YJK软件在复杂空间结构设计中的应用

YJK软件在复杂空间结构工程基础设计中的应用与对比结果分析

2014年9月23日主讲：卢清刚教授级高级工程师结构抗震研究所总工程师联系方式：QQ425454680

提纲1、复杂空间结构项目基础设计思路的历程演变；2、梁式筏板基础内力分析结果对比（软件Sap2000,Midas，YJK,PKPM-桩筏有限元，PKPM-JCCAD）复杂空间结构项目基础设计思路的历程演变黄河口模型试验厅(2006年设计)大同图书馆(2009年设计)广西北海园博会主题馆(2013年设计)2016年唐山世界园艺博览会主题馆

植物风情馆(2014年设计)烟台张裕海纳小镇异形廊桥结构(2014年设计)黄河口模型试验厅所在地：山东省东营市设计时间：2006年5月~12月建设内容:试验厅建筑规模:45,333M2

，跨度148m，

结构最大高度24m结构形式:地上1层，框（排）架结构+空间网格结构，桩基础；海域厅A采用三层网格焊接空心球网架结构；海域厅B采用148m跨度新型张弦网壳组合结构；黄河口模型试验厅所在地：山东省东营市设计时间：2006年5月~12月建设内容:试验厅建筑规模:45,333M2

，跨度148m，

结构最大高度24m结构形式:地上1层，框（排）架结构+空间网格结构，桩基础；海域厅A采用三层网格焊接空心球网架结构；海域厅B采用148m跨度新型张弦网壳组合结构；黄河口模型试验厅结构特点：大跨度超限结构；海域厅B为目前国内最大跨度的张弦结构，采用减震弹簧支座形成整体结构减震体系；采用焊接球支座节点替代铸钢节点，有效降低工程造价；采用分步张拉的施工工艺特点，计算分析采用考虑施工过程的非线性分析；考虑张弦工艺的人为不确定性因素，张弦索力采用超张拉、欠张拉的包络设计。基础设计思路（2006年，没有YJK软件）Cad建立单线结构模型；3d3s结构初步建立模型、加载分析，导出s2k文件；Sap2000接力分析，完成整体结构全过程分析；提出柱底反力，对应6种荷载组合（最大轴力、最小轴力、最大弯矩Mx、最小弯矩Mx、最大弯矩My、最小弯矩My）基于专项EXCEL表格，采用VBA编程小程序，完成基础设计。

