人防地下室結(jié)構(gòu)設(shè)計軟件ADABS簡介

1、專業(yè)軟件講座建筑結(jié)構(gòu)技術(shù)通訊 2007年7月人防地下室結(jié)構(gòu)設(shè)計軟件知識選講(一ADABS軟件簡介沈萬湘 王佳(中國建筑標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計研究院北京金土木軟件技術(shù)有限公司 1000441 概述繼ETABS中文版、SAP2000中文版結(jié)構(gòu)分析與設(shè)計軟件推出之后,在新版人民防空地下室設(shè)計規(guī)范(GB500382005推出之際,由中國建筑標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計研究院(人防規(guī)范主編單位與北京金土木軟件技術(shù)有限公司共同推出人防地下室結(jié)構(gòu)設(shè)計軟件ADABS。 圖1 ADABS操作界面ADABS基于新版人民防空地下室規(guī)范編制,集實用性與全面性于一身。系統(tǒng)本身自帶三維建模操作功能,兼具與結(jié)構(gòu)分析軟件ETABS、SATWE的數(shù)據(jù)共享功能;

2、能夠?qū)Ψ揽盏叵率医Y(jié)構(gòu)進(jìn)行整體分析計算,同時具有單個人防構(gòu)件設(shè)計工具箱;自動計算戰(zhàn)時核武器和常規(guī)武器荷載、對構(gòu)件按戰(zhàn)時和平時狀態(tài)包絡(luò)進(jìn)行設(shè)計、同時給出結(jié)構(gòu)整體以及構(gòu)件計算書和相應(yīng)圖形文件,是一套全面的、適用性強、易掌握的人防地下室結(jié)構(gòu)設(shè)計系統(tǒng)。ADABS以三維建模與菜單式操作相結(jié)合,達(dá)到程序的靈活性與智能化的平衡,是一種全新的操作方式。計算過程透明度高,分析過程參數(shù)可以由工程師控制,并輔以規(guī)范條款及使用說明,簡單易用。2 主要功能ADABS能夠?qū)θ朔赖叵率医Y(jié)構(gòu)進(jìn)行整體建模設(shè)計,同時具有對單個構(gòu)件設(shè)計的功能。操作方式延續(xù)了ETABS的特點。主要功能特點包括:具有整體三維建模功能,包括坡面建模等空間

3、對象以及強大的模型編輯處理功能;自帶中國規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)混凝土、鋼材料。同時可以自定義各種類型、任意數(shù)量的材料屬性;可以定義多種形狀的框架截面屬性以及可調(diào)用豐富的截面庫;具有靜力荷載工況定義以及戰(zhàn)時荷載定義功能。戰(zhàn)時荷載定義包括查表法和公式法兩種定義方式。自帶規(guī)范文本,方便定義戰(zhàn)時荷載參考;程序自動根據(jù)規(guī)范生成荷載組合,工程師也可以自定義荷載組合;具有針對點、線、面對象的編輯操作。多種特殊指定以及荷載指定;人防構(gòu)件通過指定方式定義;模型整體彈性分析,人防構(gòu)件彈性/塑性設(shè)計功能;數(shù)據(jù)的多種結(jié)果顯示方式;構(gòu)件交互式設(shè)計功能;人防構(gòu)件設(shè)計工具箱,針對單個構(gòu)件設(shè)計及沖切驗算,并可打印出計算報告書;與其他結(jié)構(gòu)軟

4、件的數(shù)據(jù)交互。3 根據(jù)人民防空地下室設(shè)計規(guī)范GB500382005開發(fā)針對新版人民防空地下室設(shè)計規(guī)范的特點以及較之舊版規(guī)范調(diào)整內(nèi)容,ADABS在開發(fā)過程中考慮了如下技術(shù)要點以及使用特點:3.1 防空地下室分類防空地下室分為甲類和乙類。區(qū)別在于甲類防空地下室結(jié)構(gòu)應(yīng)承受常規(guī)武器爆炸動荷載和核武器爆炸動荷載的分別作用,乙類防空地下室結(jié)構(gòu)應(yīng)承受常規(guī)武器爆炸動荷載的作用。對常規(guī)武器爆炸動荷載和核武器爆炸動荷載,設(shè)計時均按一次作用。3.2 人民防空地下室等級劃分程序中人民防空地下室等級分為:核5級、核6級、核6B級、常5級、常6級。3.3 材料在動荷載和靜荷載同時作用或動荷載單獨作用下,材料強度設(shè)計值乘以

