扭較大，偏心計算是當前計算中的難點。精品資料計算模型：1）GSSAP采用偏心剛域方法(fāngfǎ)計算；2）SATWE采用沒有人工布置剛性梁方法(fāngfǎ)。3）SATWE采用人工布置剛性梁方法(fāngfǎ)。偏心剛域方法：當多個節(jié)點之間的運動關系為剛體運動時，其中一個節(jié)點作為(zuòwéi)計算節(jié)點，其它節(jié)點的剛度變換到計算節(jié)點即可。兩墻肢與柱相交，墻的兩節(jié)點和柱節(jié)點之間剛體運動，柱節(jié)點為計算節(jié)點，墻的節(jié)點剛度變換后凝聚到計算節(jié)點，這種方法在理論和實踐上能準確計算各種偏心情況。在所有的軟件中，GSSAP第1次按偏心剛域方法對所有偏心實現(xiàn)了自動處理,沒有完全按此方法就是就會有問題。精品資料不同方法(fāngfǎ)和軟件計算結果：計算方法理論結果GSSAPSATWE(無剛梁)SATWE(有剛梁)柱底軸力(kN)97.0097.0097.0097.00柱底彎矩(kN.m)-6.50-6.50028.1梁扭矩(kN.m)-6.50-6.50028.4分析和比較(bǐjiào)：1）GSSAP偏心剛域方法與理論結果完全吻合；2）SATWE沒有人工布置剛性梁時，無扭矩，結果有問題；3）SATWE人工布置剛性梁時，剛梁長取偏心100mm，結果有較大誤差，隨剛梁長度增大誤差減小，梁長度要求大于300mm。結論和建議：1）GSSAP偏心剛域方法可以準確計算扭矩，按實際模型輸 入偏心墻即可；2）SATWE必須梁墻間人工加剛性梁，要注意剛梁長度控制。罰約束應用不合理，引起力不平衡。精品資料2.工程(gōngchéng)名：兩柱兩梁.prj問題的背景：兩根梁同時搭接在兩根柱上，以往有兩種計算方法：1)把柱當墻輸入；2)梁端與柱中之間加剛梁。采用方法1會影響柱的內力(nèilì)調整和截面計算，對柱配筋需人工處理；采用方法2輸入較繁瑣，有內外力不平衡的現(xiàn)象。算例：兩柱托兩梁，在其中一根梁上布置50kN/m的均布荷載，工業(yè)結構中常見到的一種情況。精品資料不同(bùtónɡ)方法和軟件計算結果：分析和比較：1）偏心剛域方法與理論結果完全吻合；2）加剛梁會產(chǎn)生內外力不平衡的現(xiàn)象，柱的彎矩偏小。結論和建議：GSSAP偏心剛域方法可以準確(zhǔnquè)計算，按實際模型輸入梁的偏心即可。計算模型：1）GSSAP采用偏心剛域方法計算。2）SATWE采用人工布置剛梁方法(剛梁長350mm)。計算方法理論結果GSSAPSATWE柱底軸力(kN)347.50347.50347.3柱底彎矩(kN.m)-87.50-87.50-84.4精品資料3.工程(gōngchéng)名：梁托兩墻.prj問題的背景：轉換大梁(dàliáng)同時托兩片剪力墻，以往的常用軟件無法計算。算例：1)在其中一條墻上布置50kN/m的荷載；2)計算梁的扭矩和柱的彎矩。精品資料不同(bùtónɡ)方法和軟件計算結果：分析和比較：1）偏心剛域方法與理論結果完全吻合；2）SATWE人工布置剛性(ɡānɡxìnɡ)梁時，剛梁長取偏心150mm，結果有較大誤差。結論和建議：GSSAP偏心剛域方法可以準確計算，按實際模型輸入墻的偏心即可。計算模型： 1）GSSAP采用偏心剛域方法計算。 2）SATWE采用人工布置剛梁方法。計算方法理論結果GSSAPSATWE柱底軸力(kN)123.75123.75122.7柱底彎矩(kN.m)-7.50-7.5022.5梁扭矩(kN.m)-7.50-7.5013.6精品資料4.工程(gōngchéng)名：梁托垂墻.prj問題的背景：轉換大梁托L形、Z形墻時，所托墻有垂直于梁的部分，以往處理方法是墻下加剛梁，輸入(shūrù)繁瑣。算例：1)在垂直于梁的墻上布置20kN/m的荷載；2)計算梁的扭矩和柱的彎矩。精品資料不同(bùtónɡ)方法和軟件計算結果：分析和比較：兩種方法計算結果與理論結果一致(yīzhì)。結論和建議：采用墻下加剛性梁計算方法操作較麻煩，最好是采用偏心剛域方法，按實際模型輸入垂直墻即可。計算模型： 1）GSSAP采用偏心剛域方法計算。 2）SATWE采用人工布置剛梁方法。計算方法理論結果STAWEGSSAP柱底軸力(kN)33.2533.333.25柱底彎矩(kN.m)-2.19-2.2-2.19梁扭矩(kN.m)-2.19-2.2-2.19精品資料5.工程(gōngchéng)名：墻端柱.prj問題的背景：當墻端或墻中柱與剪力墻有較大偏心時，計算(jìsuàn)軟件對偏心處理有無問題？