YJK建筑結構設計軟件-2難點規(guī)模及優(yōu)化設計

三、立足于解決當前設計應用中的難點熱點問題填補大量需求空白、特別是2010新規(guī)范大量新增需求的空白1變?nèi)斯さ亩啻畏磸陀嬎銥樽詣拥倪B續(xù)計算

填補手工計算不可能完成的空白對于多塔結構實現(xiàn)對合塔與分塔狀況自動拆分、分別計算并結果選大強制剛性板假定與非剛性板假定集成進行少墻框架結構中框架部分的地震剪力取框架、框剪兩種結構計算較大值最不利地震方向的地震作用自動計算對層間受剪承載力突變形成的薄弱層自動放大調(diào)整地震內(nèi)力按連梁剛度折減、地震位移按連梁剛度不折減計算2多塔結構設計《高規(guī)》5.1.14對多塔樓結構，宜按整體模型和各塔樓分開的模型分別計算，并采用較不利的結果進行結構設計。3一鍵操作就實現(xiàn)的多塔自動劃分的三維效果完全的自動劃分多塔，可自動處理復雜情況，極少的人工干預自動劃分多塔的效果5多塔結構的多塔自動劃分過程6計算結果自動選大，但提供菜單查看各分塔分別單獨計算的結果對于多塔結構實現(xiàn)對合塔與分塔狀況自動拆分、分別計算并結果選大層數(shù)柱（mm2）梁（mm2）墻（mm2）800*800D400L300*500700*700300*600300*700350*600350*700300自動取大值13281270064091397279126621169106626925.743188270017821229433544509309318649.012151428501728122923501425116611300.018176512296637350.0分塔計算13281198064091397279126621169106626925.74187419801782980433544509309318649.01212802850172898023501425116611300.018174712296557350.0整體計算與分塔計算構件的配筋結果對比結論：計算結果取的是整體與分塔的較大值。8點菜單“顯示多塔取大構件”后，粉色加亮的構件是取自單塔計算結果的較大值，其余是合塔計算結果值較大少墻框架結構中框架部分的地震剪力可自動取大參數(shù)設置目的規(guī)范條文：《抗震規(guī)范》6.2.13-4設置少量抗震墻的框架結構，其框架部分的地震剪力值，宜采用框架結構模型和框架—抗震墻結構模型二者計算結果的較大值。程序處理方法：自動實現(xiàn)按剪力墻剛度不折減的整體模型和按剪力墻剛度折減的模型分別計算，并對框架部分的地震剪力采用二種模型較不利的結果進行結構設計。少墻框架結構中框架部分的地震剪力可自動取大10少墻框架結構中框架部分的地震剪力可自動取大例題說明參數(shù)的高效性，結果與分別計算的一致性。5層混凝土框架結構少墻框架結構中框架部分的地震剪力可自動取大構件配筋量（mm2）構

件框架結構框剪結構自動取大差異率柱139923012399232.5%柱28054807080700梁14000425842580分別計算與整體計算對比結果結論：軟件按兩種模型大者取值。強剛模型與非強剛模型可集成計算參數(shù)設置目的位移比、周期比——剛性樓板假定內(nèi)力、配筋——樓板實際模型為設計人員提供明確信息，防止因誤選導致得到錯誤的結果。強剛模型與非強剛模型可集成計算例題說明參數(shù)的高效性，結果與分別計算的一致性。例題：6層混凝土框架結構14強剛模型與非強剛模型可集成計算分別計算與整體計算的對比結論：程序會自動取不同假定的結果。項

目強

制不

強

制整體指標強制其他非強制周

期第一周期1.07231.07631.0723第二周期0.96390.96950.9639第三周期0.80950.81590.8095位移比X方向規(guī)定水平力1.211.361.21Y方向規(guī)定水平力1.241.291.24內(nèi)

力（KN）柱1226.0232.8232.8柱2198.9158.3158.3梁1230.1232.7232.7梁2-257.6-251.7-251.7配

筋（mm2）柱1762276167616柱2858677407740梁12191.25632563梁22375.2711.2711.最不利地震方向的地震作用可自動計算最不利地震方向的地震作用可自動計算WZQ.OUT、WWNL*.OUT結果可對層間受剪承載力突變形成的薄弱層

自動放大調(diào)整規(guī)范條文：《高規(guī)》3.5.3A級高度高層建筑的樓層抗側力結構的層間受剪承載力不宜小于其相鄰上一層受剪承載力的80%，不應小于其相鄰上一層受剪承載力的65%；B級高度高層建筑的樓層抗側力結構的層間受剪承載力不應小于其相鄰上一層受剪承載力的75%。可對層間受剪承載力突變形成的薄弱層

自動放大調(diào)整位移計算時可采用連梁剛度不折減模型參數(shù)設置目的規(guī)范條文：《抗規(guī)》第6.2.13的條文說明中提到，計算地震內(nèi)力時，抗震墻連梁剛度可折減；計算位移時，連梁剛度可不折減。程序處理方法：給出“計算連梁剛度不折減模型下的地震位移”，由用戶來控制位移計算時連梁剛度是否折減。位移計算時可采用連梁剛度不折減模型位移計算時可采用連梁剛度不折減模型例題:22層剪力墻結構位移明顯減少計算規(guī)模及64位求解器24解題規(guī)模和計算速度大大增加采用了領先的快速求解器，使程序的解題規(guī)模大大增加，計算速度大幅提快，同時穩(wěn)定性強。可以切實改變目前應用軟件常出現(xiàn)的計算規(guī)模受限，計算常出錯退出、且找不到原因的狀況。42層框筒試用實例：YJK——11分