5、綜合調(diào)整系數(shù)?；炷恋膹椥阅Ａ咳§o荷載作用時的1.2倍,鋼材的彈性模量可取靜荷載作用時的數(shù)值;泊松比均可取靜荷載作用時的數(shù)值。程序根據(jù)輸入材料數(shù)據(jù)自動進(jìn)行調(diào)整。3.4 荷載工況提供戰(zhàn)時荷載定義(包括核爆炸、常規(guī)武器及土壓力定義對話框。定義整體戰(zhàn)時荷載與單個構(gòu)件荷載定義相結(jié)合。程序?qū)θ朔罉?gòu)件自動施加人防荷載。3.5 荷載組合根據(jù)人民防空地下室設(shè)計規(guī)范(GB500382005,程序自動生成人防設(shè)計荷載組合。3.6 動力分析依據(jù)人民防空地下室設(shè)計規(guī)范(GB500382005,防空地下室結(jié)構(gòu)在常規(guī)武器爆炸動荷載或核武器爆炸動荷載作用下,其動力分析均采用等效靜荷載法。3.7 分析類型對于整體分析程序采用

6、彈性靜力計算方法。能夠直接顯示出整體模型的位移、反力以及構(gòu)件內(nèi)力、應(yīng)力等信息。同時可以輸出結(jié)構(gòu)總信息。3.8 構(gòu)件設(shè)計根據(jù)人民防空地下室設(shè)計規(guī)范(GB500382005及混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范(GB500102002對頂板、底板、外墻、臨空墻進(jìn)行設(shè)計,并按照規(guī)范自動對設(shè)計內(nèi)力值進(jìn)行折減。對墻、柱受壓構(gòu)件正截面以及梁、柱斜截面承載力驗算時,按照規(guī)范對動力強度設(shè)計值進(jìn)行折減。16 作者聯(lián)系電話:010-*,Email:support。軟件常見問題詳見金土木公司網(wǎng)站:http:/www.bjcks.Com/Software /software_QA1.asp?soft_serial=8&clas

7、stypeid=6。程序能夠設(shè)計的人防構(gòu)件包括:頂板、外墻、底板、門框墻、單元隔墻、臨空墻。4 集成化的操作環(huán)境程序作為功能強大的有限元結(jié)構(gòu)分析軟件,完全三維建模技術(shù),秉承ETABS系列程序界面以及操作特點,可以在平面、立面和三維環(huán)境中自由編輯繪制結(jié)構(gòu)對象。標(biāo)準(zhǔn)的Windows界面,建模、分析、設(shè)計過程完全在同一界面中完成。在同一界面中,多視圖顯示、振型、應(yīng)力輪廓、內(nèi)力曲線動畫變形等結(jié)果,同時給出分析計算報告和設(shè)計結(jié)果。可以以文本或表格顯示所有輸入信息和輸出等信息。 圖2 集成化的操作環(huán)境5 建模方式、工況定義ADABS采用視圖繪制的建模方式,以及菜單式的操作方式,因此模型建立過程與各種工況的

8、定義非常直觀、快捷。ADABS的建模以及定義功能具有以下特點:1提供結(jié)構(gòu)基本信息輸入對話窗,作為地下防空地下室結(jié)構(gòu)模型的整體計算條件。2沿用ETABS軸網(wǎng)定義系統(tǒng)。對軸網(wǎng)可以進(jìn)行整體編輯以及單根編輯,具有笛卡爾坐標(biāo)和柱面坐標(biāo)兩種系統(tǒng)。3提供中國規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)的混凝土及鋼材料,同時用戶可以自定義任意形式的材料。對在動荷載和靜荷載同時作用或動荷載單獨作用下,材料強度設(shè)計值根據(jù)規(guī)范自動調(diào)整。混凝土材料對在動荷載和靜荷載同時作用或動荷載單獨作用下的彈性模量自動取靜載時1.2倍。4沿用ETABS強大的建模、編輯方式,即時對模型構(gòu)件進(jìn)行編輯、修改、指定屬性,包括對臨空墻、外墻、門框墻、隔墻、頂板、底板的指定以及