算例：1)在柱頂上布置1000kN的集中活荷載；2)計算墻和柱的彎矩。精品資料不同方法(fāngfǎ)和軟件計算結果：分析和比較：1)3個軟件能保證軸力平衡； 2)偏心剛域方法保證基底(jīdǐ)彎矩平衡；3)SATWE墻柱無偏心時基底(jīdǐ)彎矩平衡，有偏心時不平衡。結論和建議：GSSAP偏心剛域方法可以準確計算，按實際柱對墻的偏心輸入柱即可。計算模型：GSSAP采用偏心剛域方法計算。計算方法ETABSSATWEGSSAP柱底軸力(kN)658.8538.6575.07墻底軸力(kN)341.2461.4424.93合計軸力(kN)100010001000計算方法SATWEGSSAP柱底彎矩(kN.m)16.718.8墻底彎矩(kN.m)753.4383.8彎矩平衡驗算不平衡平衡精品資料6.工程(gōngchéng)名：柱托多柱.prj問題的背景：在伸縮縫處常見(chánɡjiàn)一柱托兩柱情況，加剛性梁計算有何問題？算例：1)在層2柱頂上分別布置1000kN和2000kN的集中活荷載;2)查看柱底內力情況。精品資料不同方法(fāngfǎ)和軟件計算結果：分析和比較(bǐjiào)：1）偏心剛域方法與理論結果完全吻合；2）SATWE計算由于剛性梁(長300mm)的影響，會產(chǎn)生彎矩和剪力不平衡的現(xiàn)象。結論和建議：GSSAP偏心剛域方法可以準確計算，按實際的偏心輸入柱即可，無需其它柱間加剛性梁等特殊計算方法。計算模型：1）GSSAP采用偏心剛域方法計算。2）SATWE采用人工布置剛梁方法。計算方法理論結果GSSAPSATWE柱底軸力(kN)300030003000柱底彎矩(kN.m)300300315精品資料

1）在實際工程中，存在大量的偏心，柱跟柱、墻跟柱、梁跟墻柱，包括板跟墻柱梁，都存在這種情況；2）偏心剛域方法在理論和實踐上能準確計算所有偏心情況，這是沒有任何爭議的；3）在一個軟件中如果對所有偏心沒有完全實現(xiàn)這個方法，計算肯定有問題，如SATWE和SSW等軟件，很多方面(fāngmiàn)就沒有這樣做。4）GSSAP在國內外所有軟件中第1個完全實現(xiàn)了這種方法，自動處理，不需人工干預。精品資料二、標高(biāogāo)算例工程(gōngchéng)名：梁標高.prj問題的背景：當梁下沉并且下沉高度大于梁高時，以往各軟件都把梁拉到樓層平面上計算，這種不考慮梁下沉影響的處理方法導致計算結果有較大誤差。算例：梁下沉1000mm。工程中梁板的相對標高并不都為0，以往計算常常不考慮標高的影響，計算結果與實際情況有很大區(qū)別。精品資料不同方法(fāngfǎ)和軟件計算結果：分析和比較：是否增加節(jié)點對下沉梁及相交柱計算結果影響較大。結論和建議：1)計算程序應準確考慮梁標高(biāogāo)對計算結果的影響；2)特別注意：通過修改標高(biāogāo)來輸入錯層結構時，軟件應按照實際模型計算。計算模型： 1）GSSAP中自動在柱跨中增加節(jié)點； 2）將梁拉到樓層平面上計算，不增加柱跨中節(jié)點。計算方法柱中增加節(jié)點柱中不增加節(jié)點相差百分比下沉梁支座彎矩(kN.m)-26-3119%下沉梁跨中彎矩(kN.m)181328%精品資料2.工程(gōngchéng)名：板標高.prj問題的背景：同一樓面不同區(qū)域板標高相差較大時，以往簡化計算(jìsuàn)將板拉到同一樓層平面，計算(jìsuàn)結果有什么問題?算例：板下沉1000mm。精品資料不同(bùtónɡ)方法和軟件計算結果：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算不出振型5和6。結論和建議：應按樓板的實際(shíjì)標高建模并按彈性板參與計算，否則水平位移及構件內力可能有較大誤差。計算模型：GSSAP計算中，自動將標高不在樓面的板按照彈性板計算。振型5振型6精品資料3.工程(gōngchéng)名：斜屋面1.prj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算，計算結果與實際情況相差較大(jiàodà)，如何解決?算例：中間起坡高度2000mm。精品資料不同方法(fāngfǎ)和軟件計算結果：分析和比較：1）采用GSSAP和ETABS計算是正確的。2）實際模型與將斜屋面拉平加大荷載方法的計算結果相比，梁彎矩減少(jiǎnshǎo)，柱的彎矩增大，結果相差較大。結論和建議：應采用實際模型計算此類斜屋面結構。計算模型：1）GSSAP中采用實際標高，板自動采用膜元計算；2）ETABS中采用實際標高，板選擇采用膜元計算；3）SATWE中將斜屋面拉平加大荷載來計算；4）SSW中將斜屋面拉平自動加大荷載來計算。