注册结构工程师继续再教育培训班教材

目录TOC\o"1-5"\h\z第一部分提高结构性能避免安全隐患的若干计算改进 1第1节 包络设计模式可综合考虑结构多种不利因素 1\o"CurrentDocument"包络设计的由来 1\o"CurrentDocument"多塔结构自动包络设计过程 1\o"CurrentDocument"少墙框架的自动包络设计 4\o"CurrentDocument"半自动包络设计方式 5\o"CurrentDocument"第2节 多模型联合串行计算模式应对规范不同计算条件要求 8\o"CurrentDocument"多模型联合串行计算模式应对规范不同计算条件要求 8\o"CurrentDocument"强刚模型与非强刚模型可集成计算 9\o"CurrentDocument"可对层间受剪承载力突变形成的薄弱层自动放大调整 10\o"CurrentDocument"位移计算时可采用连梁刚度不折减模型 10\o"CurrentDocument"自动计算最不利地震方向的地震作用 11\o"CurrentDocument"第3节 有限元和力学模型方面的若干概念 12\o"CurrentDocument"偏心刚域和刚性连接 12\o"CurrentDocument"局部振动识别和提示 15\o"CurrentDocument"求解规模和计算速度 16\o"CurrentDocument"荷载相关的RITZ向量法 18\o"CurrentDocument"整体结构的屈曲分析 19\o"CurrentDocument"考虑不同材料阻尼 20\o"CurrentDocument"地震波库与自动选波 20\o"CurrentDocument"重力二阶效应 21\o"CurrentDocument"弹性连接 21\o"CurrentDocument"经典膜单元（QA4）和改进型膜单元（NQ6Star） 22\o"CurrentDocument"第4节 消能减震设计和隔振设计 23\o"CurrentDocument"消能减震设计 23\o"CurrentDocument"隔震设计 26\o"CurrentDocument"非线性连接单元的动力性质 30\o"CurrentDocument"第5节 使用弹性板3（或6）直接得出楼板配筋 32\o"CurrentDocument"以前软件弹性板计算的局限 32\o"CurrentDocument"上部结构计算中同时进行弹性楼板设计的改进 32\o"CurrentDocument"柱的受力可能增加 34\o"CurrentDocument"边墙边梁的面外弯矩增加 34\o"CurrentDocument"弹性板的配筋计算结果 35\o"CurrentDocument"第6节 优化设计节省材料的有效措施 36\o"CurrentDocument"当前软件主要问题 36\o"CurrentDocument"基础设计 37\o"CurrentDocument"地下室设计 39\o"CurrentDocument"梁 40\o"CurrentDocument"柱 43\o"CurrentDocument"剪力墙 45\o"CurrentDocument"剪力墙连梁 47\o"CurrentDocument"楼板 48\o"CurrentDocument"上部结构整体计算方面的优化改进措施 49\o"CurrentDocument"突出涉及优化的关键环节 50\o"CurrentDocument"开放接口并开发多种接口软件 50\o"CurrentDocument"软件即时统计混凝土和钢筋工程量 50\o"CurrentDocument"小结 51\o"CurrentDocument"第7节 剪力墙的自动组合截面配筋方法 51\o"CurrentDocument"剪力墙配筋设计存在的问题 51\o"CurrentDocument"规范要求对剪力墙的截面配筋应按照组合截面进行 52\o"CurrentDocument"两个对剪力墙自动按组合截面配筋的参数 52\o"CurrentDocument"剪力墙自动组合截面配筋过程 52\o"CurrentDocument"剪力墙组合配筋的原理 54\o"CurrentDocument"带边框柱剪力墙的配筋计算过程 56\o"CurrentDocument"对带边框柱剪力墙可使用改进膜元NQ6Star 57\o"CurrentDocument"按组合截面方式配筋偏大的实例 58\o"CurrentDocument"大多数剪力墙结构按照组合墙配筋方式使边缘构件配筋量减少 59\o"CurrentDocument"第8节 广东高规的特色内容 60\o"CurrentDocument"第9节 指定施工次序计算 64\o"CurrentDocument"施工模拟3的基本概念 64\o"CurrentDocument"用户自定义构件施工次序 65\o"CurrentDocument"自动判定连续加载层数的情况 69\o"CurrentDocument"64位下的施工模拟3的计算加速 73\o"CurrentDocument"第10节活荷载折减适应多种活荷载类型 73\o"CurrentDocument"以前软件考虑活荷载折减的局限 73\o"CurrentDocument"在计算前处理中增加“活荷折减”菜单可按单个构件设定不同的值 73\o"CurrentDocument"可对构件设置不同的活荷载效应折减系数 73\o"CurrentDocument"可对构件设置不同的活荷载重力荷载代表值系数 74\o"CurrentDocument"在Wmass结果文件中补充输出了活荷载未折减的质量 75\o"CurrentDocument"自定义荷载工况的应用 75\o"CurrentDocument"第11节 自定义荷载工况和组合 77\o"CurrentDocument"建模中设置自定义工况菜单 77\o"CurrentDocument"计算前处理的计算参数菜单下设置荷载组合 78\o"CurrentDocument"自定义荷载工况的设计结果查看 80\o"CurrentDocument"筒仓结构的自定义贮料荷载组合 81\o"CurrentDocument"自定义荷载工况在活荷载折减的应用 83\o"CurrentDocument"第12节 复杂空间模型的输入和计算 85\o"CurrentDocument"空间结构菜单的作用是什么 85\o"CurrentDocument"把空间结构建模嵌入在普通的楼层建模中方式中的好处是什么 86\o"CurrentDocument"空间建模时“参照楼层”的作用是什么？ 86\o"CurrentDocument"空间轴线输入要点 87\o"CurrentDocument"工作基面的应用 87\o"CurrentDocument"空间建模中的构件输入和荷载输入 87\o"CurrentDocument"导入Autocad轴网 88\o"CurrentDocument"参数化输入空间桁架、网架、网壳、平面桁架 88\o"CurrentDocument"导到楼层菜单的作用 91\o"CurrentDocument"空间模型的计算前处理和计算 92\o"CurrentDocument"第13节 蒙皮导荷的应用 92\o"CurrentDocument"蒙皮的生成 93\o"CurrentDocument"蒙皮荷载导荷的关键要素 94\o"CurrentDocument"蒙皮操作常见问题说明 94\o"CurrentDocument"蒙皮面荷载 95\o"CurrentDocument"风荷载参数 96\o"CurrentDocument"蒙皮导荷 97\o"CurrentDocument"蒙皮的显示开关 98\o"CurrentDocument"下一步蒙皮功能应用 98\o"CurrentDocument"第14节 设置节点的弹簧刚度或者阻尼 98\o"CurrentDocument"节点约束的概念 98\o"CurrentDocument"节点约束相关操作和菜单 99\o"CurrentDocument"若干应用实例 100\o"CurrentDocument"节点之间设置阻尼减震或隔震 106\o"CurrentDocument"第15节 考虑楼梯对整体计算影响 107\o"CurrentDocument"楼梯计算模型 107\o"CurrentDocument"对比是否考虑楼梯对计算结果影响 108\o"CurrentDocument"考虑楼梯后计算结果的变化不会出现异常 113\o"CurrentDocument"考虑楼梯构件与不考虑楼梯构件的包络设计 113\o"CurrentDocument"结构整体计算可给出楼梯本身配筋 114\o"CurrentDocument"第16节多塔结构设计 115\o"CurrentDocument"基本概念 115\o"CurrentDocument"规范中的设计要求 115\o"CurrentDocument"多塔结构建模 115\o"CurrentDocument"多塔定义的必要性 116\o"CurrentDocument"自动定义多塔 117\o"CurrentDocument"多塔结构的整体计算和分塔计算 119\o"CurrentDocument"程序自动进行整体计算和分塔计算 119\o"CurrentDocument"第17节 无梁楼盖设计 120\o"CurrentDocument"在建模中布置暗梁和柱帽 121\o"CurrentDocument"上部结构计算 122\o"CurrentDocument"无梁楼盖的楼板配筋设计 125\o"CurrentDocument"无梁楼盖板施工图 127\o"CurrentDocument"柱上板带考虑暗梁配筋结果 129\o"CurrentDocument"加腋楼板设计 130\o"CurrentDocument"常见问题 131\o"CurrentDocument"第18节 现浇空心板建模和设计 132\o"CurrentDocument"在建模的楼板布置菜单下设置现浇空心板的布置菜单 132\o"CurrentDocument"对支撑现浇空心板的主梁的计算 135\o"CurrentDocument"对■现浇空心板的计算提供了两种模型 136\o"CurrentDocument"在上部结构计算中嵌入现浇空心板的计算 