或基于理正工具箱完成基础设计大同图书馆所在地：

山西省大同市设计时间：2009年2月—12月建设内容:办公、图书阅览建筑规模:2,1723M2,建筑檐口高度26.6m，

平面尺寸90x140m结构形式:局部地下1层、地上4层

钢框架-钢筋混凝土筒体结构，

筏板基础+条形基础结构特点：复杂体形的异型钢结构；

计算分析考虑不均匀沉降的设计分析、

蒙皮钢结构的温度应力分析、特殊节点的应力分析基础差异沉降分析结果

用于基础设计的整体计算模型(sap2000)初步钢构三维模型初步整体模型调整部分杆件位置准终态模型犀牛模型建筑结构设备电气初定截面成型原理导入结构分析模型满足指标结构分析模型整体稳定分析模型性能化设计无缝导入反馈修改净高控制碰撞检查导入接口程序节点图纸风洞试验及数值风洞结构建模一体化技术应用基础设迷计思路（没有YJ免K软件）RIN琴IO软件建哄立结构显模型，若导出单瓣线模型dxf；Sap毙200宇0接力建虏模、加踏载，完巧成整体林上部结驶构设计预分析；鉴于基沙础布置逼的复杂肤性，采申用Sa荷p2固00惊0软件建街立含基满础的整蕉体结构报计算模脾型，完刘成基础贺的设计奏分析。特别说罚明，考坝虑基础捕不均匀目沉降对遗上部钢听结构的闷影响分锣析。第四断届广意西（逢北海税）园宿林园镇艺博闭览会-主展馆所在地喜：广西省洒北海市设计时济间：20货13年10月—1县2月建设内械容:办公晒、展掉览建筑规圆模:传1,脏37哭12蒸M2,建筑郑檐口麦高度23.遣4m，平面锤尺寸70x7弹0m结构亮形式:地下1层、依地上4层空间锯网格勿钢结林构-钢筋椅混凝测土筒缎体结啦构，筏板慎基础结构葬特点拦：复却杂体盾形的披异型吨钢结锋构基础模见型上部技荷载萄简图基底霜反力董图设计思瓣路RI猜NI宅O软件辅建立奔结构祸模型碰，导棕出单于线模即型dx弱f；MI涝DA遮S接力仇建模宫、加婆载，球完成嘱整体跳上部历结构旦设计届分析颈；Mi睁da仍s计算模虾型导入YJ催K计算鹊软件拿，完挥成地听下结斤构及粱基础早的设限计。YJ枣K软件烘的出卵现，羽极大惭地简嫌化了抓基础孔设计东的工杰作流勾程。201段6年唐辩山世蝴界园顽艺博盏览会-植物叛风情横馆20筹16年唐山窑世界园回艺博览娘会-植物风贺情馆东向立决面南向立浩面20霞16年唐匆山世榆界园怨艺博乏览会-植物风窝情馆20哪16年唐削山世悠界园岂艺博偿览会-植物柴风情明馆所在葱地：河北省龙唐山市设计时僵间：201复4年5月—9月建设估内容:植物泻观赏观旅游建筑规借模:膨1,奇300降0M2,建筑檐念口高度22.全7m，平面尺醒寸120x1缘瑞20m结构形猪式:地下1层、耍地上4层空间网浊格钢结倦构-钢框架泽支撑体怠系，筏板基亩础结构特范点：复烤杂体形走的异型杂钢结构地基居处理戏方式帽：1、采用蜻振冲碎脉石桩处捏理第1层杂填沸土(软土辞层)，杂协填土卖厚度6~惠7m，碎石镰桩桩长招约7.6诸m，桩肯径800、间粒距160陈0x1垫600，提高谋地基承洋载力；2、在而振冲先碎石英桩处泥理后节的复她合地敬基上当，进描行CFG桩处泊理，阴桩长16态m，桩价径400、间覆距16咳00兰x1什60碰0，桩党端持鸭力层聋为第音⑤层沸粉细瓣砂层低，提殖高地硬基刚屯度，零控制盆基础闲沉降态量在郑合理叔范围企内。3、D8鼻00振冲碎锦石桩与D4咐00疲C川FG桩间蔬隔布哪置。YJK基础表布置惩透视掩图柱底轴寄力气泡翁图(1代.0恒载+1悬.0活)YJK基础压疯力云图(1.艳0恒载+1快.0活载)设计思想路RI爬NI胞O软件建陕立结构摔模型，输导出单她线模型dxf；3d3裤s接力摘建模撤、加射载，吹完成法初步搏设计索分析蠢工作璃，导躁出文午件*.m灭gt；Mid悲as接力完堡成整体唐结构的劲设计、胖计算分杀析工作傻；Mid筹as计算模烈型导入YJ雕K计算软的件，完碰成地下蛮结构及慢基础的械设计。YJ怎K软件偿的出刻现，宋极大坏地简暗化了钩基础叫设计侄的工狭作流孔程烟台蜡张裕题海纳腾小镇-前酿车读间至研谋究院通煌廊所在击地：山东省雁烟台市设计估时间你：20罗14年7月-8月建设盒内容:前酿车竿间至研引究院通命廊建筑规鸭模:建筑餐檐口睛高度23意.8围m，平面尺烘寸10油8.张8x8匙.8号0m，最柄大跨长度为16m结构掀形式:大跨度熔单榀框那架，条形基思础+桩基轰础结构钞特点视：大房诚跨度嫩单榀淋变标话高框待架基础握布置宽图桩基影础需要仿桩基鬼础点旬位1层为杂张填土2层为强愁风化云狡母片岩--赠-选做为搏基础持倡力层3层为干中风逼化云扯母岩宰层YJ牛K基础布桑置透视猪图柱底轴许力气泡箩图(1刑.0恒载+1霜.0活)设计蓬思路ca敬d建立结猜构模型斤，导出享单线模矿型dxf；3d3躁s接力潮建模朽、加吃载，疮完成晌设计策分析抬工作等，导虫出文扮件*.m虫gt；YJK接力，葬完成基视础的设仙计。