1 YJK为结构设计带来的变化

陈岱林简历研究员，博士生导师，PKPM系列软件的创始人、长达20多年的领导人和总架构师历任中国建筑科学研究院结构所规范室副主任，PKPMCAD工程部主任，结构所副所长，软件所所长，建研科技股份有限公司副总裁，中国建筑科学研究院副总工程师，现为北京盈建科软件股份有限公司董事长。建设部专家委委员，曾任中国土木工程学会计算机应用委员会理事长，中国建筑学会建筑结构分会副理事长。1996年被评为国家级有突出贡献的中青年专家；2000年五一被评为全国先进工作者。1盈建科YJK给结构设计带来的变化结构软件难点热点问题应对及设计优化2YJK为结构设计带来的变化专业化的力学有限元内核及支持64位节点约束的应用和减震隔震合理考虑梁和楼板的协调工作超筋超限及设计优化的若干应用及效果结构人员应进一步掌握的几个新方法包络设计模式与楼层建模相辅相依的空间建模基础设计计算的几项创新；可普及应用的弹塑性动力时程分析丰富的接口模块实现一模多算34新书：结构软件难点热点问题应对和设计优化是对YJK几年来功能拓展的最全面、最详细的总结。5本书针对结构设计中的上部结构计算编写，围绕上部结构设计的流程，从涉及到的相关规范，到设计全过程的应用，再到软件使用中的常见问题都做了全面的讲解。本书是至今为止对上部结构计算流程及原理讲解最为深入的教材。结构软件技术条件及常见问题详解6YJK基础软件引入了较多的基础设计新理念并提出了全新的软件解决方案，本书全面介绍了传统设计习惯、与传统基础软件的差异；对于初次使用YJK基础软件的设计师，可了解使用YJK基础软件进行各类基础设计的基本操作、参数设计及基本原理；本书的编写兼顾上述基础设计入门级应用及各种高级应用；一、专业化的力学有限元内核和支持64位在核心有限元计算方面，联合了北京大学力学系的专业领先的团队，通过盈建科软件，把国内最好的力学有限元技术推广到建筑行业极大提高计算速度和计算容量支持64位操作系统7结构人员应进一步学习的力学概念

（《结构软件难点热点问题应对和设计优化》第3章）偏心刚域、刚性连接整体屈曲分析地震有效质量系数Rizs向量法局部震动新的膜单元NQ6Star8偏心刚域、刚性连接的应用处理杆件之间设置偏心后的连接；应用：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：减少计算单元数量，避免计算异常，提高计算的稳定性《高规》5.3.2：楼面梁与竖向构件的偏心以及上下层竖向构件的偏心宜按实际情况记入结构的整体计算上下柱、上下墙之间有偏心时

红色短线为偏心刚域刚性连接转换梁托偏心墙时

墙下与梁设置刚性连接刚性连接梁偏心多节点柱内梁与柱间无论设置偏心或是刚性杆

都按照刚性连接处理对刚性杆转换为刚性连接，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刚性杆梁偏心200多短梁提示刚性连接对以前数检中提示最多的短梁