137\o"CurrentDocument"交叉梁法和有限元法结果比较 138\o"CurrentDocument"与佳构软件Strat的结果比较 139\o"CurrentDocument"布置柱帽时的计算 143\o"CurrentDocument"第19节 筒仓结构设计 143\o"CurrentDocument"筒仓结构的建模 144\o"CurrentDocument"漏斗的输入 145\o"CurrentDocument"贮料荷载 147\o"CurrentDocument"贮料荷载的自定义活荷载组合 148\o"CurrentDocument"计算前处理 150\o"CurrentDocument"计算结果查看 151\o"CurrentDocument"部分筒仓实例 153\o"CurrentDocument"第20节对若干易造成安全隐患的计算方法分析及改进 153\o"CurrentDocument"第21节计算后处理的特色功能 157\o"CurrentDocument"各类计算结果平面简图 157\o"CurrentDocument"扩充计算结果图的类型和功能 159\o"CurrentDocument"三维内力配筋图 163\o"CurrentDocument"单元等值线和云图 164\o"CurrentDocument"内力简图及等值线单元图中增加组合内力、预组合内力查看 167\o"CurrentDocument"工程对比 167批量导图 171\o"CurrentDocument"自动生成送审报告 172\o"CurrentDocument"第22节影响弹塑性动力时程分析的重点因素分析 173\o"CurrentDocument"柱、梁、剪力墙、楼板实配钢筋模型的合理转化 173\o"CurrentDocument"将次梁、悬挑梁等次要构件凝聚 176\o"CurrentDocument"开放的网格控制尺寸 176\o"CurrentDocument"合理本构关系的应用 176后处理 177\o"CurrentDocument"第23节和各流行软件接口 179\o"CurrentDocument"YJK-ETABS数据接口 180\o"CurrentDocument"YJK-Midas数据接口 183\o"CurrentDocument"YJK-Staad数据接口 186\o"CurrentDocument"MidasGen-YJK数据接口 187\o"CurrentDocument"Etabs-YJK数据接口 188\o"CurrentDocument"第二部分地基基础设计常见问题及优化设计 191\o"CurrentDocument"第1节 基础承载力设计常见问题及优化设计 191\o"CurrentDocument"作用于基础的荷载 191\o"CurrentDocument"地基承载力特征值、基础埋深和覆土重 198\o"CurrentDocument"错层不等高基础的设计要点 199\o"CurrentDocument"基础自动布置流程和常见问题 202\o"CurrentDocument"基础拉梁的设计流程和应用 204\o"CurrentDocument"联合基础设计计算特点 204\o"CurrentDocument"大平面复杂联合基础的承载力设计 206\o"CurrentDocument"荷载平衡校验方法 214\o"CurrentDocument"各类荷载工况组合管理 218\o"CurrentDocument"计算结果内力位移云图的应用 219\o"CurrentDocument"第2节 基础截面尺寸和配筋设计优化 222\o"CurrentDocument"网格划分 222\o"CurrentDocument"基础配筋的处理 223\o"CurrentDocument"考虑上部结构和基础共同作用对基础计算分析的影响 225\o"CurrentDocument"筏板的补强钢筋 227\o"CurrentDocument"第3节 基础水浮力计算及防水板设计 229\o"CurrentDocument"水浮力计算 229\o"CurrentDocument"桩的抗压刚度和抗拔刚度 232\o"CurrentDocument"防水板设计 233\o"CurrentDocument"第4节 基础冲切抗剪验算常见问题 239\o"CurrentDocument"如何采用合理的内筒冲剪计算模型，避免盲目加大基础厚度 239桩基承台、桩筏基础中柱冲跨比计算分析，不能正确计算冲跨比的若干错误分析........242\o"CurrentDocument"带边框柱、多肢组合墙的冲切计算及常见问题 249\o"CurrentDocument"基于基础有限元计算结果的基础抗剪验算。 250\o"CurrentDocument"第5节 基础沉降计算 253\o"CurrentDocument"基础沉降的计算方法和相关规范 253\o"CurrentDocument"桩基的等代墩基法和Mindlin法的不同应用 253\o"CurrentDocument"对基础回弹再压缩的考虑 254\o"CurrentDocument"考虑不同基础之间相互影响的沉降计算 256\o"CurrentDocument"沉降结果和有限元位移之间的关系 256\o"CurrentDocument"基础沉降的迭代计算流程和效果 257\o"CurrentDocument"第6节 基础施工图 258\o"CurrentDocument"基础施工图选筋原理 258\o"CurrentDocument"基础施工图归并原理 261\o"CurrentDocument"基础施工图钢筋优化要点 262\o"CurrentDocument"第7节 基础工程计算分析技术的发展趋势 265\o"CurrentDocument"由二维计算模型到三维计算模型 265\o"CurrentDocument"由线性分析到非线性分析 267第一部分提高结构性能避免安全隐患的若干计算改进第1节包络设计模式可综合考虑结构多种不利因素包络设计的由来包络设计在这里一般指的是构件配筋的包络设计，即构件配筋时需要在两个或者多种计算模型中取大值的设计。如下是若干规范要求的取包络设计的例子。多塔结构按照合塔与分塔状况分别计算并结果选大；少墙框架结构中框架部分的地震剪力取框架、框剪两种结构计算较大值：考虑楼梯的计算：其整体内力分析的计算模型应考虑楼梯构件的影响，并宜与不计楼梯构件影响的计算模型进行比较，按最不利内力进行配筋；抗震性能设计：多遇地震计算和中震（或大震）弹性或中震（或大震）不屈服设计结果取大值设计；刚性连接的上连体结构，当连接体楼板较弱时，进行带连体的完整模型和不带连体的分塔模型分别计算，然后包络取大。由此可以看出，完整的结构设计，需要进行多种计算模型的计算，不同杆件在不同计算模型下的反应不同、设计结果不同，包络设计就是结构中的所有杆件在所有可能的计算条件下都应是安全的，因此必须取所有可能的计算条件下的最大值，即取包络的结果。这里讲的多种计算模型，可能是模型拆分的计算，或者考虑某些因素的计算，或者取用不同计算参数或者计算方法的计算等。在实际设计中需要考虑包络设计的情况还远不止这些。包络设计的过程是个工作量很大的、非常繁琐的过程，靠人工做包络设计需要耗费大量工时。在实际的设计实践中，很多规范要求的包络设计，由于人共实现困难而不能得到落实，由此极可能造成安全隐患。即便人工勉强做的包络设计，也需要大量校对工作，否则将不可避免的出现差错。在结构计算软件中增加包络设计功能，是提高设计质量、避免安全隐患的重要措施之一。YJK依靠全新的编程技术，完成了可解决以上各种包络设计问题的解决方案，同时，根据不同包络设计的特点，可以给用户提供两种包络设计模式：自动包络设计模式和半自动包络设计模式，半自动包络设计模式又可称为手动包络设计模式。YJK可对多塔结构和少墙框架结构提供自动包络设计方式。多塔结构自动包络设计过程《高规》5.1.14条规定：“对多塔楼结构，宜按整体模型和各塔楼分开的模型分别计算，并采用较不利的结果进行结构设计。”我们将各塔楼离散开、分别计算称之为“分塔模型”计算。将各个塔楼连同底盘建模成一个整体模型计算称之为“整体模型”计算。这两种计算方式都要采用，缺一不可，因为分塔模型与整体模型有着不同的计算目标或内容，且它们之间互相补充。对于各个塔的周期比、位移比、剪看比、层间刚度比、层抗剪承载力比等采用分塔模型计算的结果:对于处于底盘的地下室、裙房部分应采用整体模型的计算结果；对于各个塔楼的构件配筋设计，应采用整体模型和分塔模型两者中较大的结果进行设计。1.程序自动进行整体计算和分塔计算用户可将全部多塔连在一起整体建模，程序可自动实现按整体模型和各塔楼分开的模型分别计算,并采用较不利的结果进行结构设计。程序可对其中的每个塔按照规范的要求自动切分成单个塔，然后连续地分别进行各塔的单塔计算和全部多塔连在一起的整体计算，最终对各个单塔配筋设计时采用整体计算和个单塔计算的较大值。具体操作步骤如下：1）在计算参数中作如下选择选择自动划分多塔，划分多塔即定义多塔，这是分塔计算的前提。选择自动划分多塔后应继续填写参数“自动划分多塔的起算层号”。程序隐含取裙房或者地下室的上一层为自动划分多塔的起算层号，该层号可由用户修改。程序以该层自动划分的塔数作为该结构最终划分的塔数。如果该层以上的某层中又出现了某个塔分离成多个塔的情况，程序仍将这些分离部分当做一个塔来对待。选择''各分塔与整体分别计算，配筋取各分塔与整体计算结果较大值二这样程序将进行各个塔的离散化处理，程序可对其中的每个塔按照规范的要求自动切分成单个塔，每个分塔各包含底部模型，切分底部模型的范围是塔下45度范围。多塔参数日自动划分多塔h自动划分不老虐地下宣可瞒定量*塔数的参考层号 ,0各分埴与整体分卧十H，配筋取名分塔与整分塔与整体分别计齐选项如果不选择该项，则程序只进行整体模型的计算，不作各塔的拆分，也不做各分塔的分别计算。2）在计算简图菜单下查看各个分拆的塔模型如果在计算参数中选择了“各分塔与整体分别计算，配筋取各分塔与整体计算结果较大值”，则在生成计算数据后，可在计算简图菜单下点取''自动分塔示意”，查看各个自动分拆后的单塔模型。为用%效检报告平面简图轴测简困।自动分塔示意卜工次月关闭选择菜单中的某个塔号，软件在多塔的三维线框模型中将加亮该塔，其余部分用喑线显示。