9、截面的更換等。實時從不同視角察看指定結(jié)果,直觀方便。5框架構(gòu)件仍沿用ETABS中線單元。板、墻構(gòu)件使用殼單元?？梢酝ㄟ^指定命令賦予構(gòu)件不同構(gòu)件屬性。6對樓板和墻的面對象劃分不匹配單元默認(rèn)具有線束縛功能。7定義戰(zhàn)時荷載公式計算(包括核武器、常規(guī)武器功能。輸入整體戰(zhàn)時荷載參數(shù),荷載自動施加。針對單獨的板,墻構(gòu)件指定荷載,將荷載查表和實時輸入聯(lián)系起來,提高了人防構(gòu)件荷載指定的靈活性。同時程序提供聯(lián)機幫助,隨時查看規(guī)范相關(guān)條文。8自動計算側(cè)向土壓力及考慮地下水作用側(cè)向土壓力。9程序提供單個構(gòu)件計算工具菜單,可單獨設(shè)計構(gòu)件。10程序自帶常規(guī)武器動荷載等效靜荷載、核爆炸動荷載等效靜荷載工況,同時自動考慮結(jié)

10、構(gòu)自重。11程序自動生成人防設(shè)計荷載組合,同時可以自定義任意形式和多種組合方式的荷載組合。 圖3 結(jié)構(gòu)基本信息 圖4 定義戰(zhàn)時荷載 圖5 人防構(gòu)件設(shè)計細(xì)節(jié)6 分析功能ADABS整體分析過程為彈性靜力分析。當(dāng)分析階段完成后,程序自動進(jìn)入構(gòu)件設(shè)計階段。分析完成直接在視圖中給出設(shè)計結(jié)果。防空地下室結(jié)構(gòu)在常規(guī)武器爆炸動荷載、核武器爆炸動荷載作用下進(jìn)行動荷載的等效靜力分析。靜力彈性階段分析,采用ETABS先進(jìn)的分析內(nèi)核,保證了分析結(jié)果的可靠性與精確性?？梢酝瑫r考慮戰(zhàn)時、平時使用狀態(tài)下的結(jié)構(gòu)分析與設(shè)計。分析結(jié)果可以分單工況或荷載組合進(jìn)行輸出,輸出方式可以直接通過視圖或者打印文檔等多種形式。分析結(jié)果數(shù)據(jù)圖文

11、并茂、詳實準(zhǔn)確,滿足工程需要。7 構(gòu)件設(shè)計ADABS針對構(gòu)件設(shè)計突出靈活、實用性強的特點。設(shè)計功能分為整體構(gòu)件設(shè)計和單個構(gòu)件設(shè)計工具兩部分。程序根據(jù)人民防空地下室設(shè)計規(guī)范(GB50038-2005和混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范(GB50010-2002規(guī)定進(jìn)行配筋設(shè)計。整體結(jié)構(gòu)設(shè)計構(gòu)件包括:防空地下室頂板、外墻、底板、臨空墻,防空地下室連續(xù)梁、防空地下室井字梁、防空地下室無梁樓蓋、防空地下室剛架以及防空地下室梁、柱截面的配筋設(shè)計。程序提供墻、板、梁、柱構(gòu)件覆蓋項,可以對構(gòu)件彈/塑性設(shè)計方法進(jìn)行選擇。當(dāng)構(gòu)件指定為塑性設(shè)計時,輸入邊界條件、保護層厚度等設(shè)計條件,程序根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)靜力計算手冊相關(guān)內(nèi)容計算構(gòu)件內(nèi)

12、力。當(dāng)選擇彈性設(shè)計時,程序根據(jù)有限元計算方法分析內(nèi)力再進(jìn)行配筋設(shè)計。單個構(gòu)件設(shè)計工具包括:防空地下室頂板、外墻、底板、臨空墻、門框墻。直接點擊構(gòu)件設(shè)計菜單命令彈出單個構(gòu)件設(shè)計對話框,輸入?yún)?shù)直接計算構(gòu)件配筋,設(shè)計結(jié)果可以直接報存文檔進(jìn)行輸出。179 計算報告書按照中國規(guī)范要求給出相應(yīng)分析、設(shè)計結(jié)果。結(jié)果數(shù)據(jù) 圖7 ADABS 讀取ETABS 模型上部荷載圖6 人防構(gòu)件設(shè)計工具箱 8 與ETABS 、S 的數(shù)據(jù)接口 ABS 增設(shè)TWE 中STRU.sat 文件轉(zhuǎn)換為ADA 件。文件內(nèi)容可以為軸網(wǎng)ATWE 等結(jié)構(gòu)分析軟件1.ADABS 可以直接導(dǎo)入ETABS 模型文件。在ET 菜單命令,指定地下室樓層位置,由ETABS 導(dǎo)出分析結(jié)果,并生成ADABS 模型文件,ADABS 模型文件帶有ETABS 模型中自重荷載信