复杂结构指南

复杂结构分析指南例说PMSAP目录1.斜板对主体结构分析的影响2.普通楼板、斜板的整体式分析及设计3.箱型转换结构分析和设计(转换墙)4.人防顶板和外墙的整体分析设计5.剪力墙和连梁的准确分析6.分层刚度施工模拟（算法3）7.温度荷载的分析及设计8.弹性时程分析9.屋面风荷载的计算10.中震/大震不屈服计算11.吊车荷载分析12.底框结构的有限元分析13.如何计算结构整体刚心14.读取satwe的特殊构件定义及参数设置15.补充定义内力组合和整体屈曲分析组合1.斜板对主体结构分析的影响斜板结构分析概要斜屋面结构、含斜板看台的体育场馆结构斜板的双重特征：面外抗弯特征（普通水平楼板）面内抗侧力特征（剪力墙）斜板的面内刚度具有很大的抗侧力作用和对周边构件的支持作用，设计中必须予以考虑，若忽略，结构的整体振动特性及斜板周边构件的受力情况都可能失真。这是斜板与平板很大的不同之处。PMSAP分析斜板结构在PMSAP计算时，斜板有下列几种计算方式（在“补充建模”中指定）：定义成弹性膜（忽略面外抗弯刚度）定义成弹性板6（考虑面外抗弯刚度）定义成弹性板3（基本等同于弹性板6）如果用户不做任何定义，PMSAP将自动把斜板考虑为弹性膜。该处理使得用户不做任何额外的工作，即可对斜板结构进行合理的分析和设计两种计算模型不考虑斜板的计算模型考虑斜板的计算模型PMSAP自动生成的斜板有限元网格考虑斜板时梁的弯矩图不考虑斜板时梁的弯矩图考虑斜板板时的梁梁端、柱柱端弯矩矩不考虑斜斜板时的的梁端、、柱端弯弯矩不考虑斜斜板时的的周期、、位移误误差项目考虑斜板不考虑斜板误差第一周期1.1551.1993.81%第二周期1.0811.1849.53%第三周期0.9120.9443.51%X风位移角1/22171/159538.99%Y风位移角1/19961/159625.06%X地震位移角1/18401/161513.93%Y地震位移角1/17341/16872.78%2.普通通楼板和和斜板的的整整体式式分析及及设计楼板整体体分析、、设计步步骤在PMSAP的第一项项菜单““补充建模模”中，将将需要做做整体分分析及设设计的楼楼板，定定义为弹弹性板6或者弹弹性板3通常，下下列情况况的楼板板有必要要定义成成弹性板做做整体分分析和设设计：宜做整体体分析设设计的楼楼板斜板应定义成弹性板并作整体体分析设计计宜做整体体分析设设计的楼楼板大底盘多多塔结构构的底盘盘顶层及及相邻楼楼层宜定定义成弹弹性板并作整体体分析设计计宜做整体体分析设设计的楼楼板板柱体系系或板柱柱抗震墙墙体系中中的楼板板宜定义义成弹性性板并作整体体分析设计计宜做整体体分析设设计的楼楼板转换层及及转换层层以上2层的楼楼板厚板转换换层中的的厚板2.在PMSAP第三项菜菜单“参数补充充及修改改”中，指指定板分分析、设设计的控控制参数数对板做整体分析设计时，板细分尺寸建议取为1米米3.