計算方法GSSAPETABSSSWSATWE相差梁最小彎矩(kN.m)-36.94-37.1-49-49.2-25%梁最大彎矩(kN.m)15.7615.74847.6-67%柱底彎矩(kN.m)33.9036.22423.446%精品資料4.工程(gōngchéng)名：斜屋面2.prj問題的背景：坡屋面下有水平(shuǐpíng)梁連接，邊沿只有一條梁，這種模型以往常用軟件不能計算，如何準確計算？算例：1)中間起坡高度2000mm；2)連接的水平梁按斜梁輸入。精品資料不同(bùtónɡ)方法和軟件計算結果：分析和比較：GSSAP與ETABS計算結果一致(yīzhì)。結論和建議：應采用實際模型計算此類斜屋面結構。計算模型：1）GSSAP中采用實際標高，板自動采用膜元計算；2）ETABS中采用實際標高，板選擇采用膜元計算。計算方法GSSAPETABS水平梁最小彎矩(kN.m)-36-34水平梁最大彎矩(kN.m)2325精品資料5.工程(gōngchéng)名：體育館.prj問題的背景(bèijǐng)：體育館看臺有大量斜梁斜板，結構設計軟件有無方便的計算方法?算例：圓弧結構，改柱頂相對標高分別為：0mm,-1000mm,-2000mm,-3000mm。精品資料不同方法和軟件(ruǎnjiàn)計算結果（恒載作用下）：分析和比較：GSSAP與ETABS結果基本吻合。結論和建議：GSSAP采用修改柱頂標高的方式創(chuàng)建大量斜梁斜板，是目前計算體育館看臺最方便(fāngbiàn)的方法。計算模型：1）GSSAP中，實際模型(板自動采用膜元)輸入；2）ETABS中，實際模型(板指定采用膜元)輸入。計算方法GSSAP（實際）ETABS（實際）最大Z位移（mm）0.0680.068振動周期（s）0.10170.0967精品資料1、標高問題大量存在(cúnzài)，像夾層、梯梁和錯層等等；2、以往軟件拉平計算存在(cúnzài)很大誤差；3、GSSAP自動處理標高問題，高度智能化，保證準確性，達到人人都能用的目的。精品資料三、空間應力(yìnglì)分析工程(gōngchéng)名：空間應力.prj問題的背景：深受彎構件若只抽取部分平面內構件進行平面應力分析計算難以保證準確性，能否在結構整體計算時自動按空間應力分析？算例：梁上托墻。以往計算主要采用桿系計算，開發(fā)了三個殼單元可擴展到空間應力分析：1)墻采用墻殼；(SAP84)2)板采用板殼；(ETABS)3)梁采用梁殼。(GSSAP)精品資料不同方法(fāngfǎ)和軟件計算結果：分析和比較：1)GSSAP和平面應力計算結果一致；2)ETABS殼與柱相連偏剛。結論和建議：1)在GSSAP中具有墻殼、板殼和梁殼，可以進行空間應力分析；2)空間整體(zhěngtǐ)分析避免了平面應力中導荷的問題。計算模型：1）GSSAP中，墻采用墻殼，梁采用梁殼計算；2）平面應力，墻梁柱都采用平面應力元；3）ETABS中，墻和梁采用墻殼。計算方法GSSAP平面應力ETABS梁跨中豎向位移(mm)0.380.370.32精品資料2.工程(gōngchéng)名：局部應力.prj問題的背景：以往建筑結構(jiégòu)計算軟件不能計算局部應力，如墻上開洞，難以準確計算連梁兩端的應力分布情況。算例：1)如右圖，5層雙肢墻，每層水平作用1000kN集中活荷載。2)指定連梁采用殼單元。精品資料不同方法(fāngfǎ)和軟件計算結果（活載作用下）：分析和比較：GSSAP和ETABS結果一致。結論和建議：梁采用(cǎiyòng)殼單元，可以準確計算梁應力分布情況。計算模型：1）GSSAP中，連梁計算單元指定殼元;2）ETABS中，墻開洞，再細分單元。計算方法GSSAPETABS1層X向最大正應力(kN/m2)24253230831層X向最小正應力(kN/m2)-16273-16490精品資料3.工程(gōngchéng)名：開洞梁.prj問題的背景(bèijǐng)：開洞削弱了梁剛度，如何計算真實的應力和內力?算例：如右圖在梁兩側開兩個500X500的洞口。精品資料不同(bùtónɡ)方法和軟件計算結果（活載作用下）：分析和比較：1)GSSAP與ETABS位移結果一致。2)GSSAP梁積分出的力內外平衡，ETABS應力無法直接(zhíjiē)采用。結論和建議：若梁上洞口對梁剛度較大影響，可以選擇GSSAP梁開洞殼元計算梁。梁殼是GSSAP開創(chuàng)性的一個工作。計算模型：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算。