傳統(tǒng)軟件——50分

國外軟件——2小時2526大規(guī)模單體建筑-深圳平安大廈，130層，47萬自由度，計算時間60分（64位30分）大規(guī)模多塔建筑-北京建外SOHO，全部彈性板，70萬自由度，計算時間160分（64位40分）自動識別64位操作系統(tǒng)并安裝64位軟件安裝YJK軟件時，可自動識別64位操作系統(tǒng)，如果是自動安裝YJK的64位核心計算程序；在32位操作系統(tǒng)下，軟件解題規(guī)模是110萬；在64位操作系統(tǒng)下，軟件解題規(guī)?？蛇_300萬，并且計算速度提高至少1倍；傳統(tǒng)軟件解題規(guī)模僅20多萬27解題規(guī)模大大增加28在WIN7-64位操作系統(tǒng)下，YJK的核心計算界面2992萬自由度，計算105陣型，質量參與系數(shù)70%，計算時間240分，其中生成基礎上部剛度90分（64位90分）30122萬自由度，Ritz向量法，計算45陣型，質量參與系數(shù)93%，計算時間64位50分3112塔，114萬自由度，Ritz向量法，60陣型，振型參與質量系數(shù)96.%，計算時間140分（64位75分）32可自動滿足質量參與系數(shù)的要求規(guī)范規(guī)定地震作用有效質量系數(shù)應達到90%以上勾選此項可自動達標，避免地震力計算不夠的狀況34112601329036大于1506387質量系數(shù)自動達標計算所需的振型個數(shù)提供Ritz向量法計算地震作用，用于地震作用不容易算夠的情況對于較大規(guī)模的多塔結構，如40萬自由度以上且各塔獨立性較強時，或大跨的體育場館結構、平面規(guī)模較大的結構、豎向地震作用計算等，有時即使計算的振型個數(shù)非常多也不能達到足夠的質量參與系數(shù)。YJK程序提供了Ritz向量法。該方法在Etabs軟件也有提供。提供Ritz向量法計算地震作用，用于地震作用不容易算夠的情況RITZ向量法考慮了荷載的空間分布，并且忽略了不參與動態(tài)響應的振型，從而可以獲得原系統(tǒng)方程的部分近似特征解。與精確特征值算法相比，該方法使用計算不多的振型個數(shù)就可達到要求的質量參與系數(shù)。在使用傳統(tǒng)算法計算大規(guī)模多塔、大跨、豎向地震遇到困難時，用戶可以考慮選擇Ritz向量法計算地震作用。12塔，110萬自由度，普通法最多算60振型，有效質量系數(shù)50%Ritz向量法算了39振型，有效質量系數(shù)90%373塔，70萬自由度，普通法最多算100振型，有效質量系數(shù)70%Ritz向量法算了30振型，有效質量系數(shù)90%38該上連體結構的豎向地震計算Ritz向量法算了30振型，有效質量系數(shù)92%偏心剛域、剛性連接的應用處理桿件之間設置偏心后的連接；應用：構件偏心處理、短梁短墻歸并、剛性樓板、剛性連接、墻墻不協(xié)調(diào)關系等通過多點約束機制實現(xiàn)。效果：減少計算單元數(shù)量，避免計算異常，提高計算的穩(wěn)定性上下柱、上下墻之間有偏心時

紅色短線為偏心剛域剛性連接轉換梁托偏心墻時

墻下與梁設置剛性連接剛性連接梁偏心多節(jié)點柱內(nèi)梁與柱間無論設置偏心或是剛性桿

都按照剛性連接處理對剛性桿轉換為剛性連接，可避免采用剛性桿時所引入的數(shù)值計算誤差，保證計算結果的合理性剛性桿梁偏心梁和梁之間的錯層使用剛性連接4344以前的處理方法45200多短梁提示剛性連接對以前數(shù)檢中提示最多的短梁

用剛性連接替代對短梁用剛性連接替代

得到了更理想的計算結果471000多短梁提示偏心剛域、剛性連接好處是：減少計算單元數(shù)量，避免計算異常，提高計算的穩(wěn)定性48解決超筋超限及設計優(yōu)化