用刚性连接替代对短梁用刚性连接替代

得到了更理想的计算结果141000多短梁提示偏心刚域、刚性连接好处是：减少计算单元数量，避免计算异常，提高计算的稳定性15进行整体结构的屈曲分析16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λ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1=1.04第一阶屈曲模态可自动满足质量参与系数的要求规范规定地震作用有效质量系数应达到90%以上勾选此项可自动达标，避免地震力计算不够的状况19112601329036大于1506387质量系数自动达标计算所需的振型个数《广高规》5.1.21《广高规》5.1.21地震作用分析的计算振型数应使水平主轴方向的质量参与系数不小于90%。为充分考虑高振型的影响，对结构顶部的小塔楼、天线等相对于主体结构其质量较小的结构，应适当增加计算振型数，使该部分水平主轴方向的质量参与系数不小于85%。20提供Ritz向量法计算地震作用，用于地震作用不容易算够的情况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。YJK程序提供了Ritz向量法。该方法在Etabs软件也有提供。提供Ritz向量法计算地震作用，用于地震作用不容易算够的情况RITZ向量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。与精确特征值算法相比，该方法使用计算不多的振型个数就可达到要求的质量参与系数。在使用传统算法计算大规模多塔、大跨、竖向地震遇到困难时，用户可以考虑选择Ritz向量法计算地震作用。12塔，110万自由度，普通法最多算60振型，有效质量系数50%Ritz向量法算了39振型，有效质量系数90%233塔，70万自由度，普通法最多算100振型，有效质量系数70%Ritz向量法算了30振型，有效质量系数90%24该上连体结构的竖向地震计算Ritz向量法算了30振型，有效质量系数92%有地下室时的有效质量系数25SATWE计算振型个数21个38个有效质量系数：X方向:99.50%99.50%.00%Y方向:99.98%99.50%-0.48%基底剪力：X方向:16925.418165.47.33%Y方向:16970.219879.717.14%YJK计算振型个数21个38个有效质量系数：X方向:77.39%90.69%17.19%Y方向:77.64%96.57%24.38%基底剪力：X方向:17253.518522.77.36%Y方向:17164.820043.616.77%有地下室时的有效质量系数26计算振型个数21MidasYJK有效质量系数：X方向:76.31%77.39%1.41%Y方向:78.40%77.64%-0.97%基底剪力：X方向:16660.617253.53.56%Y方向:Midas与YJK对比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。2728程序查出局部振动现象时，将在计算完成后在屏幕上给出提示框，以振型动画告知用户局部振动发生的位置，从而可查到大量结构的缺陷和错误29程序查出局部振动现象时，将在计算完成后在屏幕上给出提示框，以振型动画告知用户局部振动发生的位置，从而可查到大量结构的缺陷和错误30造成局部振动的常见问题新的膜单元NQ6Star对温度荷载的计算可以达到Etabs的精度，对边框柱与剪力墙的协调性好等。3132边框柱X地震剪力对比剪力墙X地震剪力对比由于改进膜元对边框柱与剪力墙的协调性好，不再超限考虑不同材料阻尼YJK软件中除了支持全楼统一阻尼比外，还支持按照不同材料进行比例阻尼的计算。这种方法对混凝土主体结构和钢屋架的结构的计算尤为适合。与全楼折算估计0.035的简化方法相比，振型阻尼比方法可以有效的评估和反映不同杆件对不同振型的反映，能更准确的反映结构的地震响应。33计算地震作用时可对砼结构和钢结构组成的混合结构按照不同阻尼比计算在地震作用参数中阻尼比设定选项：1）全楼统一2）按材料区分程序按照应变能加权平均的方式计算等效阻尼比即抗震规范10.2.8条的“振型阻尼比法”3435带钢网架体育场屋顶钢结构加层混合结构工业厂房钢砼混合结构小高层按比例阻尼算法各层剪力相差3%-20%解题规模和计算速度大大增加采用了领先的快速求解器，使程序的解题规模大大增加，计算速度大幅提快，同时稳定性强。可以切实改变目前应用软件常出现的计算规模受限，计算常出错退出、且找不到原因的状况。42层框筒试用实例：YJK——11分