用户可以对各分拆的塔模型进行分拆范围的重新定义和修改。3）点取“计算”菜单此后程序逐个进行各个分塔模型的计算，再进行整体模型的计算，最后对各个塔楼部分的每个构件选取分塔模型和整体模型计算结果的较大值。程序计算的时间较长，屏幕随时提示正在计算的内容等。4）查看计算结果整体计算结果存放在该工程主目录下，各分塔的计算结果存放在该目录的各个分塔的子目录下。程序提供菜单选择查看整体计算结果或者各个分塔的计算结果。对于各个塔的周期比、位移比、剪重比、层间刚度比、层抗剪承载力比等应查看各分塔模型计算的结果；对于处于底盘的地下室、裙房部分应查看整体模型的计算结果：对于各个塔楼的构件配筋设计，既可在整体模型上查看，又可在分塔模型上查看，因为程序对于划分了塔的部分都采用整体模型和分塔模型两者中较大的配筋计算结果，并同时写在整体模型和分塔模型的子目录中。这里应注意，不能对上连体结构做这种自动拆分的计算。.自动取大结果的查看选择了“各分塔与整体分别计算，配筋取各分塔与整体计算结果较大值”的多塔计算完成后，在计算结果的配筋菜单下将出现新的菜单“显示多塔取大构件”。该菜单的作用是在各层配筋简图上高亮显示哪些构件的配筋取值是来自单塔分别计算的结果，如下图，在某层配筋简图下点击“显示多塔取大构件”菜单后，图上的一些构件被用粉色高亮显示，这些构件的配筋就是取值自该单塔单独计算的结果，反之图面上未被高亮的构件就是多塔整体计算起控制作用的。生图内容OEMoeuw。次主筋小c媒朝包靖|]|舱黑][像呼Ig示,甯取天启件]]；Ut|o i[aw]I关ta].各分塔计算结果的查看选择了“各分塔与整体分别计算，配筋取各分塔与整体计算结果较大值”的多塔计算完成后，在设计结果的菜单下将出现新的菜单“分塔数据”。通过该菜单可以单独查看各个单塔分别计算的结果。