的若干應用及效果

北京盈建科軟件有限責任公司

(BeijingYJKBuildingSoftwareCo.,Ltd.)YJK結構設計軟件系統(tǒng)YJK除了解決了一大批結構設計中的難點熱點問題、填補了大量應用需求的空白外，其設計結果的用鋼量和工程量也有比較明顯的降低合理的結構設計應是在滿足規(guī)范要求和足夠安全的前提下，最大限度地節(jié)約材料和造價，實現(xiàn)建筑真正的綠色和環(huán)保50當前軟件主要問題當前主要的問題是當前普遍應用的軟件中對很多問題的處理存在不全面、粗放的狀況我們首先從幾個方面詳細梳理了現(xiàn)軟件存在的問題，這些問題將直接導致結構鋼筋、混凝土等材料的浪費和造價的增加。51當前軟件主要問題1、計算模型落后甚至不正確的若干方面2、采用的算法不完全滿足規(guī)范要求的若干方面3、采用的過于簡化的計算模型的若干方面4、設計觀念已經(jīng)落后的若干方面5、計算模型粗放忽略了結構有利要素的若干方面6、涉及優(yōu)化的關鍵環(huán)節(jié)缺失的若干方面7、不開放接口的封閉觀念52地下室設計53地下室外墻的抗剪與施工縫驗算按全長設計傳統(tǒng)軟件：按節(jié)點之間的距離進行正截面、抗剪、施工縫的計算。出現(xiàn)同一直線的墻段，斜截面抗剪有的超限，有的不超限的不合理現(xiàn)象。軟件處理：按節(jié)點之間的距離進行正截面計算；抗剪與施工縫驗算按全長計算；按節(jié)點長度計算按全長計算解決由于施工縫驗算造成的超限地下室的抗震等級可自動調(diào)整規(guī)范條文：《抗規(guī)》第6.1.3-3，當?shù)叵率翼敯遄鳛樯喜拷Y構的嵌固部位時，地下一層的抗震等級應與上部結構相同，地下一層以下抗震構造措施的抗震等級可逐層降低一級，但不應低于四級。僅對地下室1層采用和上部結構相同的抗震等級，而對地下室層以下各層的抗震等級都設置為4，對地下一層以下抗震構造措施的抗震等級逐層降低一級，但不低于四級。嵌固層以下各層的抗震等級都設置為4，抗震構造措施的抗震等級逐層降低一級，但不低于四級地下二層的抗震等級抗震措施的抗震等級抗震構造措施的抗震等級對地下室外墻的設計采用了精確合理的方案，避免配筋過大地下室外墻承受較大的水土壓力、人防荷載等面外荷載傳統(tǒng)軟件不能計算剪力墻承受面外荷載的情況，它對地下室外墻采用簡化模型，即將每層外墻按照豎向1米條帶、兩端支撐在樓板上的單跨模型計算。這種方法由于不能考慮豎向各層連續(xù)的因素、將墻的周邊支撐簡化為上下兩端支撐等，常造成地下室外墻配筋過大。YJK的有限元計算可以計算剪力墻承受面外荷載的情況，對承受面外荷載的墻給出墻的面外彎矩和配筋，由于整體有限元計算是按照各層連續(xù)、墻周邊彈性支撐的精確模型完成的，配筋符合實際情況，很少再出現(xiàn)地下室外墻配筋過大的異?，F(xiàn)象。地下室外墻計算簡圖和配筋結果傳統(tǒng)軟件計算模型比傳統(tǒng)軟件一般節(jié)省地下室外墻配筋20%-50%地下室外墻只在一側布置時的水土

壓力變形以前的軟件算不出這種側向受力的反應柱的設計61柱的設計優(yōu)化1、提供柱剪跨比的通用計算方法2、型鋼混凝土構件可按不同規(guī)程計算62一、提供柱剪跨比的通用計算方法柱的剪跨比是柱設計中的重要指標，規(guī)范對剪跨比小于2或小于1.5的柱判斷為短柱，對短柱的要求比一般柱嚴格得多。規(guī)范對柱的剪跨比計算規(guī)定的通用計算方法是M/（Vh0）；簡化計算方法為Hn/（2h0），但規(guī)定簡化計算方法只能用在“框架結構”中，且柱的反彎點在柱層高范圍內(nèi)時。63一、提供柱剪跨比的通用計算方法傳統(tǒng)軟件只提供柱剪跨比的簡化算法，首先這種應用超出了“框架結構”的范圍，特別是大量按照通用算法并不屬于短柱的結構，按照簡化算法卻屬于短柱，常導致在高層建筑中出現(xiàn)大批超限的柱，結果只能通過加大柱截面尺寸來解決，造成完全不必要的浪費。對鋼筋混凝土柱提供剪跨比的通用計算方法M/（Vh0），它的結果肯定比簡化算法要大，可有效避免簡化算法時大量柱超限的不正常現(xiàn)象。64柱剪跨比兩種計算方法的參數(shù)選項λc---柱剪跨比，非簡化方法計算時輸出對應的設計內(nèi)力。某層柱的層高和柱的截面尺寸67考慮到剪跨比的重要性，計算結果設置了專門的《剪跨比》簡圖菜單柱超限根數(shù)：19柱超限根數(shù)：0按照通用算法計算柱的剪跨比：大多數(shù)原來短柱變?yōu)榉嵌讨?；從超限?9根變?yōu)闆]有超限柱；箍筋計算量減少7%。配筋簡圖紅色部分項目層號箍筋配筋量柱超限數(shù)量簡化算法通用算法差異率簡化算法通用算5.2%2225395249716-7.9%20034891243564-10.9%063954833292-15.8%0073753231876-15.1%2083127629436-5.9%0092971627482-7.5%00全樓561464533332-5.0%24218層框剪結構，抗震等級為二級按剪跨比簡化與通用算法對比表舊的算法導致大量超限柱舊的算法造成材料的浪費70二、型鋼混凝土構件可按不同規(guī)程計算設計型鋼混凝土柱時可采用目前發(fā)布的兩種規(guī)程：《型鋼混凝土組合結構技術規(guī)程》(JGJ138-2001)和《鋼骨混凝土結構技術規(guī)程》(YB9082-2006)。截面配筋設計時，前者只考慮本方向工型鋼，忽略另一方向工字鋼，后者則每個方向都考慮全部工型鋼作用，因此使用后者?？梢暂^大幅度的減少型鋼混凝土柱的配筋量。傳統(tǒng)軟件只能按照前者的規(guī)程計算，沒有按照后者規(guī)程計算的功能。型鋼混凝土構件可按不同規(guī)程計算例題說明兩種規(guī)程計算結果的差異截面配筋設計時，《型鋼規(guī)程》只考慮本方向工型鋼，忽略另一方向工字鋼；《鋼骨規(guī)程》則每個方向都考慮全部工型鋼作用。73型鋼混凝土構件可按不同規(guī)程計算柱編號JGJ138-2002配筋(mm2)YB9082-2006配筋(mm2)配筋量減少百分率(%)148448512039.42116300860047.23014016864038.43914144864038.94416300870046.6559536512046.36310935648040.7采用不同規(guī)程對型鋼混凝土柱配筋的影響結論：按《鋼骨混凝土結構技術規(guī)程》計算型鋼柱時，可以有效的減少配筋量。75北京院工程76計算配筋從19733減到885建研院規(guī)程冶研院規(guī)程梁鋼筋1梁的設計梁的設計優(yōu)化1、矩形混凝土梁考慮樓板翼緣作用按T形截面配筋2、梁端配筋考慮柱寬3、與剪力墻垂直相連的梁可按非框架梁設計4、計算梁時應考慮較厚樓板的面外協(xié)同作用5、轉換梁常見超限問題應對78一、矩形混凝土梁考慮樓板翼緣作用按T形截面計算后可以減少梁的配筋量梁與樓板共同工作例題：8層混凝土框架結構80梁與樓板共同工作梁跨中配筋面積構