传统软件——50分

国外软件——2小时3637大规模单体建筑-深圳平安大厦，130层，47万自由度，计算时间:32位时60分，64位时30分大规模多塔建筑-北京建外SOHO，全部弹性板，70万自由度，计算时间：32位时160分，64位时40分自动识别64位操作系统并安装64位软件安装YJK软件时，可自动识别64位操作系统，如果是自动安装YJK的64位核心计算程序；在32位操作系统下，软件解题规模是110万；在64位操作系统下，软件解题规模可达数百万，并且计算速度提高至少1倍；传统软件解题规模仅20多万；从建模、计算到基础设计、施工图的全64位提升；YJK对64位的要求很容易满足：普通计算机增加内存3864位YJK条件很容易满足1、WIN7-64位操作系统2、内存大于4G，最好16G39在WIN7-64位操作系统下，YJK的核心计算界面4092万自由度，计算105阵型，质量参与系数70%，计算时间:32位时240分，其中生成基础上部刚度90分，64位时90分完全满足多塔计算、大底盘计算需要41122万自由度，Ritz向量法，计算45阵型，质量参与系数93%，计算时间64位50分广东高规11.6.4：大底盘多塔楼结构，宜按整体模型和各塔楼分开模型分别计算，整体建模主要计算多塔楼对大底盘部分的影响，。。。完全满足多塔计算、大底盘计算需要4212塔，114万自由度，Ritz向量法，60阵型，振型参与质量系数96.%，计算时间140分（64位75分）完全满足多塔计算、大底盘计算需要43完全满足超限高层计算需要远大天空城市中国尊中建千米工程施工模拟3加速3倍44生成基础上部刚度加速几十倍上部结构计算时，生成基础计算用的上部结构凝聚刚度；以前版本这部分计算耗时很多，对于大的基础平面可能需要几十分钟甚至上百分钟；YJK改进计算方法，再大的基础平面情况耗时不会超过几分钟基础考虑上部刚度设计实用化4546满足超长大规模地库计算的需要广东结构委员会肯定YJK与SATWE互为校核二、节点约束（弹性连接）的应用和减震隔震（《结构软件难点热点问题应对和设计优化》第14、4章）4849所有的最终设计须在反应谱法中完成50弹性时程分析参数设置天然地震波库数量丰富、可自动生成人工波地震波库中包含了从1931年起至今的数百条实测天然地震波记录对于人工波，提供自动生成功能，可按照特征周期、持续时间等参数自动生成若干符合要求的人工波天然地震波库数量丰富（每个特征周期下有80-200条）53可自动生成人工波可从库中自动筛选最优地震波组合自动选波正确选波——“在统计意义上相符”多组时程波的平均地震影响系数曲线与振型分解反应谱法所用的地震影响系数曲线相比，在对应于结构主要振型的周期点上相差不大于20%。计算结果在结构主方向的平均底部剪力一般不应小于振型分解反应谱法计算结果的80%，每条地震波输入的计算结果不应小于65%。但计算结果也不能太大，每条地震波输入计算不大于135%，平均不大于120%。可从库中自动筛选最优地震波组合根据弹性时程分析结果可分层地震作用放大弹性时程分析的作用是找出和反应谱法的各层差距，给出X、Y两个方向的各层不同的放大系数。将各层放大系数导入反应谱计算进行设计。但是传统软件对于地震作用的放大仅仅设置了一个全楼统一的地震作用放大系数，这个放大系数只能从弹性时程分析的X、Y两个方向的各层放大系数中选择最大的数值来输入这种处理比规范要求明显偏大。YJK给出地震放大系数参考值《抗规》5.1.2：计算结果的选取：当取三组加速度时程曲线输入时，计算结果宜取时程法的包络值和振型分解反应谱法的较大值；当取七组及七组以上的时程曲线时，计算结果可取时程法的平均值和振型分解反应谱法的较大值。由于有了足够的波，大家更愿选7条波，计算结果取时程法的平均值。给出各层分别的地震放大系数（0度）软件自动对比两种算法的层剪力、层间位移角比值，给出各层的和全楼的地震放大系数给出各层分别的地震放大系数（90度）以前软件仅能全楼统一放大这种处理方式不准确，并且结果偏大全楼放大系数取X向各层、Y向各层中的最大值YJK可对不同楼层输入不同放大系数，以前只能全楼统一放大1.09对比：比全楼统一放大系数计算结果小很多楼板舒适度计算和设备振动计算64选择一个或几个楼层施加运动轨迹或振动参数计算结果的图形或文本输出输出结构自振频率；输出加速度包络等时程曲线；给出构件最大内力、位移；楼板舒适度计算和设备振动计算65楼板舒适度计算和设备振动计算6667弹性连接除了以前的铰接、刚接外，提供更加多样的连接方式；用户可以手工指定两点之间的弹性连接，可以定义节点6个自由度上的弹性刚度，可以支持各种复杂的弹性刚度形式，用来模拟滑动连接，滑动支座，减震隔震装置等。大跨空间结构和底部主体结构的滑动连接支座上连体结构和两侧主体结构的滑动弹性连接隔振支座、减震装置68特殊构件定义中设置节点约束（两点约束）在节点上设弹簧刚度，实际是在节点上连接的两根杆件之间或者两批杆件之间设置弹簧刚度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自定义节点约束和支座信息两点约束需要2个节点7374某弱连接的上连体结构7576上连体刚性连接上连体一端滑动连接上连体两端滑动连接Y向地震变形动画77上连体刚性连接上连体一端X、Y向都滑动连接X向地震变形动画78可将斜撑直接设置为弹性连接798081

