《全国民用建筑工程设计技术措施(混凝土结构)》关于广厦通用计算gssap参数的合理选取

PKPM 录入 广厦录入 通用计算 GSSAP 楼板砖混计算 生成施工图 基础设计 自动概预算 1 广厦建筑结构通用分析与设计软件 GSSAP 1.1 适用范围 广厦建筑结构通用分析与设计软件 GSSAP 简称广厦通用计算 GSSAP，由广东省建 筑设计研究院和深圳市广厦软件有限公司开发，是一个力学计算部分采用通用有限元 架构，同时与结构设计规范紧密结合的建筑结构分析与设计软件。GSSAP 是广厦建筑 结构 CAD 系统的计算核心，与广厦建筑结构 CAD 其它系列软件一道，可完成从三维建 模、通用有限元分析、基础设计，到施工图生成的一体化结构设计。 GSSAP 满足建筑抗震设计规范GB50011-2010、 混凝土结构设计规范 GB50010-2010 和高层建筑混凝土结构技术规程JGJ3-2010 等设计规范的要求，是 当前主流的建筑结构专业通用计算软件。适用于各种结构形式，包括多高层混凝土结 构、多高层钢结构、钢-混凝土混合结构、混凝土-砖混合结构、空间钢构架、网架、 网壳、无梁楼盖、加固结构、厂房、体育馆、多塔、错层、连体、转换层、厚板转换、 斜撑、坡屋面、弹性楼板和局部刚性楼板等结构。 在 GSSAP 基础上扩展的广厦建筑结构弹塑性静力和动力分析软件 GSNAP，接力 GSSAP 完成弹塑性静力推覆和弹塑性动力时程分析，确定结构的弹塑性抗震性能和薄 弱层情况。 1.2 正确的应用过程 采用 GSSAP 的结构设计流程： 结构计算模型可以来源于广厦录入系统，也可以来源于 PKPM 的数据模型，经 GSSAP 空间分析和楼板砖混计算，完成施工图和基础设计，最后进行自动概预算完成 整个过程。 GSSAP 可应用于两个设计过程：总体设计和构件设计。 总体设计中输出的结构整体计算结果包括：结构计算参数、结构位移、特征周期 和地震作用、结构水平力效应验算和内外力平衡验算。 构件设计中输出的墙、柱、梁和板计算结果包括：构件超筋超限警告、墙、柱、 梁和板的内力及配筋。 GSNAP 自动读取 GSSAP 计算的配筋结果，进行弹塑性静力推覆和弹塑性动力时程 分析，在图形方式中查看弹塑性静力推覆和弹塑性动力时程分析结果。 1.3 特殊参数的合理选取 通用计算的一个特点就是构件计算参数完全开放。GSSAP 既有总体计算参数，也 有构件属性参数，譬如，总体计算参数有抗震等级设置，构件属性中也有，缺省下随 总信息，这样既保持了计算的易用性，又保持了计算的通用性。以下介绍几个计算参 数的合理选取： 1 梁配筋计算考虑压筋和板的影响 计算梁受拉钢筋时，可考虑压筋和梁侧两边板的影响，合理节省钢材，同时达到 强柱弱梁的目的。 2 考虑填充墙刚度 通过填充墙刚度参与和不参与计算得到的两平动周期 T1 和 T2，可确定本结构准 确的周期折减系数 T1/T2。 3 所有楼层分区强制采用刚性楼板假定 若选择按实际模型计算，每一楼层的刚板、弹性板和独立节点自动按实际刚度情 况计算，刚板、弹性板和独立节点个数不限。 若选择按刚性模型计算，一个平面内每个塔(区)有一刚心，塔外节点自动为弹性， 如下图一个平面内有 3 个刚心，3 个塔之间的节点自动为弹性节点。 4 地震水准和性能要求 每次只进行一个指定地震水准下的性能计算，对于不同的地震水准下的性能计算， 设计人员要计算多次，并人工取大值，完成规范要求的各类性能计算的要求。 5 地震作用方向 可取最多 8 个地震作用方向，单位度，一般取侧向刚度较强和较弱的方向为理想 地震作用方向。规则的异形柱结构至少设置四个地震方向：0,45,90,135。0 度和 180 度为同一方向，不需输入两次，输入次序没有从小到大或从大到小要求。 程序在每个地震方向计算刚度比、剪重比和承载力比，自动求出和处理相应的内 力调整系数，考虑每个地震方向的偶然偏心和双向地震作用，每个方向的计算和输出 内容是一样的。 6 风方向 可取最多 8 个风方向，单位度，一般取刚度较强和较弱的方向为理想风方向。规 则的异形柱结构至少设置四个风方向：0,45,90,135。与地震计算方向设置不同的是， 0 度和 180 度为不同的风方向，一般需同时设置 0 度和 180 度。输入次序没有从小到 大或从大到小要求。 1.4 模型的合理简化 1 楼梯刚度应参与整体的抗震计算 抗震规范要求框架结构中，楼梯刚度应参与整体的抗震计算。 