件矩形截面（mm2）T形截面（mm2）配筋減少百分率（%）中梁1（300*600）111410476.01中梁2（300*600）111210465.93中梁3（200*450）79771710.04邊梁1（300*600）119211335.0邊梁2（300*500）9519054.84邊梁3（300*600）119211325.03梁按矩形截面與按T形截面計算配筋量對比結論：考慮樓板作為梁的翼緣后，梁的跨中配筋量有效減少。二、梁端配筋考慮柱寬一般可減少梁上鋼筋15%以上，比設置梁剛域方式更有效使用彈性板6時應采用的參數(shù)設置三、計算梁時應考慮較厚樓板的作用采用彈性板3或彈性板6，如地下室頂板84地下1層嵌固層頂板250厚，按剛性板算梁的超筋及剪扭超限很多，改為按照彈性板3計算四、與剪力墻垂直相連的梁可按非框架梁設計不打勾即按非框架梁與剪力墻垂直相連的梁可按非框架梁設計例題：框剪23層與剪力墻垂直相連的梁可按非框架梁設計按框架梁設計按非框架梁設計與剪力墻相連的梁可按非框架梁設計框剪結構平面圖按框架梁設計時抗震等級是1級與剪力墻相連的梁可按非框架梁設計按非框架梁設計時為非抗震與剪力墻相連的梁可按非框架梁設計五、轉換梁常見超限問題應對轉換梁本身容易抗彎抗剪超限轉換梁上承托的剪力墻容易抗剪超限轉換梁自動按殼單元計算傳統(tǒng)軟件處理轉換梁模型的方法缺陷：用梁單元計算轉換梁，不能真實反映轉換梁的剛度。實際情況：剪力墻的下邊緣與轉換大梁的上表面變形協(xié)調(diào)；計算模型：剪力墻的下邊緣與轉換大梁的中性軸變形協(xié)調(diào)；于是計算模型中的轉換大梁的上表面在荷載作用下將會與剪力墻脫開，失去本應存在的變形協(xié)調(diào)性。處理方法：托墻梁剛度放大系數(shù)轉換梁自動按殼單元計算YJK軟件處理轉換梁模型的方法采用殼元模型計算，自動進行單元劃分，使細分的單元和上部承托的剪力墻單元保持協(xié)調(diào)。轉換梁自動按殼單元計算實際模型例題轉換梁自動采用殼單元計算，并使細分的單元和上部承托的剪力墻單元保持協(xié)調(diào)YJK與ANSYS相同，SATWE的跨中彎矩比YJK大將近一倍YJK支座彎矩比SATWE大，但可考慮支座寬度的影響，實配負筋不大YJK、ANSYS、SATWE相差不大YJK可使轉換梁底部配筋明顯減少多工程對比YJK與傳統(tǒng)軟件差距剪力墻設計優(yōu)化1、自動按照組合墻配筋2、按組合墻計算剪力墻的軸壓比3、對短墻肢自動單元加密計算4、墻水平分布筋參與邊緣構件的配箍5、怎樣避免剪力墻連梁超限6、鋼板混凝土剪力墻103一、自動按照組合墻配筋剪力墻配筋按照考慮翼緣、考慮邊框柱的組合截面對型鋼、型鋼混凝土柱剪力墻按照組合截面配筋剪力墻組合軸壓比計算按照組合截面計算剪力墻穩(wěn)定性剪力墻邊緣構件的設計104一、自動按照組合墻配筋剪力墻是多個墻肢相連組合工作的，《抗規(guī)》6.2.13條和《砼規(guī)》9.4.3條都指出：抗震墻應計入腹板和翼墻共同工作、剪力墻承載力計算中可考慮翼緣等。說明規(guī)范要求按照墻肢相連的組合截面計算。但是現(xiàn)軟件計算剪力墻的配筋時是按照每個單肢墻的一字墻分別計算，然后把相交各墻肢的配筋結果疊加作為邊緣構件配筋，雖然這種配筋方式編程簡單，但是一方面多數(shù)情況下配筋結果偏大，另一方面正如許多權威專家多次指出的：有時配筋不夠不安全。特別對于帶邊框柱剪力墻，現(xiàn)軟件是將柱配筋和與柱相連的墻肢配筋相加作為邊緣構件配筋，常導致配筋大得排布不下，這完全是計算模型不合理導致的錯誤結果。105106參數(shù)：計算每一段剪力墻配筋時，考慮墻的翼緣和邊框柱范圍和受力組合計算每端翼緣不大于腹板面積的一半，不大于4倍翼緣墻厚107陰影區(qū)包含全部墻肢截面的，用雙偏壓方式計算陰影區(qū)僅包含部分墻肢截面的，用不對稱配筋方式計算108單肢計算組合墻不對稱配筋計算由于X向墻少，X向墻肢兩端翼緣分別為拉和壓，組合墻彎矩很大，導致不對稱配筋比單肢計算大很多。但采用組合墻計算后本層邊緣構件總配筋量仍少很多組合墻不對稱配筋計算的結果有時比單肢計算大109單肢計算組合墻雙偏壓計算單肢和組合墻雙偏壓計算的結果對比（8.5度，后者輸出兩個值）110單肢計算和組合墻雙偏壓計算的邊緣構件結果對比單肢計算組合墻雙偏壓計算以前設計方法：墻和邊框柱配筋分別輸出邊緣構件取二者之和組合墻計算：沒有邊框柱單獨的配筋邊緣構件取墻的配筋天津某項目:審圖要求解決剪力墻邊緣構件超限過多按組合墻計算的邊框柱配筋大大減少（白框內(nèi)為PKPM結果）2層組合墻配筋的方式減少邊緣構件配筋配筋量6個剪力墻工程（新、舊）：-1.4%、-4.6%、-7.1%、-17.3%、-23.7%115116計算每一段剪力墻軸壓比時，結合相鄰墻肢適當范圍的軸力組合計算二、按組合墻計算剪力墻的軸壓比每肢翼緣不大于6倍翼緣墻厚剪力墻組合軸壓比計算考慮組合軸壓比后的效果117有效避免相鄰墻段軸壓比差距過大的情況118墻穩(wěn)定計算時準確考慮組合墻狀況，可隨時查看每一墻肢的單墻肢和整體穩(wěn)定計算書對短墻肢自動單元加密計算對于水平向只劃分了1個單元的較短墻肢，自動增加到2個單元，以避免短墻肢計算異常。由于有限元計算時對于水平向只劃分了1個單元的較短墻肢計算誤差很大三、短墻肢自動加密避免內(nèi)力異常大不勾選“短墻肢自動加密”時短墻肢的單元劃分結果，一片墻劃分為一個單元。短墻肢自動加密勾選“短墻肢自動加密”時短墻肢的單元劃分結果，一片墻劃分為兩個單元。短墻肢自動加密上圖5號墻柱采用短墻加密前后的內(nèi)力結果見下圖所示，采用短墻加密后，單工況內(nèi)力一般減小。YJK1(EX)13.6-9.730.432.414.0-24.1-11.8YJK2(EX)9.0-9.529.829.49.5-21.1-6.9