网架和支座的连接：两侧为弹性约束，中部为铰支82空间结构支座弹性连接方法183空间结构支座弹性连接方法2适应超长大跨结构温度荷载等的计算84适应超长大跨结构温度荷载等的计算85

网架和支座在水平荷载下的相对位移水平弹性约束下有相对位移铰接支座无相对水平位移86单点约束是YJK的特色菜单87针对柱下、支撑下的约束设置；软件自动在柱底和下层节点之间设置约束；在柱下、支撑下设置单点约束更方便；不用再人为设置分离的两节点但是斜柱下的水平滑动可能受到约束，需要单独设置局部坐标系，因此对斜柱不适合单点约束学习Sap2000的杆端释放菜单特殊构件定义的梁、柱、斜杆增加“杆端释放”；控制构件两端的刚度修正；8889混凝土柱与钢梁的连接处理很难达到刚接连接，一般采用铰接连接形式，YJK在特殊梁里可以设置滑移连接，允许梁端相对混凝土柱顶有一定的滑移量，梁端的推力由于相对的滑移而部分释放，剩余作用力以剪力的方式专递给混凝土柱顶。90连梁端剪力从200降到118结构隔震和消能减震设计

（《结构软件难点热点问题应对和设计优化》第4章）两点约束或单点约束功能的扩充在两点约束、单点约束和设置支座菜单都设置了5种选项：线型、阻尼器、速度线型相关型消能器、速度非线性相关型消能器、隔震，选择线性时即为弹性约束。91隔震结构设计用设置“单点约束”类似的方式，在隔震层的柱下设置隔震单元的参数《抗规》12.2.2关于隔震结构计算:“一般情况下，宜采用时程分析方法进行计算”。属于非线性时程分析。提供高效分析计算方法—FNA方法（FastNonlinearAnalysisMethod快速非线性分析方法)，该法在Etabs同样提供，用于少量非线性构件的结构。还可采用振型分解法的上部结构计算，计算结果是考虑了隔震垫阻尼效应的、延长的周期结果的各层地震作用按照《抗规》公式12.2.5，人工对比隔震与非隔震结构的各层地震剪力及倾覆力矩，计算出地震力的水平向减震系数β求出隔震后的水平地震影响系数最大值αmaxl=βαmax/ψ按照当地设防烈度，不考虑隔震效应，将隔震后的水平地震影响系数最大值αmaxl填入地震计算参数的“地震影响系数最大值”项，完成最终结构设计计算9293隔震工程实例：云南某较高隔震建筑941、在计算前处理中设置隔震支座隔震支座参数952、时程分析计算在上部结构计算的主菜单第三项进行弹性时程分析计算，操作同普通的时程分析计算，该菜单具有FNA计算功能。963、求出地震力的水平向减震系数β按照《抗规》公式12.2.5，人工对比隔震与非隔震结构的各层地震剪力及倾覆力矩等结果，计算出地震力的水平向减震系数β求出隔震后的水平地震影响系数最大值αmaxl=βαmax/ψ97984、按照当地设防烈度，不考虑隔震效应，将隔震后的水平地震影响系数最大值αmaxl填入地震计算参数的“地震影响系数最大值”项，完成最终结构设计计算5、也可用振型反应谱法计算隔震结构可根据FNA时程分析结果，进一步调整隔震支座属性，用振型分解反应谱法直接进行隔震结构的设计计算。很多专家认为，按照上面5的计算方法底部水平地震作用偏大，直接对隔震结构按反应谱法计算结果更加合理具体操作：1、反应谱法计算；2、FNA时程分析计算；3、反应谱法导入时程分析方法的各层放大系数99100考虑隔震，周期2.55，基底剪力4116不考虑隔震，周期1.89，基底剪力6117101对隔震层以下结构可进行大震性能设计按大震弹性或者大震不屈服设计102103云南隔震实例1—云县图书馆抗震设防烈度8度，设计基本地震加速度峰值为0.20g，设计地震分组第三组，II类场地；原来用Etabs计算；104105云南隔震实例2—东川紫荆家园抗震设防烈度9度，设计基本地震加速度峰值为0.40g，设计地震分组第二组，II类场地；原来