自动动计算完完毕查看看板的分分析设计计结果有关板的的整体分析析和设计计结果，，都在这这个菜单单里查看看国家体育育馆：SPASCAD建模，PMSAP分析、设设计国家体育育馆由北北京院和和城建设设计院联联合设计计；PMSAP作为主要要设计程程序，韩韩国的MIDAS作为校核核程序；；PMSAP提供了结结构中梁梁、柱、、剪力墙墙及所有有楼板和和看台斜板的配配筋结果果；工程实例例：国家家体育馆馆国家体育育馆全貌貌：SPASCAD建模，PMSAP分析、设设计国家体育育馆：PMSAP计算的扭扭转振型型国家体育育馆：PMSAP给出的梁梁、柱、、剪力墙墙配筋简简图国家体育育馆：PMSAP自动生成成的楼板板、斜看看台板的的有限元元网格国家体育育馆：PMSAP输出的楼楼板、斜斜看台板板的挠度度云斑图图国家体育育馆：PMSAP输出的楼楼板、斜斜看台板板的弯矩矩云斑图图国家体育育馆：PMSAP给出的楼楼板、斜斜看台板板的配筋筋简图楼板配筋筋图局部部（形心心，边界界，cm2/m）配筋面积积（cm2/m）配筋走向向(度)3.箱形形转换结结构分析析设计(转换墙墙)箱形转换换结构分分析设计计在PMSAP中箱形转转换结构构可以有两两种分析析方法：：1.转换换结构按按照大梁梁输入按照杆系系计算，，与上下下层之间间连接关关系的模模拟较粗粗略，不不能考虑虑盒子效效应。按按照转换换梁进行行内力调调节、给给出配筋筋设计。。2.转换结构构按照剪剪力墙输输入按照细分分壳元分分析，可可以准确确模拟上上下层之之间连接接关系及及盒子效效应。并并按照转转换梁进进行内力力调节、、给出配配筋设计计。箱形转换换结构分分析设计计箱形转换按梁输入箱形转换按墙输入箱形转换换结构分分析设计计箱形转换按墙输入箱形转换按梁输入箱形转换换结构分分析设计计转换结构构按墙输输入并考考虑弹性性楼板后后形成的的“盒子子”顶面面和底面面箱形转换换结构分分析设计计转换结构构按墙输输入时：：转换墙墙和墙顶顶楼板的的有限元元网格箱形转换换结构分分析设计计转换结构构按墙输输入时：：转换墙墙和墙顶顶、墙底底楼板的的有限元元网格箱形转换换结构分分析设计计箱形转换换按墙输入入时，在这这里查看配配筋结果和和控制内内力箱形转换换结构分分析设计计转换墙配筋简图图底部主筋筋B顶部主筋筋T和箍筋G（cm2）箱形转换换结构分分析设计计箱形转换换结构分分析设计计点开这个文本本文件查查看转换换墙的详详细控制制内力和和设计结结果箱形转换换结构分分析设计计转换墙弯矩包络图箱形转换换结构分分析设计计转换墙剪力包包络图箱形转换换结构分分析设计计:两两种模型型比较项目转换墙转换梁误差第一周期1.7261.96013.56%第二周期1.6471.7063.58%第三周期1.5911.6403.08%X风位移角1/66431/64013.78%Y风位移角1/66641/513529.78%X地震位移角1/18291/17922.06%Y地震位移角1/17521/136728.16%X地震力3.83%3.74%-2.35%Y地震力3.59%3.49%-2.79%