相差(%)-33.8-9.3-32.1-12.4-41.5YJK1(EY)-0.768.638.322.00.610.00.7YJK2(EY)-0.868.136.522.70.414.20.4

相差(%)42.0YJK1(DL)11.1-6.8-162.510.513.8-14.3-12.1YJK2(DL)7.4-6.9-164.013.49.8-16.1-7.0

相差(%)-33.327.6-29.012.6-42.1其中：YJK1：短墻不加密結果；YJK2：短墻加密結果EX：X方向地震作用下的標準內(nèi)力；

EY：Y方向地震作用下的標準內(nèi)力DL：恒載作用下的標準內(nèi)力四、墻水平分布筋參與邊緣構件的配箍《高規(guī)》第7．2．15明確提出約束邊緣構件可以考慮墻水平分布筋：箍筋體積配箍率，可計入箍筋、拉筋以及符合構造要求的水平分布鋼筋，計入的水平分布鋼筋的體積配箍率不應大于總體積配箍率的30%約束邊緣構件和構造邊緣構件均可以考慮墻水平分布筋要求保證至少每隔一個是采用封閉箍筋，也就是說即使墻身間距和邊緣構件箍筋間距相同，也只是每隔一個用墻水平筋替代部分箍筋123根據(jù)國標圖集《11G101-1》

至少每隔一個是采用封閉箍筋124墻水平分布筋參與邊緣構件的配箍125墻水平分布筋參與邊緣構件的配箍一般可減少邊緣構件箍筋用量20%126五、解決連梁的兩個關鍵問題墻上開洞方式和普通梁輸入方式，在跨高比較小時，計算結果差距較大；且按普通梁方式輸入有時并不合理；連梁超限連梁的兩個關鍵問題