用Etabs计算；106107结构隔震和消能减震设计《抗规》12章：当主体结构基本处于弹性工作状态时，可采用线性分析方法做简单估算，YJK提供振型反应谱法计算方法，是目前大部分工程应用中的方法，原只有Etabs提供这种计算可对斜撑杆件设置成消能器单元消能减震结构的阻尼比由主体结构的阻尼比和消能部件附加给结构的有效阻尼比组成消能器附加给结构的有效阻尼比和有效刚度按《抗规》12.3.4相关公式计算本计算方法用于弹性工作状态分析，比非线性和时程计算方法稳定、实用、可靠、简便快速也提供时程分析方法108消能减震单元YJK在特殊支撑下对支撑定义消能减震单元连接属性：线性特性（有效刚度，有效阻尼）与非线性特性（刚度，阻尼，阻尼指数）连接单元：支持速度线性相关型消能器，非线性粘滞消能器（广东高规提供），位移相关型与速度非线性相关型消能器。110用斜杆模拟的各类阻尼器111用斜杆模拟的各类阻尼器112113114YJK减震计算与ETABS对比：阻尼系数设置3000N*sec/mmYJK模型ETABS模型无减震原始结构减震后结构ETABSYJKETABSYJK第8层185.9185.74152.0154.13第7层499.1498.58407.9413.74第6层801.2800.38654.8664.18第5层1082.21080.5883.95896.65第4层1333.41331.910901104.85第3层1550.21548.312661284.4第2层1726.61724.114101430.7第1层1856.71854.415171538.05YJK采用振型分解反应谱法（强行解耦法）进行减震计算后，X方向层剪力(KN)对比结果：小结两点约束、单点约束应用在弹性支座、减震、隔震等方面；两点约束同一个楼层之内的约束设置，需要实现在约束处布置分离的杆件；单点约束用于柱底、支撑底部，操作简便；约束分为线性、阻尼、隔震等项；在计算结果的位移输出中可通过专门菜单查找弹性约束处的位移差值；117三、合理利用楼板和梁的协调工作（《结构软件技术条件和常见问题详解》第3章7节）118上部结构计算时楼板的几种计算模型刚性板；弹性膜；弹性板3；弹性板6；基于计算能力的提升、高质量的弹性板有限元划分，为弹性板6的普遍应用创造了条件119刚性板模型对水平楼板自动生成刚性板模型；刚性板计算模型只是板周边节点的约束关系，并无刚性板存在；120弹性板计算模型弹性膜——只有面内刚度、无面外刚度；弹性板3——只有面外刚度；面内刚度无穷大；弹性板6——壳单元，既有面内刚度又有面外刚度；增加计算自由度数4倍；周期增加，位移增加，剪力减少；121使用弹性板6时应采用的参数设置计算梁时应考虑较厚楼板的作用上部计算采用弹性板3或弹性板6如地下室顶板，或作为嵌固层顶，或承受人防荷载，或承受消防车荷载，一般厚度很大，楼层梁受力很大123地下1层嵌固层顶板250厚（活载29），按刚性板算梁的超筋及剪扭超限很多，改为按照弹性板6计算傅学怡《实用高层建筑结构设计》14章不考虑实际现浇钢筋混凝土结构中梁、板互相作用的计算模式，其弊端主要有：1）对于单独计算的板，由于忽略支座梁刚度的影响，无法正确反映板块内力的走向，容易留下安全隐患。2）对于梁，由于忽略楼板的翼缘作用，重力荷载下往往高估梁端截面弯矩，其结果不仅仅是造成材料的浪费，更重要的是过高的框架梁支座截面受弯承载力使得水平荷载下梁端形成延性结构的可能性大为减小。3）对于整体结构在水平荷载作用下的工作性能，由于忽略楼板对结构刚度的增强作用，往往低估了地震作用效应。124改进的弹性板计算模型弹性板与梁协调时考虑梁向下相对偏移；125126梁与弹性板连接时可按梁中心和板中心间距设置偏心刚域梁与弹性板连接时可按梁中心和板中心间距