計算方法GSSAPETABS梁中點位移(mm)0.2750.286精品資料4.工程(gōngchéng)名：變截面梁.prj問題的背景(bèijǐng)：變截面梁如何進行空間結構應力和內力分析?算例：梁兩端有支托。精品資料不同(bùtónɡ)方法和軟件計算結果（恒載作用下）：分析和比較：變厚度殼計算結果合理，可應用(yìngyòng)于實際工程。結論和建議：可采用空間應力分析計算變截面深受彎構件。引入梁殼以后，平面應力完全可以被空間應力取代了。計算模型：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）變厚度殼計算（梁端截面上下有兩節(jié)點與柱協(xié)調）。計算方法桿（考慮重疊剛域）桿（不考慮重疊剛域）殼梁最小彎矩(kN.m)-127-142-137梁最大彎矩(kN.m)1109592精品資料5.工程(gōngchéng)名：板托柱.prj問題的背景：常用軟件不能在空間(kōngjiān)整體分析中直接計算厚板轉換柱，一般將板簡化為扁梁來支托柱，能否直接在空間(kōngjiān)整體分析中計算？算例：1)板上托柱；2)在柱頂上布置1000kN的集中活荷載。精品資料不同方法(fāngfǎ)和軟件計算結果：分析和比較：1)GSSAP和ETABS結果一致；2)GSSAP的板殼單元對剖分敏感性小于ETABS。結論和建議：1）板剖分長度(chángdù)≤2000mm；2）驗算應力和內力時應取柱邊值，避免取應力集中處計算結果。計算模型：GSSAP和ETABS中板采用殼元計算。計算方法ETABSGSSAPETABSGSSAPETABSGSSAP板剖分長度(mm)50010002000板中心點位移(mm)58.461.661.7560.262.8560.3精品資料6.工程(gōngchéng)名：板托墻.prj問題(wèntí)的背景：常用軟件不能在空間整體分析中直接計算厚板轉換墻，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算？算例：1)板上托墻；2)在墻頂上分別布置500kN/m的線活荷載。精品資料不同(bùtónɡ)方法和軟件計算結果：分析和比較：GSSAP和ETABS計算結果基本一致。結論和建議：1）板剖分長度≤2000mm；2）驗算(yànsuàn)應力和內力應取墻邊值，避免取應力集中處計算結果。計算模型：GSSAP和ETABS中板采用殼元計算。計算方法ETABSGSSAPETABSGSSAP剖分長度(mm)5001000板中心點位移(mm)24.4826.824.2826.8精品資料7.工程(gōngchéng)名：平底水池.prj問題的背景：以往將樓頂水池單獨建模采用(cǎiyòng)國內外通用有限元分析，不能方便地與整個結構一起進行應力和內力分析，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30kN/m2三角形布置水荷載。精品資料不同(bùtónɡ)方法和軟件計算結果（水作用工況下）：分析和比較：GSSAP與ETABS計算結果基本吻合。結論和建議：在GSSAP中能方便(fāngbiàn)地將水池與整個結構一起進行應力和內力分析。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GSSAPETABS底板中點Z向位移(mm)-5.28-5.536水池頂中點水平位移(mm)0.5250.532精品資料8.工程(gōngchéng)名：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(jìsuàn)軟件不能方便地進行應力和內力分析。算例：水池底板上布置30kN/m2水荷載，水池壁30kN/m2三角形布置水荷載。精品資料不同(bùtónɡ)方法和軟件計算結果（水作用工況下）：分析和比較：GSSAP與MIDAS計算結果基本吻合。結論和建議：在GSSAP中能方便地與整個結構一起進行(jìnxíng)應力和內力分析。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GSSAPMIDAS底板中點Z向位移(mm)-0.35-0.37水池頂中點水平位移(mm)0.500.62精品資料9.工程(gōngchéng)名：筒倉.prj問題的背景：尖頂或圓頂?shù)耐矀}，常用結構設計軟件能否進行(jìnxíng)應力和內力分析。算例：筒倉尖頂相對標高為1000mm，筒倉壁作用30kN/m2均布水荷載。