—不同輸入方式計算結果不一致程序處理：

對“普通梁方式”輸入的連梁，程序將跨高比較小的梁自動劃分單元并按照“殼元”計算。這種處理方式保證了兩種輸入方式計算結果的一致性。連梁的兩個關鍵問題

—不同輸入方式計算結果不一致129連梁的兩個關鍵問題

—不同輸入方式計算結果不一致單元自動劃分開洞－殼元普通梁－殼元普通梁－梁元連梁的兩個關鍵問題

—不同輸入方式計算結果不一致連梁按墻體開洞方式輸入與按普通梁方式輸入計算結果的一致性例題：10層剪力墻結構，通過改變洞口的寬度或普通梁的跨度來形成不同跨高比的連梁。計算結果主要對比兩方面內(nèi)容：周期、位移等整體指標；以結構平面左上角連梁為例對比內(nèi)力結果（活荷載工況），位移為x向水平位移。連梁的兩個關鍵問題

—不同輸入方式計算結果不一致對比三種跨高比的情況：L/H=1.5，L/H=2.5，L/H=3對比內(nèi)力使用的第5層5號墻梁（梁）位置示意圖連梁的兩個關鍵問題

—不同輸入方式計算結果不一致普通梁按殼元計算模型，兩種輸入方式的計算結果對比結論：兩種輸入方式計算結果各項指標的差異率均在2%以內(nèi)。項目周期(s)頂層水平位移(10-3m)5號梁彎矩（kN·m）5號梁剪力（kN）L/HL/HL/HL/H1.52.531.52.531.52.531.52.53洞口0.18210.19090.19392.560522.938473.1081030.525.220.7-84.2-50-36.3普通梁0.18210.19090.19392.559312.938963.1081330.524.720.4-84.3-49.9-36.3差異率0.0000.0000.000-0.0470.0170.0010.000-1.984-1.4490.119-0.2000.000連梁的兩個關鍵問題

—不同輸入方式計算結果不一致普通梁按梁元計算模型，兩種輸入方式的計算結果對比結論：兩種輸入方式計算結果各項指標相差較大。項目周期(s)頂層水平位移(10-3m)5號梁彎矩（kN·m）5號梁剪力（kN）L/HL/HL/HL/H1.52.531.52.531.52.531.52.53洞口0.18210.19090.19392.560522.938473.1081030.525.220.7-84.2-50-36.3普通梁0.18490.19340.19592.635293.013523.1698852.250.244.5-77.3-44.7-32.9差異率（%）1.5381.3101.0312.9202.5541.98871.14899.206114.976-8.195-10.600-9.366連梁的兩個關鍵問題

—連梁超限規(guī)范條文：按照分縫連梁設計《抗震規(guī)范》6.4.7跨高比較小的高連梁，可設水平縫形成雙連梁、多連梁或采取其它加強受剪承載力的構造。作用：減小抗彎剛度及受力，有效避免連梁超筋或減少配筋。按照配置斜向交叉鋼筋的方式計算連梁鋼筋《混凝土規(guī)范》11.7.10對于一、二級抗震等級的連梁，當跨高比不大于2.5時，除普通箍筋外，宜另配置斜向交叉鋼筋。作用：這種配筋方式較普通方式提高了連梁的抗剪能力，從而有效的減少超筋現(xiàn)象。連梁的兩個關鍵問題

—連梁超限

軟件處理：

在“特殊梁”、“特殊墻”中定義“連梁縫數(shù)”，將某些連梁設置成分縫連梁。136連梁的兩個關鍵問題

—連梁超限137單元在分縫處分離不協(xié)調(diào)連梁的兩個關鍵問題

—連梁超限雙連梁或多連梁的處理方式可以有效的減少超筋現(xiàn)例題：23層剪力墻結構138第6標準層平面連梁的兩個關鍵問題

—連梁超限139在特殊構件定義中設置分縫連梁的兩個關鍵問題

—連梁超限采用雙連梁后計算結果140第6標準層平面連梁的兩個關鍵問題

—連梁超限軟件處理：在“特殊梁”、“特殊墻”中定義“交叉配筋”、“斜撐配筋”。連梁的兩個關鍵問題

—連梁超限配交叉鋼筋是減少連梁抗剪超限的有效措施例題：23層混凝土剪力墻結構142連梁的兩個關鍵問題

—連梁超限框選的連梁配置交叉鋼筋后對計算結果的影響結論：配置交叉鋼筋有效的減少了超筋現(xiàn)象。第6標準層平面可計算鋼板混凝土剪力墻58層框筒結構核心筒部分設置鋼板混凝土剪力墻與普通剪力墻的計算對比有效增加剪力墻的抗剪能力、減少軸壓比普通剪力墻超限鋼板砼剪力墻不再超限樓板設計優(yōu)化1、全層樓板有限元連續(xù)算法減少板支座鋼筋2、無梁樓蓋的優(yōu)化設計計算及柱上、跨中板帶的配筋3、現(xiàn)澆空心板的優(yōu)化設計計算146可將全層所有樓板都按照有限元算法計算設置了“有限元方法”選項，勾選此項程序將把全層的所有樓板板塊都按照有限元算法計算。有限元算法是樓板的準確算法，由于本程序具有較強的有限元計算分析能力基礎，對樓板也提供了這種算法。有限元算法計算時保持相鄰樓板計算協(xié)調(diào)，因此能準確計算相鄰板塊不等跨、不同荷載、不同板厚的影響；還可考慮斜板等情況對樓板采用分塊計算，速度快、容量不受限147148149有限元法計算后可給出板內(nèi)力等值線圖150按照有限元法考慮相鄰板不同跨度影響的實例151YJK按照連續(xù)板有限元法考慮不同板跨之間的平衡計算，經(jīng)濟合理傳統(tǒng)軟件各板塊分別計算，相鄰板支座彎矩差距大152上部結構整體計算方面的