设置偏心刚域127真正体现梁的刚度放大（自动将用户的梁刚度放大系数置为1）128考虑梁向下偏移支座负筋减少38%-48%傅学怡《实用高层建筑结构设计》14章用实体单元模拟梁、板、柱；结论：梁支座弯矩大幅下降，且存在较大轴压力，可按偏心受压配筋，配筋可大幅度下降（折减系数50-70%），这不仅节省钢筋，还利于梁端塑性铰的形成。129和刚性板模型对比差距大；梁跨中受拉，按偏心受拉配筋，配筋量稍小（80-90%）；可以和通用有限元软件核对130既落实强柱弱梁又保证安全储备的算法131既落实强柱弱梁又保证安全储备的算法设置参数“地震内力按全楼弹性板6计算”；仅对地震作用的内力按照全楼弹性板6计算；对其他荷载工况仍按照以前习惯的设置；既可大幅降低地震作用下梁的支座弯矩；又不降低恒活风等其他荷载工况的安全储备；可明显降低梁的支座部分的用钢量，实现强柱弱梁；同时减少柱节点核心区的剪力132133梁的X向地震内力、弯矩包络、配筋对比弹性板6计算时梁截面尺寸对改变内力影响较大用户问题：700x800的梁替换为600x800的梁后，梁内力和配筋减少约6%-8%左右？134按弹性板6计算按刚性板计算，配筋大得多弹性板6计算时梁截面尺寸对改变内力影响较大三个模型主梁分别为400*800、400*600、400*400，大板厚度250，加腋尺寸1500*200，恒载27.5、活载3.0；梁截面越小梁配筋越小是怎么回事？135弹性板6计算时楼板可以和梁共同承担荷载136刚性板下荷载完全由梁来承担；在弹性板3或者弹性板6计算模式下，楼板可以和梁共同承担恒活等楼板上的竖向荷载，此时梁的内力和配筋将比刚性板、弹性膜计算模式下要明显减少；梁承担的荷载比例与梁与楼板之间的刚度比例有关；因此梁的截面尺寸变化时，梁的内力和配筋都将出现明显变化；强柱弱梁设计应考虑楼板的作用；137可选择楼板荷载不导荷到梁，而采用有限元计算传导，既可减少梁的受力（部分荷载直接传到柱上），又可直接给出弹性楼板配筋在上部结构整体计算中得到弹性楼板的配筋弹性楼板导荷方式平面导荷方式就是以前的处理方式，作用在各房间楼板上恒活面荷载被导算到了房间周边的梁或者墙上，在上部结构的考虑弹性板的计算中，弹性板上已经没有作用竖向荷载，起作用的仅是弹性板的面内刚度和面外刚度，这样的工作方式不符合楼板实际的工作状况，因此也得不出弹性楼板本身的配筋计算结果。有限元方式是在上部结构计算时，恒活面荷载直接作用在弹性楼板上，不被导算到周边的梁墙上，板上的荷载是通过板的有限元计算才能导算到周边杆件。有限元方式常用于无梁楼盖、厚板转换层、楼板较厚等情况138板有限元导荷方式计算结果的变化既使弹性板参与了恒活竖向荷载计算，又参与了风、地震等水平荷载的计算，还可考虑温度荷载，计算结果可以直接得出弹性板本身的配筋。平面导荷方式传给周边梁墙的荷载只有竖向荷载，没有弯矩，而有限元计算方式传给梁墙的不仅有竖向荷载，还有墙的面外弯矩和梁的扭矩，对于边梁或边墙这种弯矩和扭矩常是不应忽略的；139某无梁楼盖结构弹性板导荷

