带有空间结构工程的应用教学课件

1、带有空间结构工程的应用和逐层建模平行地设置空间建模菜单和逐层建模平行地设置空间建模菜单不是设置单独的空间建模程序不是设置单独的空间建模程序（空间结构的应用不再限于空间层）（空间结构的应用不再限于空间层）1与楼层建模相辅相依的空间建模纯空间建模：纯空间建模：Midas、SpaceCAD、SAP2000纯楼层方式建模：纯楼层方式建模：PMCADYJK：和逐层建模平行地设置空间建模菜单：和逐层建模平行地设置空间建模菜单2带有空间结构工程的应用 基本操作基本操作 导入导入AutoCAD网格后的常见调整；网格后的常见调整； 参数建立桁架、空间桁架、网架、网壳参数建立桁架、空间桁架、网架、网壳 空间结构与

2、楼层连接处的弹性连接（两点约束等）应用；空间结构与楼层连接处的弹性连接（两点约束等）应用； 钢结构与混凝土结构组成的混合结构的比例阻尼应用；钢结构与混凝土结构组成的混合结构的比例阻尼应用； 空间模型为了楼层属性的导入楼层应用；空间模型为了楼层属性的导入楼层应用； 仅利用空间建模优势但保持普通楼层的各种实例；仅利用空间建模优势但保持普通楼层的各种实例； 空间模型的蒙皮自动导荷；空间模型的蒙皮自动导荷； 空间模型部分的计算结果查看空间模型部分的计算结果查看34和逐层建模平行地设置空间建模菜单,并使空间模型和各层模型顺利衔接5进入空间建模菜单按照空间方式布置轴线, 空间轴线用特殊的黄绿色显示，空间菜

3、单建立的模型作为特殊的一层67布置了空间模型的计算简图,把空间模型和各层模型自动组装在一起计算8计算结果的位移图、阵型图；对于空间层的内力和配筋可通过“三维内力”菜单方便查看抗震规范10.2.7条：计算模型应计入屋盖结构与下部结构的协同作用9 空间模型可嵌入在普通层内10 软件计算时自动连接空间模型和普通层11 空间模型可分布在各层1213空间模型部分完整模型楼层模型部分某音乐厅导入AutoCAD空间网格线实例14空间模型部分完整模型楼层模型部分导入的导入的Autocad空间网格线和已空间网格线和已有楼层连接的调整有楼层连接的调整15导入的导入的Autocad空间网格线和已空间网格线和已有楼层

4、连接的调整有楼层连接的调整使用单线模型看得更清晰1617参数建立桁架、空间桁架、网架、网壳1819蒙皮自动导荷功能：投影导荷载20蒙皮，就是软件在迎着荷载的一侧，自动沿着结构的最外侧生成的导荷面。21自重计算：法向算总重，投影导荷载22蒙皮导荷就是将导荷面上的均布面荷载导算到蒙皮面周边的节点上，生成的都是节点荷载。生成的导荷面由用户控制是否在空间结构中显示。2324法向导风荷载25法向导风荷载262728293031高耸复杂体型建筑的精细风荷载导算输入风荷载参数3233可对蒙皮赋予材料属性 自动生成的蒙皮没有刚度属性，它仅自动生成的蒙皮没有刚度属性，它仅仅是导算荷载的辅助工具。仅是导算荷载的辅

5、助工具。 但是，在蒙皮菜单下设置了【蒙皮材但是，在蒙皮菜单下设置了【蒙皮材料】子菜单，如果对蒙皮设置了材料料】子菜单，如果对蒙皮设置了材料属性，则蒙皮本身成为结构构件，他属性，则蒙皮本身成为结构构件，他具有刚度参与整体结构计算，并可按具有刚度参与整体结构计算，并可按壳单元给出设计结果壳单元给出设计结果3435363738为了楼层指标的计算，可将空间模型再分配到各普通楼层39为了楼层指标的计算，可将空间模型再分配到各普通楼层40各普通楼层增加了空间模型分配过来的复杂部分4142将空间结构导入普通楼层的效果434445空间结构和空间结构和普通楼层相普通楼层相结合建模的结合建模的实例实例46最终生成

6、的都是普通楼层47空间结构和空间结构和普通楼层相普通楼层相结合建模的结合建模的实例实例48空间建模后导入楼层实例空间建模后导入楼层实例不可能用手工完成的楼层建模导入已有模型49空间建模后导入楼层实例空间建模后导入楼层实例50不可能用平面楼层菜不可能用平面楼层菜单完成的楼层建模单完成的楼层建模51空间建模后导入楼层实例空间建模后导入楼层实例52空间建模后导入楼层实例空间建模后导入楼层实例5354某电力院钢结构栈桥工程55把某部分空间结构转成普通层的操作步骤分为四步一）测量待转换空间层的底部高度一）测量待转换空间层的底部高度a和从下到上的总高度和从下到上的总高度h。二）退出空间结构菜单，建立一个新