YJ番K软件瞎极大仰地简嚼化了冒复杂赖地基猎的设捡计。第二母部分轻梁式良筏板泛基础萍内力分析牲结果伴对比Sap狡200料0Mi粪da酷s伯ge虎n瞒V8财.0YJK白V1拿.5.胆3PK种PM涉-桩筏限有限季元PKPM往-JC壳CAD工程庙案例建筑面牲积113不83耕m2框架-剪力墙迹结构地上5层，地探下1层梁式筏盈板基础基床系合数取值K=辣20奇00售0k沟N/柔m3地基梁混剪力对迟比-纯框乏架处计算软件剪力（kN)弯矩（kNm)SAP200013982274Midasgen13432605YJK12572439PKPM-桩筏有限元12742447PKPM-JCCAD21613048PK制PMSAP胁200企0MI辨DA亏SYJ炉K结论：对于纯欧框架处打的地基捧梁，各皱个计算株软件得萍出的剪云力大小虑比较接岗近。PK全PM乘-弹性于地基啄梁法努的计托算模千型为煮倒T型交情叉梁墨系，沙不考蝇虑筏订板对明基础视整体纽奉的影逐响。古故所良得内易力较脚大，荐设计隆时偏刺于安粮全。基于有呈限元理路论的板焰元法计徐算中，循筏板与甩地基梁吴共同受愧力，地场基梁按辩矩形梁沫考虑，则翼缘影也响不计扇入。故醒所得内冠力较小射，设计禽时偏于睛经济。筏板弯矩衫对比SAP离200责0YJ许KPKP脱MMxMyMid楼as支座弯矩(KNm)跨中弯矩(KNm)SAPMidasYJKPKPMSAPMidasYJKPKPMMx326345284276-101-94-103-89My363348295280-100-95-85-84对比笨后发倒现:以有限跳元理论倒为基础虹的四种反计算软知件分析纷得到的浆筏板内登力基本散相同。于说明对笨于筏板票内力的业计算是光比较准愉确的。基床惩反力斥系数感对筏寒板受坑力Mx的影响SAP拾200冲0YJ迎KK=1虚000堵0K=极20叫00予0K=3锅000设0K=舟50镰00液0对比全后发有现:随着顷基床宰系数阔的增塔加，廊地基禾筏板林受力朽逐渐腿趋于敏均匀撑。Mx支座弯矩(KNm)跨中弯矩(KNm)基床系数K（kN/m3）MidasYJKMidasYJK10000312282-105-11120000307266-98-10430000285253-84-9750000248234-70-88基床反弓力系数畏对地基杰梁受弯匠的影响M支座弯矩(KNm)跨中(KNm)基床系数K（kN/m3）MidasYJKMidasYJK1000023082343-1128-12322000022432284-954-11803000021912216-821-11215000020552099-802-1011对比后勿发现:随着基掌床系数酒的增加弦，地基苏梁受力主逐渐趋执于均匀矛。基床反丑力系数达推荐值(YJ政K、PKP图M手册)基床反贤力系数【资料腊来源】顾晓鲁罢等主编检．地基碧与基础台（第三失版）．北京陵：中释国建留筑工泪业出插版社猎，20求03基床慨反力债系数【资料来潜源】中国胃船舶镰工业咸总公典司第顽九设迁计院稼编写蕉．弹俗性地朗基梁爷及矩目形板搭计算愤．路基系称数K30【资料骨来源】《地下铁丘道、轻吗轨交通娘岩土工沉程勘察脾规范》G脸B5知03哪07贯-1图99忆9．基床反雪力系数1、地基栋基床炒系数k是采用E.议Wi饶nk垃le渗r地基模陡型进行雀地基基呀础设计消时的一沿个重要侵参数，主要用克于基础圈弯矩、柿挠度和冷剪力等蕉的计算；与盘铁路因等部岛门使丈用的记路基乱系数k30目的反和意鸭义完伶全不召同，霸不可踏混同造使用粮。2、物杠理意夹义：该基床耀系数k就是宗地基翅土某茂点的脸所受遣的压床力P与相区应的尽变形s的比同值，追即k=东P/朵s；3、地基板基床终系数k应根据傅基底压飘力和相拳应的沉遥降值(经验值引或计拿算值)直接求脚取；超高个层复往杂基武础的恼计算毫流程应用国获际地基霜基础与假岩土工滔程专业钳数值分角析有限拜元软件PL罪AX巷IS砍3纳D蜡20梅13，通过泛地基土界、桩基野与结构谷相互作旷用进行故沉降分羽析，以脑判断总魂沉降量第、主楼笑筏板挠探度和差溉异沉降谜量是否臣满足规语范要求渐；岩土专雕业工程抖师根据勺整体沉岔降分析正结果，愚给出基日础底板穴不同区拨域的基定床反力喊系数；Sa摆p2霸00彩0（或其柄他有限臭元软件嫌，如YJK、MI填DA啊S、SA暴FE等）票建立暴含基鹿础的宁整体可模型关，考福虑上恒部结洗构刚罪度，贱得到胶基础丛内力蚊，进刃行基艘础设克计；特别说夕明：对于一健般工程剧（高度15荣0m以下蛋），侄结构对工程葛师可腹根据是工程程经验醋结