精品資料不同方法(fāngfǎ)和軟件計算結果（恒載作用下）：分析和比較：GSSAP與ETABS計算結果基本吻合。結論和建議(jiànyì)：在GSSAP中能方便地將筒倉結構與整個結構一起進行應力和內力分析。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GSSAPETABS筒倉尖頂Z向位移(mm)-0.110-0.118精品資料1、規(guī)范要求進行平面應力和細部應力計算，象深受彎構件、水池和筒倉等；2、以前，象SATWE和SSW不能算這類問題，現(xiàn)在，GSSAP具有空間應力分析的功能，可以算這類問題；3、空間應力分析完全可以取代平面應力分析，使計算軟件發(fā)展(fāzhǎn)到新的時代：除了有內力計算外，還具有了應力分析功能。精品資料四、荷載(hèzài)算例1.工程(gōngchéng)名：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。精品資料計算模型：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(diàochē)，計算柱1的內力，吊車(diàochē)有關的工況數(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(diàochē)，每部吊車(diàochē)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(diàochē)有關的工況數(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(diàochē)工況數(shù)為9*20=180個。不同方法和軟件計算結果：計算方法計算方法1計算方法2柱1最大軸力N(kN)453.08458.97柱1最大彎矩Mx(kN)80.40101.85分析(fēnxī)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。精品資料問題(wèntí)的背景：模擬施工有很多方法，哪種方法能準確計算?算例：20層框剪結構(jiégòu)。2.工程名：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3種模擬施工方法。計算16層這根梁的梁端彎矩精品資料不同方法和軟件(ruǎnjiàn)計算結果（恒載作用下）：一次性加載位移(wèiyí)GSSAP真實模擬施工位移精品資料分析和比較：1)一次性加載和模擬施工(shīgōng)有較大的差別；2)GSSAP真實模擬施工(shīgōng)求解的結果準確；3)SATWE的模擬施工(shīgōng)3結果可用，其它方法誤差太大。結論和建議：1)模擬施工(shīgōng)應采用真實模型求解；2)GSSAP墻柱梁板都可設置模擬施工(shīgōng)號，可用于后澆計算。計算方法一次性加載GSSAPSATWE(1)SATWE(2)SATWE(3)1層位移(mm)0.670.710.770.360.852層1.311.351.460.671.59………………………………16層6.822.683.101.393.12………………………………19層7.121.271.450.671.4820層7.150.670.780.360.7816層梁的支座彎矩(kN.m)-22.73-16.39-13.90-17.4精品資料問題的背景：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(fēnbù)和集中)。算例：在板上建虛梁，板上線荷載(hèzài)簡化為虛梁上的線荷載(hèzài)，板采用殼單元計算。3.工程名：板上線荷.prj精品資料計算(jìsuàn)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(bǐjiào)：GSSAP與ETABS基本吻合。結論和建議：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）-6.473-6.427振動周期（s）0.1170.111不同方法和軟件計算結果(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。精品資料問題的背景：風洞試驗提供數(shù)據(jù)，每方向風作用有三個方向4個荷載分量：迎風面方向的風力、垂直迎風面的風力、豎向風力和豎向扭矩，如何使用(shǐyòng)風洞試驗的風力進行計算。