7、的标准层，并在二）退出空间结构菜单，建立一个新的标准层，并在“本层信息本层信息”菜菜单下将该标准层的层高设置成待转换的空间结构的高度单下将该标准层的层高设置成待转换的空间结构的高度h；该标准层初始状态应为一个没有任何构件的空的标准层。该标准层初始状态应为一个没有任何构件的空的标准层。三）在楼层组装菜单下加入该标准层，假设新增的自然层号为三）在楼层组装菜单下加入该标准层，假设新增的自然层号为N，对，对该楼层的底标高准确输入该楼层的底标高准确输入a值，注意需关闭楼层组装表上的自动形成值，注意需关闭楼层组装表上的自动形成楼层底标高功能；楼层底标高功能；四）进入空间结构菜单，点四）进入空间结构菜单，点

8、“导入楼层导入楼层”菜单，输入导入的楼层号为菜单，输入导入的楼层号为N，选取待转换空间结构的全部构件，然后这些构件将在空间菜单消，选取待转换空间结构的全部构件，然后这些构件将在空间菜单消失，只剩下空的网格节点。失，只剩下空的网格节点。56 一）在空间结构菜单菜单下测量待转换的支架一）在空间结构菜单菜单下测量待转换的支架1的底部高的底部高度度a=-1200mm，从下到上的总高度，从下到上的总高度h=11800mm。57 二）退出空间结构菜单，建立一个新的标准层二）退出空间结构菜单，建立一个新的标准层2，并在，并在“本层信息本层信息”菜单下将该标准层的层高设置成支架菜单下将该标准层的层高设置成支架

9、1的高度的高度h=11800； 该标准层初始状态应为一个没有任何构件的空的标准层。该标准层初始状态应为一个没有任何构件的空的标准层。58 三）在楼层组装菜单下加入该标准层，新增的自然层号为三）在楼层组装菜单下加入该标准层，新增的自然层号为1，对该楼层的底标高准确输入，对该楼层的底标高准确输入a值为值为-1.2m，注意需关闭，注意需关闭楼层组装表上的自动形成楼层底标高功能；楼层组装表上的自动形成楼层底标高功能；59四）进入空间结构菜单，点四）进入空间结构菜单，点“导入楼层导入楼层”菜单，输入导入的楼层号为菜单，输入导入的楼层号为1，选取待转换支架，选取待转换支架1的全部构件，然后这些构件将在空间

10、菜单消失，的全部构件，然后这些构件将在空间菜单消失，只剩下空的网格节点。只剩下空的网格节点。退出空间结构菜单，切换到普通层的第一标准层，导入的第一层如下退出空间结构菜单，切换到普通层的第一标准层，导入的第一层如下6061626364656667典型穹顶模型68室内滑雪场69大面积网壳70方形仓库71管桁架72水泥大棚737475北京院项目76矩形平面60*50网架体育馆（17951）77中间起坡两端悬挑室内篮球馆（17465）78椭圆形平面80米跨体育馆（T815）79圆盖形带悬挑网架体育馆（40961）80绍兴全运会主体育场81空间圆弧形网壳体育馆（42398）82S形空间网壳体育馆（157

11、11）83椭圆形屋面体育馆（23539）84特殊造型网壳（18274）85复杂错层网壳（40310）86纵横桁架屋顶体育馆87体育场看台大跨挑棚（23074）88 支架部分分支架部分分5层层建模；建模； 圆轮部分属空间圆轮部分属空间层层89909192空间结构与楼层连接处的弹性连接（使用两点约束） 空间结构与普通层之间常需设置弹性连接，或至少是铰接空间结构与普通层之间常需设置弹性连接，或至少是铰接连接连接 在空间结构和普通层连接处设置短柱或短支撑（目的主要在空间结构和普通层连接处设置短柱或短支撑（目的主要是确立计算中空间层与各个普通层的连接关系，短柱本身是确立计算中空间层与各个普通层的连接关系

12、，短柱本身的设计可忽略）的设计可忽略） 为了设置为了设置“两点约束两点约束”，在设置的短柱（斜撑）与空间结，在设置的短柱（斜撑）与空间结构之间留有一定的距离构之间留有一定的距离 在计算前处理通过菜单在计算前处理通过菜单“两点约束两点约束”设置空间结构与普通设置空间结构与普通层之间的弹性连接层之间的弹性连接93特殊构件定义中的自定义节点约束和支座信息功能：功能：指定两节点间的约束关系指定两节点间的约束关系； 指定支座指定支座（底层接基础的嵌固节点底层接基础的嵌固节点）的弹簧刚度或者强制位移。的弹簧刚度或者强制位移。自定义节点约束和支座信息未作节点约束设置的计算将连体支座处X平动刚度设置为0自定义