塔号S1塔塔号S1塔2塔3塔4塔5点击该菜单后将弹出整体和各塔塔号选择的对话框，选择某一项后，设计结果的所有菜单将显示某一单塔或者整体计算的结果。从该菜单可以看出软件自动计算了塔数+1遍，其中整体计算费时最长。1.3少墙框架的自动包络设计当框架结构的位移超限时，配置部分剪力墙就成为增大结构刚度的有效办法，配置少量剪力墙的结构在规范上称为少墙框架结构。《抗震规范》6.2.13-4:“设置少量抗震墙的框架结构，其框架部分的地震剪力值，宜采用框架结构模型和框架一抗震墙结构模型二者计算结果的较大值.”程序处理方法：自动实现按剪力墙刚度不折减的整体模型和按剪力墙刚度折减的模型分别计算，并对框架部分的地震剪力采用二种模型较不利的结果进行结构设计。.少墙框架计算参数在YJK的计算参数的包络设计栏下，设置了少墙框架包络设计的参数：对于少墙框架，可在这里设置按照规范要求的包络设计，由于YJK对少墙框架按照自动包络设计模式进行，因此这里归在“自动包络”栏下。参数“按纯框架计算时墙弹模折减系数”，是指软件自动按框架模型计算时，对剪力墙的抗弯刚度折减系数。.计算原理软件自动进行两个模型的计算，在计算过程显示框上可以看到两个模型分别的计算过程。首先进行框架模型的计算，软件自动在当前工程目录下建立一个名为“$SQKJ”的子目录，在里面记录按照框架模型单独计算的结果。在框架模型计算时，软件对结构上剪刀墙的抗弯刚度按照用户填入的折减系数（隐含为0.2）进行折减。软件不能对剪力墙的轴向刚度可抗剪刚度进行折减，因为这样折减可能造成结构成为机构而不能顺利完成计算的后果。然后进行结构原模型的计算，原模型计算完成后，软件对所有梁柱构件进行对比，对比框架计算模型的配筋计算结果并取大值。.结果查看结构计算完成后当前显示的计算结果都是原模型的计算结果，其中配筋计算结果是取大值的结果。同时进行了少墙框架包络设计后，计算结果菜单中将增加“少墙框架”菜单：'爵篇底层穿'爵篇底层穿I四少”乘畸位图*噂置仍等值线 僻日文力预组合内力等值线 模型切换 钢箭层工程对比这是用来分别查看两种计算模型的菜单，点开该菜单可选择查看按照“框架模型”的计算结果，或者选择切换回到“原模型”的计算结果。配筋筒图的右侧菜单中也增加了一项“显示取大”，点该菜单后，凡是按照框架计算模型结果较大的杆件被用粉红色加亮。1.4半自动包络设计方式以上所讲可对多塔结构按照合塔模型和个塔楼分开算模型配筋取大，可对少墙框架结构按照框剪和框架模型分别计算并取大，这些是软件自动实现的包络设计。为了适应更多的包络设计情况，我们增加半自动的包络设计方式，也称为人工定义方式的包络设计。包络设计的思路是对两个不同子目录下工程的配筋计算结果取大设计，用户可在其中一个子目录下进行包络设计的操作，可以对全楼所有构件按包络设计，也可仅对某些层或者某些构件进行包络设计。包络设计操作步骤如下：.在两个子目录下完成不同情况的计算两个工程应是互相可以关联的的工程，即可以实现各个构件自动进行对比的工程，如同样的工程采用不同的计算方法计算时，可以先进行第•种方法的计算，然后拷贝整个工程到另一个子目录，再在新的目录下进行另一个计算方法的计算，最后在其中一个子目录下进行包络设计。.前处理的计算参数中设置包络设计总参数在计算前处理的计算参数中增加了“包络设计”页，需要做包络设计时首先在此勾选“包络设计”，并输入另一个作为包络设计对象的子目录。两个对比子目录的工程可以允许平面位置和转角的偏差，如果存在这种偏差可以在“保罗工程相对当前工程位置”下输入相对X、Y、Z坐标的偏差和转角。两个目录中的工程，其中一个可以和另一个的一部分对应，比如第一个是多塔的合塔模型，而第二个是其中某一个单塔的模型。.前处理中可设置需做包络设计的楼层如果只需对个别楼层做包络设计，可在计算前处理的楼层属性菜单下补充定义，在楼层属性菜单下设置了“包络设计楼层”菜单，点取后弹出如下楼层列表，从中勾选需要作包络设计的楼层即可。领NW国■除多修定文|喙阳0*■施宜国医怙层/性计”长度Altntt舌有折薰 计JCSDEB设加强星三雄壮示自幼施工次序柱酢等8支领NW国■除多修定文|喙阳0*■施宜国医怙层/性计”长度Altntt舌有折薰 计JCSDEB设加强星三雄壮示自幼施工次序柱酢等8支U技等纨设区部加强区表式的工次序索岭等级街险等级设过赛IE-储层佛工次序博险等级-阳号梅仲硒工次序物3表「金丽।除梁,塘，支疸匚场定 取注•Q—,1,：■笆络量计构件障包络构件全包络梅件:4**515IE层EE层居层EEIS层343536373839404194344层层E层层层层层Is图信23242526272829X313233层层层层层层层层层层层一12131415161?1819202!22在这里还可对作包络设计的构件分类选择，如在柱、梁、墙、支撑中按照类别指定。.前处理中可设置需做包络设计的构件构件*义•0M）•AK9W1E哀式曜工次*S验■由壮”构件*义•0M）•AK9W1E哀式曜工次*S验■由壮”工次序 阴号•nftwit*•5》包蝠愕体*■包务府总把（H0击4同回AWM*”«HT «RSr« >*MKSrtM»ntt▼ ▼O吊®/日匾I»inE<5・* 1•<♦«»*自动：!次UttWS•可仅对需要作包络配筋设计