算例：10層每層高為3000mm，0度方向風有三個方向4個荷載(hèzài)分量。4.工程名：三向風載.prj以往風荷只有迎風面方向的風力精品資料計算(jìsuàn)模型：GSSAP計算(jìsuàn)入口文件*.gsp中可輸入（0度風）:分析和比較：有垂直向位移(wèiyí)和Z向轉動。結論和建議：GSSAP可以計算風洞試驗測得的每方向風有三個方向4個力。層號迎風面方向的風力垂直迎風面的風力豎向風力豎向扭矩18.318.318.318.3129.189.189.189.1839.679.679.679.67410.6010.6010.6010.60511.6711.6711.6711.67612.6712.6712.6712.67713.6213.6213.6213.62814.5514.5514.5514.55915.4715.4715.4715.471016.4016.4016.4016.40不同方法和軟件計算結果(0度方向風作用下):位移(mm)X=31.025Y=31.025Z=0.125旋轉(弧長)X=-0.00039Y=0.00039Z=0.00205精品資料問題的背景(bèijǐng)：不考慮施工荷載首層易開裂，如何準確計算？算例：如右圖，首層板上布置10kN/m2施工荷載(hèzài)，包括自重的恒載為4kN/m2。5.工程名：施工荷載.prj精品資料計算模型：GSSAP中施工荷載作為單獨工況進行內力計算和工況組合。

不同方法和軟件(ruǎnjiàn)計算結果：首層梁的彎矩和剪力由施工荷載組合控制。結論和建議：施工(shīgōng)荷載較大時，計算中應考慮施工(shīgōng)荷載的計算和組合。精品資料問題的背景：以往(yǐwǎng)結構設計軟件計算時沒考慮飄板對梁產(chǎn)生的扭矩，如何自動算出梁扭矩。算例：板飄出500mm，板采用(cǎiyòng)殼單元計算。6.工程名：飄板.prj內板也應指定殼，否則梁扭矩偏大。精品資料計算(jìsuàn)模型：1)GSSAP中板采用殼單元；2)ETABS中板采用殼單元。分析和比較：GSSAP和ETABS結果一致。結論和建議：1)當飄板跨度較大時，應考慮飄板對梁扭矩的影響；2)梁柱板的其它結果與指定剛板時近似(jìnsì)，沒有問題。計算方法GSSAPETABS梁扭矩（kN.m）2.332.28不同方法和軟件計算結果（恒載作用下）：精品資料問題的背景(bèijǐng)：板的剛度對梁的內力計算有多大影響?算例：1層框架(kuànɡjià)。7.工程名：梁板關系.prj計算此梁彎矩隨剛度增大的變化精品資料計算(jìsuàn)模型：1）梁剛度沒有放大；2）梁剛度放大1.5；3）梁剛度放大2.0；4）板采用殼單元。不同方法和軟件計算(jìsuàn)結果（恒載作用下）：分析和比較：中梁剛度(ɡānɡdù)放大2.0時與殼結果一致。結論和建議：1)總體信息中，中梁剛度(ɡānɡdù)放大系數(shù)一般為2.0；2)對梁高>500mm的梁逐步減少；3)如確實要真實考慮板對梁剛度(ɡānɡdù)影響就全部板采用殼來算。計算方法沒有放大放大1.5放大2.0板采用殼中梁支座彎矩（kN.m）-24.71-21.91-19.67-19.03中梁跨中彎矩（kN.m）26.2929.0931.3332.72精品資料問題的背景：通常工程中，對于(duìyú)風荷計算，是否考慮連梁剛度折減有多大影響?算例：10層框剪。8.工程(gōngchéng)名：連梁剛度.prj精品資料分析和比較：在風荷載作用下，考慮連梁剛度折減對樓層位移有明顯影響(yǐngxiǎng)。結論和建議：建議不考慮風荷載作用下的連梁剛度折減。不同方法(fāngfǎ)和軟件計算結果（0度風作用下）：計算方法不折減折減誤差百分比0度風最大位移(mm)4.234.9116%精品資料問題的背景(bèijǐng)：多層結構為何還要考慮風振影響?算例：5層框架(kuànɡjià)。9.工程名：減少風荷.prj2006《建筑結構荷載規(guī)范》7.4.1對于高度大于30m且高寬比大于1.5的房屋和基本自振周期大于0.25s的各種高聳以及大跨度屋蓋結構，…精品資料計算模型：1）按《建筑結構(jiégòu)荷載規(guī)范》50009-2001考慮風振影響；2）按《建筑結構(jiégòu)荷載規(guī)范》50009-2006不考慮風振影響。分析和比較：1)2006《建筑結構荷載規(guī)范》改正(gǎizhèng)了2001版中不合理的條文，類似舊規(guī)范；2)多層結構中，以往多算了風荷載，梁柱鋼筋可能過大。