優(yōu)化改進措施153上部結構整體計算方面的

優(yōu)化改進措施1、根據(jù)彈性時程分析結果可分層地震作用放大2、模擬施工加載次序的樓層自動連續(xù)和指定任意構件施工次序3、活荷載的折減系數(shù)、重力荷載代表值系數(shù)可按構件分別設定4、通過圍區(qū)統(tǒng)計避免異常部位導致超限154根據(jù)彈性時程分析結果可分層地震作用放大彈性時程分析的作用是找出和反應譜法的各層差距，給出X、Y兩個方向的各層不同的放大系數(shù)。將各層放大系數(shù)導入反應譜計算進行設計。但是傳統(tǒng)軟件對于地震作用的放大僅僅設置了一個全樓統(tǒng)一的地震作用放大系數(shù)，這個放大系數(shù)只能從彈性時程分析的X、Y兩個方向的各層放大系數(shù)中選擇最大的數(shù)值來輸入這種處理比規(guī)范要求明顯偏大。YJK給出地震放大系數(shù)參考值計算結果的選取：當取三組加速度時程曲線輸入時，計算結果宜取時程法的包絡值和振型分解反應譜法的較大值；當取七組及七組以上的時程曲線時，計算結果可取時程法的平均值和振型分解反應譜法的較大值。軟件根據(jù)兩種算法的層剪力、層間位移角比值確定全樓地震放大系數(shù)（如只有個別樓層比值偏大，可通過增加薄弱層及調(diào)整薄弱層放大系數(shù)實現(xiàn)），用戶可參考該系數(shù)調(diào)整振型分解反應譜法計算的內(nèi)力。給出各層分別的地震放大系數(shù)（0度）軟件自動對比兩種算法的層剪力、層間位移角比值，給出各層的和全樓的地震放大系數(shù)給出各層分別的地震放大系數(shù)（90度）以前軟件僅能全樓統(tǒng)一放大這種處理方式不準確，并且結果偏大全樓放大系數(shù)取X向各層、Y向各層中的最大值YJK可對不同樓層輸入不同放大系數(shù)，以前只能全樓統(tǒng)一放大1.09對比：比全樓統(tǒng)一放大系數(shù)計算結果小很多可從庫中自動篩選最優(yōu)地震波組合可從庫中自動篩選最優(yōu)地震波組合天然地震波庫數(shù)量豐富、可自動生成人工波地震波庫中包含了從1931年起至今的數(shù)百條實測天然地震波記錄對于人工波，提供自動生成功能，可按照特征周期、持續(xù)時間等參數(shù)自動生成若干符合要求的人工波天然地震波庫數(shù)量豐富（每個特征周期下有80-200條）模擬施工加載次序的樓層自動連續(xù)和

指定任意構件施工次序規(guī)范條文：《高規(guī)》5.1.8高層建筑結構在進行重力荷載作用效應分析時，柱、墻、斜撐等構件的軸向變形宜采用適當?shù)挠嬎隳Ｐ涂紤]施工過程的影響；復雜高層建筑及房屋高度大于150m的其他高層建筑結構，應考慮施工過程的影響。合理確定施工次序不僅符合實際要求，而且減少構件的計算受力模擬施工加載次序可自動確定對一些傳力復雜的結構，如轉換層結構、采用廣義層方式建立的多塔結構的相關部位，施工加載次序可自動生成。避免人工未能修改施工次序造成計算異常廣義層梁托柱轉換層模擬施工加載次序可自動確定廣義層方式建模對于廣義層多塔的情況，程序會自動按各塔同時向上施工的原則設定各層的施工次序169對于被設置為轉換層、或者該層中設置了轉換梁、轉換柱、水平轉換構件的樓層，程序默認與其上兩層同時加載3層為轉換層3層1個施工次序意味著3層共同受力，可使轉換層相應構件受力減少頂部四層都存在梁托柱的情況對于存在梁托柱、梁托斜桿情況的樓層，程序默認與其上一層同時加載梁托柱連續(xù)2層的施工次序可使托柱梁的受力減少171第1層柱配筋總面積(mm2)PKPMYJK相差(%)

主筋655190537216-18.0%

箍筋4310242934-0.4%

第1層梁配筋總面積(mm2)PKPMYJK相差(%)

頂部19843131313766-33.8%

底部12076441139957-5.6%

箍筋3605934935-3.1%

超筋梁數(shù)

701層存在梁托柱，YJK將1-2層合并為1個施工次序用戶問題：為什么1層PKPM很多柱梁配筋比YJK大很多用戶指定構件施工次序：設置斜撐在全樓9層完工后布置用戶指定構件施工次序：斜撐為第10施工次序用戶指定構件施工次序：設置斜撐在全樓9層完工后布置對內(nèi)筒外鋼框架、加強層伸臂桁架等應作特定施工次序計算175帶加強層結構伸臂桁架推遲到十二層后再施工，消除部分附加二次應力伸臂桁架受力大大減少如果伸臂桁架按照樓層施工將使它受力太大，一般都必須調(diào)整它的施工次序活荷載的折減系數(shù)、重力荷載代表值系數(shù)