按有限元方式140设置弹性板6的计算简图恒载下的板弯矩Mxx对比

有限元方式符合板的实际受力状态141平面导荷方式计算结果有限元导荷方式计算结果恒载下的板弯矩Mxx对比

有限元方式符合板的实际受力状态142平面导荷方式计算结果有限元导荷方式计算结果143在设计结果的“等值线”菜单下，可以查到弹性板的配筋楼板配筋考虑了拉、压力，按拉弯、压弯配筋有限元计算方式传给梁墙的还有墙的面外弯矩和梁的扭矩平面导荷方式传给周边梁墙的荷载只有竖向荷载，没有弯矩，而有限元计算方式传给梁墙的不仅有竖向荷载，还有墙的面外弯矩和梁的扭矩，对于边梁或边墙这种弯矩和扭矩常是不应忽略的144有限元方式可计算出板对墙的面外弯矩145在板较厚时这种面外弯矩不应忽略。而传统的导荷方式不能考虑这种面外弯矩，会使得墙肢面外弯矩比实际情况偏小，不利于结构安全考虑楼梯的计算后可给出梯板平台板配筋楼梯有限元细分计算时，楼梯荷载直接加载到各个单元上进行恒、活、风、地震内力组合给出梯板平台板配筋146上部结构计算的楼板钢筋——

全面适应复杂楼板配筋厚板转换层楼板；承受风荷载、地震荷载的楼板；承受温度荷载的楼板配筋（目前用的越来越多）；考虑结构整体变形的楼板；楼梯板；大震下的楼板不屈服验算147错层处梁、板的合理模型148有问题的计算模型149150合理的计算模型1、错层梁保持平梁+偏心刚域2、无论刚性板、弹性板都保持错层处板不丢失151避免了以前常出现的错层处构件内力配筋异常现象152以前的处理方法153改进不共面斜楼板的弹性板计算上部结构计算时，软件对于斜的楼板自动按照弹性膜计算，但是不能考虑不共面的斜楼板，软件不能对不共面的斜板划分单元，而把这样的楼板丢掉，这可能对结构计算造成较大的误差，对于和不共面相连的梁的计算误差也比较大。154改进不共面斜楼板的弹性板计算可对不共面的斜板仍进行单元划分，从而在结构计算时考虑到这样斜板的作用，避免结构计算较大的误差，并改进了与这种不共面板相连的梁的计算结果。155156保持不共面斜板后相关杆件的配筋大幅减少保持不共面斜板后相关杆件的配筋大幅减少157158159160将游泳池底板、错层梁承受的水压传递给池壁大梁161162163正在开发实体单元局部计算对边框柱、框支梁接力整体计算结果用体单元细化分析；对复杂节点接力整体计算结果用体单元细化分析；164165166167168169170楼板施工图的楼板计算用有限元算法171和上部结构计算弹性楼板模型对应—