結論和建議：1)目前GSCADV13.0已按2006《建筑結構荷載規(guī)范》修改，請盡早采用，注意一下pkpm現(xiàn)在版本還沒有改；2）對基本自振周期大于0.25s的各種高聳以及大跨度屋蓋結構，人工在總體信息中增大基本風壓。不同方法和軟件計算結果：計算方法考慮風振不考慮風振相差倍數(shù)90度總風荷（kN）133.6799.931.341層中梁支座配筋（cm2）10.58.41.251層中柱B邊配筋（cm2）7.585.351.42精品資料五、基礎(jīchǔ)算例工程(gōngchéng)名：擴展剪切.prj問題的背景：為何有些軟件中斜截面剪切驗算控制擴展基礎高度，使基礎高度大了一級？算例：如圖(1)擴展基礎，高度為600mm，基礎底應力470kN/m2。計算模型

：如圖(2)斜切和豎切計算剪切反力，反力大小有很大不同。到底應采用哪種方法計算反力。斜切豎切(2)(1)精品資料不同方法(fāngfǎ)和軟件計算結果：按柱邊斜切求的反力V=143.92kN剪切滿足：0.7*βh*ft*bo*Ho=0.7*1.00*1100.00*1.279*0.56=551.32≥V=143.92kN按柱邊豎切求的反力V=565.04kN剪切不滿足：0.7*βh*ft*bo*Ho=0.7*1.00*1100.00*1.279*0.56=551.32<V=565.04kN基礎高度提高一級700mm分析和比較：1)根據(jù)《混凝土結構設計規(guī)范》7.5.2斜截面剪切應按柱邊斜切求反力；2)根據(jù)《建筑結構基礎設計規(guī)范》擴展(kuòzhǎn)基礎高度主要由沖切控制，沒有斜截面剪切驗算的要求。結論和建議：目前有些基礎計算軟件（morgen）過于保守。精品資料問題(wèntí)的背景：為何有些基礎軟件中階式擴展基礎用鋼量太大？算例：如右階式擴展(kuòzhǎn)基礎。2.工程名：最小配筋.prj乘最小配筋率的截面面積包不包含臺階以外的面積精品資料不同方法和軟件(ruǎnjiàn)計算結果：扣除臺階以外的截面面積=780000(mm2)包含臺階以外的截面面積=960000(mm2)實配鋼筋9D14@200(As=1385)分析和比較：1)以上第1種計算滿足(mǎnzú)0.15%要求，第２種計算不滿足(mǎnzú)；2)根據(jù)《混凝土結構設計規(guī)范》9.5.1受力筋最小配筋率對應的面積按實際全截面計算。結論和建議：目前有些基礎計算軟件（比如pkpm）過于保守。計算方法扣除臺階以外包含臺階以外配筋率0.18%0.144%精品資料問題的背景：把雙柱(shuānɡzhù)擴展基礎的柱底力簡化為集中力計算的誤差多大?算例：如下(rúxià)雙柱擴展基礎。3.工程名：雙柱擴展.prj精品資料計算模型：1)簡化集中力計算。2)通用有限元分析(fēnxī)計算。不同方法和軟件計算結果：分析(fēnxī)和比較：當柱底彎矩和剪力較大時兩者誤差較大。計算方法簡化集中力通用分析增大倍數(shù)最大反力(kN/m2)2132941.4結論和建議：如下多墻柱下的擴展基礎應采用通用分析計算。精品資料問題的背景：墻柱下樁基礎用簡化(jiǎnhuà)集中力計算的誤差多大?算例：如下(rúxià)墻柱下樁基礎。4.工程名：墻柱樁基.prj精品資料計算模型：1)簡化集中力計算。2)通用(tōngyòng)有限元分析計算。不同方法和軟件計算結果：分析和比較：當柱底彎矩較大時兩者誤差較大。結論和建議：如下多墻柱下的樁基礎應采用(cǎiyòng)通用分析計算。計算方法簡化集中力通用分析增大倍數(shù)最大樁反力(kN/m2)409.98765.571.87精品資料1）以通用分析為計算平臺；2）是國內外使用(shǐyòng)最方便、計算功能最強大的基礎CAD。廣廈(ɡuǎnɡshà)基礎CAD精品資料六、其它(qítā)算例工程(gōngchéng)名：雙層廠房.prj問題的背景：雙層廠房，一層無樓板，以前常用平框軟件計算，空間分析軟件能否計算?算例：2層廠房，一層無板。不同方法求底層中柱彎矩精品資料計算模型：1)GSSAP中，樓面無限剛模型計算；2)GSSAP中，樓面實際(shíjì)模型計算；3)GSPK平面框架計算。不同方法和軟件計算結果（恒載作用下）：計算方法GSSAP（無限剛）GSSAP（實際）GSPK底層中柱彎矩(kN.m)-72527GSSAP實際(shíjì)模型計算的位移精品資料分析和比較：1)對無板樓面采用無限剛假設計算，不僅影響水平力作用結果，而且影響豎向力結果，平面無限剛假設完全不適用此類結構；2)GSSAP實際模型計算結果與平框軟件(ruǎnjiàn)計算相同。