可按構件分別設定以前僅考慮考慮樓層的折減系數(shù)、重力荷載代表值時的活荷折減系數(shù)（地震活荷組合系數(shù)）為全樓統(tǒng)一值計算前處理增加“活荷折減”菜單，可按單個構件設定不同的值，可按自然層分別對梁、柱、墻、斜桿的某一桿件設置從而適應了共存于同一結構的多種類型的活荷載的不同折減或組合，并可避免梁考慮面積和柱墻考慮樓層的重復折減活荷載的折減系數(shù)、重力荷載代表值系數(shù)

可按構件分別設定第一列用于效應折減，第二列用于地震質量折減和組合系數(shù)活荷載的折減系數(shù)、重力荷載代表值系數(shù)

可按構件分別設定柱墻折減和梁考慮從屬面積的折減都放到計算參數(shù)中設置設計結果的圍區(qū)統(tǒng)計可在平面圖上人工圍區(qū)統(tǒng)計位移比、位移角、剪切剛度等指標避免異常布置的構件造成統(tǒng)計指標超限如對于錯層結構或平面布置為角部重疊、細腰形等結構，可以使用該功能分區(qū)統(tǒng)計位移結果計算地下室剛度時，可以使用圍區(qū)統(tǒng)計功能統(tǒng)計相關范圍的總剪切剛度，進而判斷是否可以作為上部結構嵌固層180圍區(qū)統(tǒng)計實例182合并錯層結構減少薄弱層實例183合并前4、6、8為薄弱層，須乘以放大系數(shù)1.25，合并后無薄弱層184某78層多塔上連體例，靈活應用廣義層，減少過多的矮小樓層以前這部分薄片樓層很多與設計過程協(xié)同聯(lián)動的工程量統(tǒng)計185186各施工圖模塊設置鋼筋統(tǒng)計菜單187各施工圖模塊設置鋼筋統(tǒng)計菜單，隨時根據(jù)調(diào)整結果統(tǒng)計鋼筋用量188各施工圖模塊設置鋼筋統(tǒng)計菜單，隨時根據(jù)調(diào)整結果統(tǒng)計鋼筋用量189施工圖右下角設菜單作全樓混凝土和鋼筋匯總統(tǒng)計小結：以技術進步帶動設計優(yōu)化開發(fā)了更先進的計算方法、更全面的貫徹規(guī)范、糾正以前的不合理環(huán)節(jié)在大多數(shù)最容易、最常見的超限環(huán)節(jié)給出了相應的解決方案所有優(yōu)化環(huán)節(jié)具有充分的理論依據(jù)、規(guī)范依據(jù)，為設計院總工認同，收到普遍歡迎體系完整、措施得力結論：結構設計計算的優(yōu)化空間很大190綜合這些措施的一般節(jié)材效果基礎及地下室鋼筋：5%柱鋼筋：5%梁鋼筋：5%樓板鋼筋：5%剪力墻鋼筋：3%全樓混凝土：3%191上海三益設計院優(yōu)化項目192甲方希望控制主要構件含鋼量在40kg/平米以前算出48kg/平米優(yōu)化措施地下室頂板優(yōu)化方案：地下室頂板定義為彈性板3地下室外墻優(yōu)化方案：有限元計算剪力墻面外荷載梁構件的優(yōu)化方案：按考慮翼緣的T型梁配筋、考慮柱支座寬度影響、剪力墻面外相連的梁按照非框架梁設計配筋剪力墻優(yōu)化方案：組合墻方式計算配筋和軸壓比。板優(yōu)化方案：按全樓有限元法計算193和PKPM含鋼量的比較各構件\單位面積量YJKPKPM板9.214.13梁15.1916.82柱3.9474.42墻9.112.94合計37.4748.31194萬達濟寧項目優(yōu)化設計195一、工程概況濟寧萬達廣場位于濟寧市太白樓路北側，琵琶山路西側，劉莊路南側。廣場擬建建筑物包括酒店、寫字樓、回遷住宅、商鋪等，共70萬平米。整個廣場按6個地塊布局建設。各地塊建筑物情況詳見平面位置圖。1#地塊2#地塊3#地塊5#地塊6#地塊6#地塊2037#地塊YJK結構軟件的優(yōu)化措施1、基礎筏板的優(yōu)化措施：1）筏板采用有限元計算的結果。單元的均勻劃分，避免了應力集中。2）在基礎計算的時候考慮上部結構的剛度。一般上部剛度考慮3層，在前面計算的時候勾選生成傳給基礎的剛度，樓層數(shù)填寫3層。因為考慮3層上部剛度和考慮全樓的相差不大。同時也可以考慮深梁的作用，一般考慮5-10米深梁的作用。考慮上部剛度，也同時可以考慮深梁的原因：上部剛度的凝聚在墻的兩端。中間部分是沒有考慮剛度的。所以墻中間部分的剛度可以通過深梁來考慮。3）如果有后澆帶，軟件可以考慮后澆帶在計算中的作用。后澆帶的考慮可以有效