13、节点约束和支座信息空间结构的支座设置和弹性连接 模型中包含大跨空间结构时，常需要对大跨结构的支座设模型中包含大跨空间结构时，常需要对大跨结构的支座设置弹性连接。这里的弹性连接指的是铰接支座或者可以滑置弹性连接。这里的弹性连接指的是铰接支座或者可以滑动的支座形式，因为大跨结构必须考虑它实际存在的支座动的支座形式，因为大跨结构必须考虑它实际存在的支座滑动才能满足实际要求。滑动才能满足实际要求。 YJK提供三种设置弹性支座的方式：提供三种设置弹性支座的方式： 1、两点约束；、两点约束； 2、将斜杆设置为弹性连接；、将斜杆设置为弹性连接； 3、单点约束；、单点约束；98两点约束（第一种设置弹性支座方式

14、）两点约束用于指定同标两点约束用于指定同标准层内（或空间层内）准层内（或空间层内）两点间的约束关系。两点间的约束关系。操作步骤两步：操作步骤两步：第一步在建模时在支座第一步在建模时在支座处设置好分开的两个节处设置好分开的两个节点，点，第二步在计算前处理，第二步在计算前处理，使用节点菜单下的两点使用节点菜单下的两点约束菜单设置两点约束约束菜单设置两点约束，第三步补充层间杆件连第三步补充层间杆件连接。接。99第一步，设置网架支座分开的两个节点对于支座的上节点，我们直接对于支座的上节点，我们直接以支座在网架上弦处的节点为以支座在网架上弦处的节点为支座的上节点，不用另外单独支座的上节点，不用另外单独设

15、置；对于支座的下节点，须设置；对于支座的下节点，须设置在设置在4层的柱顶节点处，这层的柱顶节点处，这个节点需要单独画出。个节点需要单独画出。100为了准确、方便地绘制每为了准确、方便地绘制每个网架支座的下节点，可个网架支座的下节点，可使用使用“参照楼层参照楼层”菜单，菜单，使用框架第使用框架第4层为参照楼层层为参照楼层，对模型用单线显示（使，对模型用单线显示（使用屏幕右下角的按钮），用屏幕右下角的按钮），用鼠标捕捉圆圈处的柱顶用鼠标捕捉圆圈处的柱顶画出节点画出节点；由于是在参照楼层的柱顶由于是在参照楼层的柱顶节点直接画出支座下节点节点直接画出支座下节点，因此这种方式概念明确，因此这种方式概念明

16、确，设置准确，操作简便，设置准确，操作简便101第二步，在计算前处理设置两点约束退出建模菜单，进退出建模菜单，进入计算的前处理，入计算的前处理，点取点取“节点属性节点属性”菜单下的菜单下的“两点约两点约束束”菜单，菜单，分别对每个支座设分别对每个支座设置两点约束，置两点约束，操作是现在对话框操作是现在对话框上设置支座属性，上设置支座属性，再用鼠标点取支座再用鼠标点取支座的两个节点。的两个节点。102每个节点每个节点6个自由度，点【两点约束】菜单弹出对个自由度，点【两点约束】菜单弹出对6个自由度的控制对个自由度的控制对话框，用户需对约束的自由度前打钩，如下对话框设置的是铰接、约话框，用户需对约束

17、的自由度前打钩，如下对话框设置的是铰接、约束束X、Z方向平动、对方向平动、对Y方向设置方向设置2000kN/m刚度的滑动连接。刚度的滑动连接。103第三步，为了建立楼层关系的补充措施为了建立楼层关系，还需要把至少一个支座，设置为斜杆。为了建立楼层关系，还需要把至少一个支座，设置为斜杆。由于空间结构将形成一个最上的楼层，楼层之间是需要杆件相连的，由于空间结构将形成一个最上的楼层，楼层之间是需要杆件相连的，而如上空间网架与下层之间都是分开的两个节点，这将造成模型检查而如上空间网架与下层之间都是分开的两个节点，这将造成模型检查的的“楼层悬空楼层悬空”的提示，也不能在计算结果中形成空间楼层和下面楼的提