的构件在各层分别指定可在需做包络设计的楼层上进一步指定需做包络设计的构件，比如结构性能设计中，只需对关键构件按照中震（或大震）不屈服设计。在楼层属性菜单下设置了“包络设计构件”菜单，此时可点开该菜单，鼠标选择需做包络设计的构件即可。.结构计算的操作如果本工程需要重新进行结构计算，则执行生成数据+全部计算，软件在完成通常的结构计算之后,再进行包络设计。如果以前进行过上部结构计算，仅需要进行包络设计计算，则可直接点取计算菜单下的“只包络设计”菜单即可，生成数据这一步也不用执行。生成数据验部计算全部计算（计算+设计）只计算（无设计）只设计（不计算）只包络设计计算选•只进行懿设如果需要重新得到非包络设计的结果，可在计算参数中把包络设计参数中原来的勾选包络设计取消，再直接执行如上计算选项中的“只设计”即可。.包络设计结果查看采用包络设计后主要体现在配筋计算结果发生了增大的变化，即某些构件采用的是另一项子目录中的对应构件的配筋计算结果。执行配筋简图菜单时，点取右侧的菜单中“显示取大”菜单，当前层的配筋简图中凡是采用了取大的包络设计结果的构件会自动粉色加亮，即粉色加亮的构件说明该构件的配筋是采用的是另一项子目录中的对应构件的较大的配筋计算结果。如果没有进行包络设计，显示取大菜单将会变灰。◎配筋0配筋率0梁主筋包络O梁箍筋包络1构件信息[配筋率查询1墙柱轮廊11墙稳定聆算11显示取大[显示无对应1围区统计文字高度口1显示控制|减小当两个子目录中的构件不能一一对应时，点取右侧菜单的“显示无对应”菜单可以加亮显示与另一子目录没有找到对应构件的构件。.多重包络设计有时需要对已经包络设计的结果再进行新的包络设计，这种情况下，对当前的已做过包络设计的子目录不应再进行上部结构计算和配筋计算，也不能再重新生成计算数据，否则已有的包络配筋将被当前新的计算覆盖。多重的包络只需进行两步操作：1）在计算参数中指定新的包络设计对象的目录：2）在计算菜单下点取：只进行包络设计。.包络设计的对象必须是用1.4版本计算过的工程第2节 多模型联合串行计算模式应对规范不同计算条件要求多模型联合串行计算模式应对规范不同计算条件要求规范对于不同的计算指标常常给出不同的计算条件要求，最典型的是2010《高规》5.2.I：高层建筑结构地震作用效用计算时，可对剪力墙连梁刚度予以折减，折减系数不宜小于0.5。这里明确对剪力墙连梁刚度的折减仅用于地震作用效应计算工况，而在恒活风等其它荷载工况计算时，连梁刚度不宜折减。正如在条文说明中明确的：“本次修订进•步明确了仅在计算地震作用效应时可以对连梁刚度进行折减，对如重力荷载、风荷载作用效应计算不宜考虑连梁刚度折减。”但是在2010规范以前版本的结构计算时，连梁刚度折减对所有的荷载工况都起作用。那时的软件编程环节简单，按照连梁刚度折减的单元组成总刚一次后，即可依次完成恒活风以及地震作用计算。为了适应2010规范这一条要求，各家结构设计软件都做了较大的改动，它需要进行两次结构总刚的计算，首先按照连梁刚度不折减模型组成总刚，进行恒活风等非地震作用荷载工况的计算，再按照连梁刚度折减模型组成总刚，进行地震作用荷载工况的计算。这就是一种串行计算模式。在实际工程设计中还有很多情况需要按照多模型联合串行计算模式完成，如以下内容：整体指标可在强制刚性板假定下进行，一般的内力、位移、配筋设计计算需在非刚性板假定下完成；对层间受剪承载力突变形成的薄弱层由程序判断出后，自动按薄弱层做出放大调整。地震内力计算可采用连梁刚度折减模型，地震位移计算时可采用连梁刚度不折减模型；最不利地震方向由程序算出后，自动增加该方向地震作用工况计算；可以看出，采用多模型联合串行计算模式可以大大减少设计人员的工作量，并避免规范相关要求的漏判误判，从而提高计算设计质量。下面各节详细说明各种情况下的串行计算的应用。强刚模型与非强刚模型可集成计算规范要求的一些重要指标，如周期比、位移比等是基于楼层布置比较规则的情况下提出的。对于某些楼层布置不规则的状况，如带有坡屋面楼层、错层结构、开大洞口楼层、跃层柱或者跃层支撑较多的楼层等，直接计算周期比、位移比有时得不到合理的结果。按照强制刚性楼板假定的计算模型计算周期比、位移比常常可以得到更理想的结果。强制刚性板假定模型就是认为楼层整个平面为一个刚性平面，楼层平面位移为整体平面的位移，层内各杆件之间只有整体的平动和转角。满布混凝土楼板的规则平面时，是否强制刚性板假定模型对计算结果影响不大，但是对于带有坡屋面楼层、错层结构、开大洞口楼层、跃层柱或者跃层支撑较多的不规则楼层布置时，楼层强刚模型失真较大，只能用于规范整体指标计算，不能用于结构内力和配筋计算。在结构计算软件中，强刚模型作为一个计算选项，如在SATWE计算参数中设置了参数“对所有楼层强制采用刚性楼板假定”。在计算周期比、位移比等项时，用户可以勾选这个参数，但是在结构的内力计算、配筋计算时不应勾选这个参数，而应去掉勾选刚性板假定重新计算。由于整体指标和内力配筋是由不同的计算模型计算完成的，用户必须自己整理结果，比如在送审报告中，把整体指标取用强刚模型计算结果，把内力配筋取用非强刚计算结果。但是在实际工作中，我们常见有用户不能区分这个参数的正确应用，甚至在送审的内力配筋报告中采用了墙肢刚性楼板假定，从而导致错误的计算结果。YJK对于强刚楼板参数，给出了新的选项：整体指标计算采用强刚，其它计算非强刚。刚性楼板假定C：'不强制采用刚性核极假定对所有楼层采用强制刚性楼极假定一）整体指标讦茸一用强刚;其他讦茸非强刚：YJK执行这个新参数时，采用了多模型串行计算管理，即计算两遍，第一遍采用强制刚性板假定模型，在周期比、位移比的结果输出中给出强刚模型计算结果；第二遍采用非强制刚性板假定模型，内力配筋等其它计算结果采用非强刚的计算结果。可以看出，YJK这个新参数的应用，大大简化了用户处理是否强制刚性板计算的操作，省去人工两遍分别的计算为一次连续的计算，省去人工整体计算结果为程序自动按不同模型给出合理结果，同时避免了用户采用错误计算模型造成的失误。如果按这个新参数计算，YJK在计算结果输出的周期、地震力与振型结果文件Wzq.out中，将输出两组周期值，第•组为按照强制刚性板假定模型的周期，第二组为按照非强制刚性板假定的普通模型计算出的周期值。