GSSAP 中包含 12 种楼梯可参与整体的抗震计算，可以得到弹性准确解，包括：单 跑直楼梯、双跑直楼梯、平行两跑楼梯、平行三跑楼梯、平行四跑楼梯、双跑转角楼梯、 三跑转角楼梯、四跑转角楼梯、双分平行楼梯 1、双分平行楼梯 2、双分转角楼梯 1 和 双分转角楼梯 2。 2 板刚度与整体的抗震计算 空心现浇板、转换层、无梁楼盖和斜屋面等楼板刚度影响较大的结构应考虑楼板 刚度参与整体的计算，GSSAP 在板截面中可指定空心现浇板截面，在板属性中可指定 计算单元为壳元，充分考虑了板单元剖分规则性和相邻板节点对齐这两个关键问题， 任意剖分长度下都可得到弹性准确解。 在录入“板几何编辑修改截面”中，可输入现浇空心板（内模可采用筒芯或箱 体） ，并指定板的计算单元为板单元或壳单元。 在 GSSAP 中计算实际的自重 (扣除空心部分)，板经细分后进行空间应力分析，计 算内力、配筋和两方向肋梁最大箍筋，最后按空心板规程进行剪切验算，图形显示的 板壳结果中有空心板节点结果，显示板的冲切剪切时显示两方向肋梁最大箍筋 (cm2/0.1m)和两方向最大剪切验算。施工图手工绘制。 轻质实心筒芯或块体的重量可作为重力恒载输入。 暗梁截面尺寸为墙柱之间实心部分的尺寸，宽度大约 1-2m，高度与板厚相同，梁 的配筋结果即为暗梁处的配筋。 3 温度应力分析功能的使用 在录入系统中布置墙柱梁板荷载时，选择“温度”工况，可输入均匀升降温(构件 温度随时间的均匀变化)和温度梯度 (某时构件内外侧温度不同 )，也可同其它静力荷载 类型输入荷载值。 在计算中自动等效为等效静力荷载，温度荷载只是静力荷载的一种工况，空间分 析同其它静力荷载一样。自动与其它荷载进行组合。 采用应力松弛系数来考虑钢筋混凝土结构的徐变，实际温差乘以应力松弛系数作 为计算温差，应力松弛系数根据温差变化过程的缓慢程度不同可取 0.3-0.5，温差变化 过程快时应力松弛数大，反之则小。 4 连梁的计算和设计 连梁自动判定条件：两端为剪力墙，至少一端墙轴线方向与梁相同（程序判断小 于 25 度）且跨高比小于等于 5。被虚柱打断的连梁能自动判定，超出自动判定的范围 时，请修改梁属性中的设计类型，可指定连梁或去掉连梁指定。 连梁的混凝土等级随各层信息时，连梁随墙的各层信息，连梁抗震等级随总信息 时，随墙的总信息。 当考虑连梁刚度折减时，只在地震分析中考虑，不能在静力和风荷载分析中折减 连梁刚度，静力和风荷作用下连梁是不能开裂和破坏的，所以地震分析和静力或风分 析的刚度是不同的，若不考虑这一点，墙内力计算结果偏小，框架结果偏大。 5 柱帽的计算 在录入“墙柱几何编辑二”中增加“布置柱帽“ 和“删除柱帽“命令，当柱帽周边的 梁宽=0.15 或梁高=0.5 时， GSSAP 采用上下柱内力差的所有基本组合进行柱对板的 冲切验算，在“ 图形方式“ 的板壳结果显示柱对板冲切剪切比，冲切比1.0 不满足。 柱对板的冲切验算时中柱和角柱可自动判定,边柱请在录入的柱属性中人工指定。 1.5 计算结果的正确判断 自振周期无异常、内外力平衡、三维各工况下位移动画正常可以保证整个结构计 算正确。 1 自振周期 对于比较正常的工程设计，其不考虑折减的计算自振周期大概在下列范围内： 框架结构： 框架-剪力墙结构和框架-筒体结构： 剪力墙结构和筒中结构： 式中， n 为建筑物层数。 如果计算结果偏离上述数值太远，应考虑工程中截面是否太大、太小，剪力墙数 量是否合理，应适当予以调整。反之，如果截面尺寸、结构布置都正常，无特殊情况 而偏离太远，则应检查输入数据是否有错误。 2 内外力平衡 GSSAP 有文本输出整个结构的内外力平衡，为防止计算过程中的偶然因素，必要 时可检查各层的平衡条件： 为底层柱、墙在单组重力荷载下轴力，其和应等于总重量 G。校核时，模拟iN 施工时应保证基本平衡。 为风荷载作用下的底层墙柱剪力， 为全部风力值。iVP 对地震作用不能校核平衡条件，因为各振型采用 CQC 法进行内力组合后，不再等 于总地震作用力，大致平衡即可。 3 三维各工况下位移动画 在“图形方式”中查看恒、活、地震和风等各工况下三维位移动画，可以检查墙 柱梁板的位移协调情况，正常的位移可以保证计算的正确性。 1.6 GSSAP 应用问题处理 1 计算的周期出错 减少地震信息的振型数，或振型计算方法选择其它计算