結論和建議：采用實際模型的空間結構分析軟件(ruǎnjiàn)GSSAP可代替平框軟件(ruǎnjiàn)計算。精品資料問題的背景：斜撐下端水平(shuǐpíng)梁應有軸力，為何計算無軸力？算例：3層框架(kuànɡjià)，2層有斜撐。2.工程名：斜撐.prj計算此梁內力精品資料計算模型：1)GSSAP中，采用樓面無限(wúxiàn)剛假設。2)GSSAP中，采用實際模型（彈性模型）計算。不同方法和軟件計算結果（恒載作用下）：分析和比較：樓面無限剛假設約束了梁軸向變形。結論和建議：1)有斜撐的結構，應采用實際(shíjì)模型計算；2)有關的板應采用膜或殼單元計算。計算方法GSSAP（無限剛）GSSAP（實際）梁軸力(kN)020精品資料問題的背景：跨層支撐，在中間層相交處不打斷(dǎduàn)，以往軟件自動打斷(dǎduàn)。算例：2層框架(kuànɡjià)，輸入時兩根斜柱和梁三者之間不相交。3.工程名：跨層支撐.prj中點不相交精品資料計算模型：GSSAP中，按實際模型計算。

不同(bùtónɡ)方法和軟件計算結果（活載作用下位移）：結論和建議：可以準確(zhǔnquè)計算跨層支撐。中點各自運動精品資料問題的背景：構造柱與磚墻相連(xiānɡlián)，磚墻剛度大，導致梁和構造柱計算彎矩太大，而構造柱常常構造配筋，隱含不安全因素。算例：兩邊(liǎngbiān)有磚墻，梁搭在構造柱上。4.工程名：柱和磚墻.prj計算模型：

1)GSSAP中采用構造柱和磚墻非協(xié)調計算；2)GSSAP中采用構造柱和磚墻協(xié)調計算；3)SATWE中采用構造柱和磚墻協(xié)調計算，并且折減構造柱剛度。

精品資料不同方法和軟件(ruǎnjiàn)計算結果（活載作用下）：分析和比較：1)非協(xié)調計算，避免了磚墻剛度使梁和柱彎矩過大的情況；2)協(xié)調計算由于磚墻對柱約束作用不真實，使梁的負彎矩過大，同時也使構造柱的彎矩過大；3)SATWE通過折減構造柱剛度不能完全解決磚墻剛度影響過大的結果。結論(jiélùn)和建議：構造柱和磚墻在空間分析中應采用非協(xié)調計算，多年工程應用證明方法可行。計算方法GSSAP(非協(xié)調)GSSAP(協(xié)調)SATWE梁支座彎矩（kN.m）-8.30-29.41-12.6梁底彎矩（kN.m）36.7015.5932.4精品資料問題的背景(bèijǐng)：混合結構中兩柱之間梁托磚墻，梁計算內力太小。算例：1層框架(kuànɡjià)托2層磚墻。5.工程名：梁托磚墻.prj精品資料計算模型：1)GSSAP中采用底框(墻梁折減系數(shù)為0.6)計算；2)GSSAP中磚墻采用空間分析計算(彈性模量(tánxìnɡm(xù)óliànɡ)折減系數(shù)為0.2)；3)SATWE中磚墻采用空間分析計算(彈性模量(tánxìnɡm(xù)óliànɡ)折減系數(shù)為0.2)。不同方法和軟件計算結果（恒載作用下）：分析和比較：1)底框模型中磚墻導到梁上為均布荷載，計算模型比較粗；2)GSSAP托墻梁每1米自動(zìdòng)加1節(jié)點，結果合理；3)SATWE模型中磚墻中間與梁的協(xié)調節(jié)點太少，使梁承擔的荷載減少。結論和建議：磚墻采用GSSAP計算的結果可用于設計。

計算方法GSSAP(底框)GSSAP(0.2)SATWE(0.2)中梁支座彎矩（kN.m）-29.56-31.53-21.3中梁底彎矩（kN.m）13.4617.397.2中梁剪力（kN）43.0236.7929.5精品資料問題的背景：手工驗算節(jié)點平衡為何(wèihé)常常不滿足?算例：1層框架(kuànɡjià)。6.工程名：節(jié)點平衡.prj驗算柱頂彎矩平衡情況精品資料計算模型：1)無節(jié)點變換處理的空間分析(不考慮重疊剛域)；2)只考慮梁柱重疊處梁的重疊剛域；3)只考慮梁柱重疊處柱的重疊剛域。不同(bùtónɡ)方法和軟件計算結果（恒載作用下）：計算方法無重疊剛域梁重疊剛域柱重疊剛域梁支座彎矩（kN.m）-22.20-21.33-21.30柱頂彎矩（kN.m）-22.20-24.70-22.94剛域長(m)0.0750.15剪力(kN)-45.00-10.95平衡24.70=21.33+0.075*45(平衡)22.94=21.30+0.15*10.95(平衡)精品資料分析和比較：1)考慮剛域時，計算輸出的內力為剛域長度處的內力；2)剪力與平衡點有距離，彎矩平衡驗算要考慮剪力的貢獻。結論(jiélùn)和建議：1)不管是否考慮剛域，同一工況下內力應平衡；