可对层间受剪承载力突变形成的薄弱层自动放大调整传统软件（注：以下文中所提传统软件、以前软件、流行软件等均指目前应用较多的结构设计软件，并非单指某一软件）只能对层间突变形成的薄弱层自动放大调整，但是不能对层间受剪承载力突变形成的薄弱层自动放大调整。层间受剪承载力需要根据构件截面配筋设计的结果来判断，但构件配筋设计是在结构软件的最后阶段完成的。传统软件可根据截面配筋设计结果计算出各层受剪承载力，但是没有给出薄弱层的判断，更没有按照规范要求，对受剪承载力薄弱层放大调整。因为它需要返回到结构计算的前期阶段，重新启动内力计算程序。对于用户来说，使用传统软件必须认真读写承载力薄弱层计算结果，人工根据规范条文判断那一层属于薄弱层，如果存在这样的薄弱层，则需要在计算前处理的计算参数中填写薄弱层的层号，重新进行结构计算。为了避免对受剪承载力薄弱层的漏判或者误判，YJK可有软件自动进行受剪承载力薄弱层的判断和自动放大调整，YJK在计算参数中设置了参数：自动对层间受剪承载力突变薄弱层放大调整。YJK执行这个参数时，采用了多模型串行计算管理，即计算两遍，首先按照正常顺序结构计算，根据构件配筋设计结果完成受剪承载力的计算，判断是否属于薄弱层，如果存在这样的薄弱层则返回到前阶段的计算，放大调整地震作用后重新进行内力计算和配筋计算。如果出现受剪承我力薄弱层，用户可在计算过程对话框上看到软件重新启动进行的各层统计和配筋计算的各个步骤。位移计算时可采用连梁刚度不折减模型《抗规》第6213的条文说明中提到，计算地震内力时，抗震墙连梁刚度可折减；计算位移时，连梁刚度可不折减。《高规》5.2.1条文说明：由于剪力墙连梁刚度相对墙体较小，而承受的弯矩和剪力很大，配筋设计困难，因此，可考虑在不影响承受竖向荷载能力的前提下，允许其适当开裂（降低刚度）而把内力转移到墙体上。因此，用户一般都对剪力墙连梁设置刚度折减系数，用于地震周期内力的计算截面配筋计算。但是在地震作用下常出现位移相关指标要求超限的情况，如果剪力墙的连梁刚度不折减，可以有效提高结构整体的刚度，减少地震作用下的位移。当地震作用下位移超限时，根据《抗规》6.2.13的条文说明，很多用户重新设置剪力墙连梁的折减系数为1后重新计算，并取出其中地震位移相关的计算结果送审。为了简化用户这样的两步操作，YJK设置了参数：增加计算连梁刚度不折减模型下的地震位移。YJK执行这个参数时，采用了多模型串行计算管理，即计算两遍，首先按照连梁刚度不折减模型计算地震作用并输出地震位移的相关结果，然后再按照正常顺序计算恒活风，并按照用户输入的连梁刚度折减系数重新组织总刚，计算地震作用效应并进行内力配筋计算。YJK执行这个参数时，用户可在屏幕上显示的计算流程图上看出如上所讲的计算步骤。自动计算最不利地震方向的地震作用最不利的地震作用方向是由软件计算出的。使用传统软件时，需要用户查看计算计算结果输出的最不利地震方向，如果它与0度或者90度夹角大于10度，应把该角度填写在地震参数的“斜交抗侧力方向角度”中，并重新计算。为了避免用户对这种情况的复杂操作并避免遗漏相关计算，YJK在地震计算参数中设置了参数：自动计算最不利地震方向的地震作用。YJK执行这个参数时，也采用了多模型串行计算管理，过程是自动查看计算计算结果输出的最不利地震方向，如果它与0度或者90度夹角大于10度，则自动增加该角度方向的地震作用工况计算。它的效果和用户手工填入斜交抗侧力构件方向角度相同。在计算结果的地震各工况中，自动增加了按照该角度方向的地震工况结果，如下是在WWNL*.OUT文件中的结果。|地地作用最大的方向--75.G82《废山(iCase)Shear-XShear-V AxialHx-Btm Hy-Btm Nx-TopMy-TopN-C-1 Hode-i-1000008,Hode-j-1,DL-3.300(m).Angle-0.000*( EX)38.311.0 78.326.3 -119.8 -10.110.3( EX)38.311.n 78.326.3 -119.8 -10.110.3»( EV)-6.470.6 301.5167.1 ?0.4 -66.2-1.1( EV)-6.470.6 301.5167.1 20.4 -66.2-1.1*(EXMAX)11.7-67.7 -281.1-160.2 -36.9 63.52.9(FXMAX)11.7-67.7 -281.1-160.2 -36.9 63.52.9*(EVMAX)37.022.8 1311.254.2 -115.7 -21.39.9(EVMAX)37.022.8 134.254.2 -115.7 -21.39.9*( ♦WX)2.00.1 2.30.2 -6.1 -0.10.5(*wx)2.00.1 2.30.2 -6.1 -0.10.5*( -WX)-2.0-B.1 -2.3-0.2 6.1 0.1-0.5(-wx)-2.0-0.1 -2.3-0.2 6.1 U.1-0.5»( .WY)-B.18.5 3”.U20.0 U.M -8.10.U(♦3)-0.18.5 3”.020.0 U.4 -8.10.0•( -WV)0.1-8.5 -34.U-20.0 -0.* 8.1-0.0( WV)0.1-8.5 -3”.U-20.0 -0.M 8.1-U.0*( DL)-14.43.” -906.63.9 15.5 -7.5-32.1( DL)3.4 -906.63.9 15.5 -7.5-32.1•( LL)-1.9-1.90.4 -87.60.5 2.0 -0.9-4.2( LL)U.4 -87.60.5 2.0 -0.9-4.2第3节 有限元和力学模型方面的若干概念这里讲的是结构设计人员应明了的在有限元和力学模型方面的若干重要概念，了解这些可以大大提高对结构设计软件的应用水平。偏心刚域和刚性连接在YJK中大量应用MPC(Multi-pointconstraints,即多点约束)。MPC在有限元计算中应用很广泛，它允许在计算模型不同的自山度之间强加约束。在YJK中，MPC显式地(explicit)在一个从自由度和一个或者多个主自由度之间创立。