左截面中截面右截面恒载弯矩墙-22601433-2314梁-40242411-3555

78%68%53%包络弯矩墙-43182413-4977梁-61214613-6611

42%91%33%恒载剪力墙2632215-3480梁178436-3006

-32%-83%-14%包络剪力墙48029118755梁30798996862

-36%-1%-22%箱形转换换结构分分析设计计:两两种模型型比较箱形转换换结构分分析设计计：结论论1.转换换墙模型型可以比比较准确确地分析析箱形转转换结构2.梁模模型算得得的层间间位移偏偏大[30%]3.梁模模型计算算的剪力力偏小[-36%]，，弯矩则偏偏大[78%]4.具体设计计时：整体控制制（位移移、周期期等）宜采用转转换墙结果转换墙设设计可以以取两种种模型的的保守结结果。4.人防防外墙和和顶板的的整体分分析设计计人防外墙墙和顶板板的设计计简化算法法计算模型型1———适用于于中间墙墙段计算模型型2———适用于于顶部墙墙段程序取4倍墙高高作为计计算宽度度，左右右下三面面嵌固，，顶部取嵌固与与简支两两种边条条件，按按照双向向板计算算，取两两种模型计算算弯矩的的平均值值作为设设计弯矩矩，设计计轴力取取为重力荷载载代表值值产生的的轴力。。按模型1得到的的面外弯弯矩按模型2得到的的面外弯弯矩验算时采采用的面面外弯矩矩面内墙长长取4倍倍的墙高高人防外墙墙和顶板板的设计计H4H简化算法法准确算法法：三维维有限元元算法人防外墙墙和顶板板的设计计PMSAP同时时考虑顶顶板和外外墙的整整体计算算模型准确算法法：三维维有限元元算法人防外墙墙和顶板板的设计计PMSAP同时时考虑顶顶板和外外墙的整整体计算算模型的的有限元元网格图图准确算法法：三维维有限元元算法人防外墙墙和顶板板的设计计PMSAP:顶顶板和外外墙的有有限元网网格图局局部人防外墙墙和顶板板的设计计如果是整整层人防防板，可可以在此此直接填填入板厚厚和材料料,PMSAP会自动搜搜索形成成人防顶顶板如何应用用PMSAP进行人防防外墙和和顶板的的整体有有限元分分析如果人防板板是局部的的，则需要在PMSAP的补充建模模菜单中交交互定义人防板为弹弹性板6或或者弹性板板3如何应用PMSAP进行人防外外墙和顶板板的整体有有限元分析析做墙的面外外计算时（（包括人防防、水土压压力），应应选细分模模型；墙侧侧节点按照照出口处理理；细分尺尺寸不宜太太大，建议议取为1M如何应用PMSAP进行人防外外墙和顶板板的整体有有限元分析析人防外墙和和顶板的设设计如何应用PMSAP进行人防外外墙和顶板的整体体有限元分分析：总结结按照实际情情况定义人人防顶板为为弹性板6或者弹性性板3定义人防等等级、层数数、荷载等等信息以及及水土压力力信息（如果人防防顶板为连连续整层的的，可以利利用程序的的自动搜索功能自自动形成弹弹性楼板6）定义墙模型型为细分模模型，并选选墙侧节点点做出口，，同时指定楼板与墙墙的细分尺尺寸（建议议取为1M）做完了前面面三步，PMSAP即可对人防防顶板和地地下室外墙墙进行全自动动的网格剖剖分，做准准确的有限限元分析。。5.依据人防规规范对人防防层的梁、、板、柱、、墙给出配配筋设计PMSAP程序中考虑虑人防组合合及水土压压力组合：：351.00*DL0.50*LL1.00*ADV361.20*DL0.60*LL1.00*ADV371.00*DL0.50*LL1.00*WSP1.00*ADV1.00*ADH381.20*DL0.60*LL1.20*WSP1.00*ADV1.00*ADH391.00*DL0.50*LL1.00*WSP1.20*DL0.60*LL1.20*WSPDL:恒荷载LL:活荷载ADV:顶板人防荷荷载QE1ADH:外墙人防荷荷载QE2WSP:水土压力荷荷载人防外墙和和顶板的设设计人防外墙和和顶板的设设计PMSAP人防荷载与与水土压力力的作用方方式PMSAP地下室构件件的人防设设计技术条条件(1)材材料动力设设计强度的的调整砼、钢筋和和钢材的动动力强度设设计值取静静荷载作用用下的强度设计计值乘以强强度综合调调整系数rd，rd按第4.6.3条和表表4.6.3取值。。(2)砼砼强度的修修正①进行钢钢筋砼梁斜斜截面承载载力验算时时，考虑了了砼强度等等级影响的修正正（有关公公式见4.6.7条条）。②进行梁梁、柱斜截截面承载力力验算时，，砼的动力力强度设计计值乘以折减系系数0.8（见4.6.8条条）。③进行墙墙、柱受压压构件正截截面承载力力验算时，，砼轴心抗抗压动力强度设设计值乘以以折减系数数0.8（（见4.6.9条））。(3)钢钢筋砼构件件纵向钢筋筋的最小配配筋率钢筋砼构件件纵向钢筋筋的配筋率率最小值按按4.7.7表取值值（见4.7.7条））。人防外墙和和顶板的设设计人防外墙和和顶板的设设计PMSAP整体有限元元法给出的的人防墙在在侧向人防防荷载作用用下的变形形图人防外墙和和顶板的设设计PMSAP整体有限元元法给出的的人防墙在在侧向人防防荷载作用用下的变形形图：局部部人防外墙和和顶板的设设计在这个菜单单查看人防防墙的面外外配筋人防外墙和和顶板的设设计人防外墙的的配筋简图图人防外墙和和顶板的设设计人防外墙的的配筋简图图：局部H4.1:Sw范围内的水水平钢筋双双侧总面积积4.1cm2V12:Sw范围内的竖竖向钢筋双双侧总面积积12.0cm2人防外墙和和顶板的设设计在文本文件件ADD_WREI.OUT中查看人防防墙详细的的设计信息息：面外竖向筋筋设计(墙墙的顶底截截面设计)B,H=6000.300.NC,NGH=451IEW=3DS=32.5WGUJM=200.AS=406.M,N=34.31889.1ICOM=1IERR=0IGZ=1面外水平筋筋设计(墙墙的左右截