18、示，也不能在计算结果中形成空间楼层和下面楼层的正常的相关统计计算，因此需要把空间结构的至少一个支座用斜层的正常的相关统计计算，因此需要把空间结构的至少一个支座用斜杆模拟建模杆模拟建模；对这个斜杆支座，还需对这个斜杆支座，还需用特殊用特殊支撑菜单支撑菜单 把他设置为弹性连接把他设置为弹性连接；104将支撑杆件改为弹性连接（第二种设置弹性支座方式） 这一方式是将弹性连接位置的两个节点之间输入一根斜杆这一方式是将弹性连接位置的两个节点之间输入一根斜杆，再到计算前处理的特殊支撑菜单，利用，再到计算前处理的特殊支撑菜单，利用“设置连接属性设置连接属性”菜单将这些支撑设置为弹性连接。菜单将这些支撑设置为弹

19、性连接。105把网架的每一个支座都用斜杆建模假设网架的支座高度为假设网架的支座高度为300mm，位，位于网架的上弦，在网架建模时，使于网架的上弦，在网架建模时，使网架的位置高于框架第网架的位置高于框架第4层的柱顶层的柱顶为为300mm。为了准确、方便地找出每个网架支为了准确、方便地找出每个网架支座的下节点，可使用座的下节点，可使用“参照楼层参照楼层”菜单，使用框架第菜单，使用框架第4层为参照楼层层为参照楼层，画支座轴线时，用鼠标可准确捕，画支座轴线时，用鼠标可准确捕捉参照楼层的柱顶节点，从而保证捉参照楼层的柱顶节点，从而保证支座和下层的准确连接支座和下层的准确连接106第二步把每个斜杆支座在前

20、处理的特殊支撑菜单设置为弹性连接YJK在【前处理及计算】在【前处理及计算】-【特殊支【特殊支撑】菜单下，设置了可将支撑杆件撑】菜单下，设置了可将支撑杆件改为弹性连接的菜单，操作是先定改为弹性连接的菜单，操作是先定义连接属性，再把设置好的连接属义连接属性，再把设置好的连接属性布置到相应的斜杆杆件上。软件性布置到相应的斜杆杆件上。软件将自动把相应的支撑杆件改为弹性将自动把相应的支撑杆件改为弹性连接，他的作用和加在支撑两端点连接，他的作用和加在支撑两端点之间的两点约束相同。之间的两点约束相同。107 这种将支撑改为弹性连接的方式是这种将支撑改为弹性连接的方式是YJK的特色，他使弹性的特色，他使弹性连

21、接的设置变得既方便、适应性又强。首先因为支撑的输连接的设置变得既方便、适应性又强。首先因为支撑的输入在入在YJK的建模中非常方便，另外由于约束加在支撑两端的建模中非常方便，另外由于约束加在支撑两端节点之间，这样设置的滑动支座不会受到约束，滑动在非节点之间，这样设置的滑动支座不会受到约束，滑动在非水平方向也可以实现。水平方向也可以实现。 这种方式的优点是：这种方式的优点是：1）支座的内力结果可从斜杆内力结）支座的内力结果可从斜杆内力结果输出得到；果输出得到；2）适应空间结构模型导入到普通楼层的情）适应空间结构模型导入到普通楼层的情况。况。108单点约束（第三种设置弹性支座方式） 【单点约束】是【

22、单点约束】是YJK独有的特色菜单，他是针对柱底下的独有的特色菜单，他是针对柱底下的约束设置（也可在支撑底下设置）。约束设置（也可在支撑底下设置）。 软件自动在柱底和下层节点之间设置约束，不用再人为在软件自动在柱底和下层节点之间设置约束，不用再人为在约束处设置分离的两个节点，简化了操作。约束处设置分离的两个节点，简化了操作。 因此，对于柱下、支撑下的弹性连接用单点约束设置更方因此，对于柱下、支撑下的弹性连接用单点约束设置更方便。便。 需注意的是，【单点约束】目前不支持在多根构件交汇的需注意的是，【单点约束】目前不支持在多根构件交汇的节点进行设置。节点进行设置。109110 网架和支座的连接：两侧为弹性约束，中部为铰支111112113 网架和支座在水平荷载下的相对位移水平弹性约束水平弹性约束下有相对位移下有相对位移铰接支座无相铰接支座无相对水平位移对水平位移114本例需设置完整支座信息才能正确计算115116117计算结果的位移动画计算结果的位移动画118应用实例应用实例119删去原有的梁删去原有的梁导入导入AutoCAD轴线轴线补充支座补充支座120121蒙皮导荷蒙皮导荷122设置滑动支座设置滑动支座123 用户常见问题：导入的空间轴线用户常见问题：导入的空间轴线未能和下部结构正确连接未能和下部结构正确连接124 对空间结构