在YJK中，刚性楼板假定、刚性连接、梁墙约束、墙墙约束等均统一的由MPC方式来实现，而且在YJK中，不在单元层面上进行MPC变化，所有约束方程都在叠加整体刚度矩阵时进行处理。MPC技术的应用避免了大量使用罚函数所带来的刚度矩阵病态等问题。这里主要介绍杆件之间设置偏心后的连接处理。对于上下柱、上下墙之间的偏心,上下柱、上下墙将保持垂直，在计算简图上下杆件之间出现红对于上下柱、上下墙之间的偏心,色短线，表示计算模型中上下杆件之间的偏心。上下有偏心墙的计算简图:上下有偏心墙的计算简图:托垂直于转换梁轴线的短墙，将短墙下设置的刚性杆自动转为刚性连接。对于梁、柱、墙之间的偏心，在计算简图中均标以红色短线，表示之间的偏心连接。梁偏心梁偏心当多根梁与大截面柱连接，有的偏心输入，而有的用刚性杆连接时，软件对大截面柱内的刚性杆自动转换为刚性连接，可避免采用刚性杆时所引入的数值计算误差，保证计算结果的合理性。YJK对短的刚性杆、短的梁或短的墙杆件尽可能地转换为刚性连接，因为直接按刚性杆件、短杆件计算容易引起计算异常。比如传统软件数检提示最多的内容是短梁，这些短梁可能由各种布置偏心引起。YJK不再做这样的提示，因为它在程序内部将这些短梁转成了偏心刚域。对于梁梁之间错层布置的情况，有的软件把错层梁处理成斜梁，斜梁会出现不应有的较大轴力，有时把它设置为被接仍配筋过大。b0-0-二「9E.872«xs

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gTouG1.8-1.1 C1.2-1.222-6-12 4-4-20斯31 9Tl由于算出较大轴力，设，为.A-史-WG0.8-0.820-0-0ZTZ.SYJK对梁梁错层处的错层梁仍保持它的水平放置，但在错层处设置竖向的偏心刚域，可见图中的红色短线。e$2--2.8〔9T9SEbrrtsCl9-2.2

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(HH)GZ9-2.2Cl.7-0.9O-OHl 36-7-0W-3Z-8 8-Z2-ZJC2.1-2.1e$2--2.8〔9T9SEbrrtsCl9-2.2

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0-0-28梁配筋减少很多Cl.8-1.1

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0-7-38ai-zi-u对于弹性板和梁之间的连接计算，也可以考虑弹性板和梁之间的竖向偏心。YJK设置参数：弹性板与梁协调时考虑梁向下相对偏移，勾选此参数后，在计算简图的弹性板单元和梁单元之间也画出红色短线示意它们之间的竖向偏心。

口考酸网懈口考酸网懈口考虑柱端刚域口输出节点位移0墙梁跨中节点作为刚性楼板从节点口结构计算时考虑楼梯刚度回梁与弹性极变形协调E弹性板与梁蚀调时考虑梁向下相对偏移」梁培自重扣除与枇置叠部分 % % r 44向下体移长度有虐梁相对收河下偏移的计算慎!!上图为是否考虑梁和弹性板之间的偏心的计算模型对比。总之，YJK在构件偏心处理、短梁短墙归并、刚性楼板、刚性连接、墙墙不协调关系等通过多点约束机制实现，效果是减少计算单元数量，避免计算异常，提高计算的稳定性。局部振动识别和提示局部振动经常是由于结构模型不合理、有缺陷而造成的。YJK软件应用能量集中程度识别的原则，在计算中可以对结构中可能存在局部振动情况的振型与楼层做出判断，当程序查出局部振动现象时，将在计算完成后马上在屏幕上给出提示框，告知用户局部振动发生的位置、层号以及局部振动的振型号以供参考，双击某项局部振动则即时显示局部振动的位移动画，形象地告知局部振动发生的位置。x木x木T1S力nF加刑左立目痴维才该工程计算完后提示5层有局部振动，是5层有根梁和柱未能正常搭接，造成该梁悬挑，局部振动动画显示悬挑梁的来回摆动。该工程的局部振动发生在底部的小框架上，该独立小框架和旁边的高层相比刚度相差悬殊，这种局部振动将消耗大量的计算振型个数，应注意地震计算的振型参与质量是否达到90%,否则应增加计算振型数。求解规模和计算速度.求解器YJK软件中的求解器由国内领先的团队提供，采用了先进的稀疏矩阵求解技术，并优化组织程序结构，在保证计算准确性的基础上达到了较高的求解效率。对于相同规模的题目，求解速度与规模与其它结构计算软件相比均有大幅度的提高。同时，求解器中充分运用多点约束等技术，统一处理各种约束关系。同时结合死活单元技术，对施工模拟、活荷载不利布置、人防分析等进行专项优化处理，大幅度提高计算效率。.计算容量和64位技术在计算容量方面，YJK进行了大量的适应性优化，在32位模式下，计算规模可达100万自由度。在YJK中充分应用了64位编程技术，同时提供了32位版本和64位版本的有限元分析核心程序。安装程序时识别出用户计算机配置64位操作系统时，自动安装YJK的64位计算软件，以达到最优的计算效率。在64位模式下，由于没有2G内存限制，计算容量有大幅度提高，可达300万自由度规模，可用内存可达16G。同时对于较大规模的题目，计算速度比32位时会有大幅度提升。

大规模多塔建筑T匕京建外SOHO.全部弹性板，70万自由度，计算时间：32位时160分,64位时40分大规模单体建筑-深圳平安大厘,130层.47万自由度,：大规模多塔建筑T匕京建外SOHO.全部弹性板，70万自由度，计算时间：32位时160分,64位时40分大规模单体建筑-深圳平安大厘,130层.47万自由度,：!!!计算时间：32位时60分.64位时30分X假时的分

.4荷载相关的RITZ向量法YJK软件中提供了3种精确的特征值的算法：子空间迭代法、Ritz向量法和Lanczos法。YJK结构分析软件在细胞解法的基础上充分考虑了多、高层建筑结构的特点，并从实际角度出发，对上述三种方法又做大量优化工作，使求解效率取得了极大的提升。与ETABS/Midas等软件一样，YJK软件同时提供了荷载相关的RITZ向量法，这种方法考虑了荷载的空间分布，并且忽略了不参与动态响应的振型，从而可以获得原系统方程的部分近似特征解。基于荷载相关向量的动力分析，可以忽略与荷载向量正交的不参与动态响应的振型，从而比使用相同数量的精确振型算法可能产生更精确的结果。这种算法对解决大型结构的动态响应问题的效率提高一经得到了很多工程的验证［BayoandWilson,1984,Wilson,YuanandDickens,1982］。对于较大规模的多塔结构，如40万自由度以上且各塔独立性较强时，或大跨的体育场馆结构、平面规模较大的结构、竖向地震作用计算等，有时即使计算的振型个数非常多也不能达到足够的质量参与系数。此时用户可以考虑选择Ritz向量法计算地震作用。上图左工程为3塔，70万自由度，普通法最多算100振型，有效质量系数70%；改用Ritz向量法算了45振型，有效质量系数90%以上上图右工程为上连体结构，采用竖向地震的振型分解法计算，用Ritz向量法算了30振型，有效质量系数92%o

一般来说，使用Ritz向量法时也应尽量计算较多的振型个数，已达到较好的计算效果。如果Ritz向量法进行增加振型个数的计算后，其基底剪力与前次基本相同，则可说明计算精度已达到要求。.5整体结构的屈曲分析在YJK中采用了几何刚度矩阵与初始刚度矩阵分离的方式进行刚度管理，并且可以准确计算平面单元（膜、板、壳）的应力刚度，使得进行整体结构的屈曲分析成为可能。YJKa提供了整体结构的线性屈曲分析功能，可以计算得到各阶屈曲特征值（或荷载因子）以及屈曲模态。.计算参数中增加“屈曲分析”页屈曲荷载计算：结构失稳（屈曲）是指在外力作用下结构的平衡状态开始丧失，稍有扰动变形便迅速增大，最后使结构发生破坏。数学上归结为广义特征值问题。YJK软件通过对特征值方程进行求解，来确定结构屈曲时的屈曲荷载和破坏形态。根据特征值和对应的特征值向量，用以确定屈曲荷载和对应的变形形态。每一组“特征值-特征向量”为结构的一个屈曲模式。特征值入称为屈曲因子，它乘以r中的荷载就会引起结构屈曲，即为屈曲荷载。.屈曲分析计算结果输出在Wmass.Out文件中的结构稳定计算结果之后增加屈曲计算结果的内容，输出各模态的屈曲特征值和屈曲因子。««»«»»«*«»«««««««*«««««««»»*«««««««««*««««««»»«*«»««««屈曲分析屈曲模态号******************************************************屈曲模态号屈曲因子2屈曲因子26.56832.45739.02751.49932.45739.027

51.499******************************************************在设计结果的变形图下设置新的菜单“屈曲动画”，可以查看各个模态下的屈曲变形动画。

.新的钢结构设计规范需要计算出屈曲因子新的钢结构设计规范GB50017-2013新增