可将全层所有楼板都按照有限元算法计算设置了“有限元方法”选项，勾选此项程序将把全层的所有楼板板块都按照有限元算法计算。有限元算法是楼板的准确算法，由于本程序具有较强的有限元计算分析能力基础，对楼板也提供了这种算法。有限元算法计算时保持相邻楼板计算协调，因此能准确计算相邻板块不等跨、不同荷载、不同板厚的影响；还可考虑斜板等情况对楼板采用分块计算，速度快、容量不受限172173按照有限元法考虑相邻板不同跨度影响的实例174YJK按照连续板有限元法考虑不同板跨之间的平衡计算，经济合理传统软件各板块分别计算，相邻板支座弯矩差距大175176增加板上集中力和线荷载输入，对该房间板按照有限元法计算177板上无集中力板上有集中力板计算弯矩及等值线图板计算弯矩及等值线图178不考虑考虑楼板有限元计算时可以考虑梁的刚度变形179是否考虑梁刚度计算实例—主梁次梁刚度差别大180考虑梁刚度不考虑梁刚度本例是否考虑梁的刚度计算结果差别很大傅学怡：忽略支座梁刚度的影响，无法正确反映板块内力的走向，容易留下安全隐患。

次梁多时是否考虑梁的刚度对楼板计算影响很大181182

长悬臂梁和大洞口边时是否考虑梁的刚度对楼板计算影响很大183184板计算不能考虑梁支座变形的问题185无梁楼盖设计精细的楼板有限元计算冲切计算以柱上板带跨中板带为特征的的施工图设计（《结构软件难点热点问题应对和设计优化》第17章）186无梁楼盖设计（建模）建模中在柱之间布置虚梁布置柱帽不要将梁设成等代框架梁187无梁楼盖设计（结构整体计算）软件自动将柱帽处梁按照加腋梁计算配筋应将楼板设置为弹性板3或弹性板6（《高规》5.3.3要求）应选择弹性板上荷载传导方式为“板有限元计算”软件在柱配筋计算后补充柱对板的冲切计算188189190对柱帽冲切计算的人防荷载组合采用人防规范相关公式进行191对柱帽的配筋计算和施工图无梁楼盖设计（楼板配筋）在楼板施工图中完成无梁楼盖配筋设计按有限元方式计算楼板，软件考虑了柱帽影响设置为考虑梁的弹性变形，由于梁高与板厚一致重叠，为避免造成无梁板计算刚度被放大，板有限元计算时忽略了梁的截面刚度按照平法标准图的柱上板带、跨中板带方式出图，柱上和跨中板带都包含贯通钢筋和非贯通钢筋，经济合理，填补了这项应用空白。192板有限元计算结果（X向和Y向弯矩）193X向和Y向弯矩（黄色为负弯矩区）各单元X向弯矩194加腋板设计（挠度裂缝的补充）195对加腋板按变厚度有限元板计算196197设计流程楼板施工图中设置了无梁楼盖菜单；用户用多边形框选需要按照无梁楼盖设计的范围；软件对梁高小于板厚的梁，自动划分柱上板带；按楼板有限元计算全层楼板；分区域给出弯矩配筋：1、柱帽或柱上板带相交区域，这部分受力最大；2、柱上板带区域；3、跨中板带区域；198对柱上板带的内力积分算法柱上板带的贯通钢筋和非贯通钢筋199跨中板带的贯通钢筋和非贯通钢筋200201无梁楼盖配筋结果简图无梁楼盖板施工图按照平法标准图的柱上板带、跨中板带方式出图分为3个区域配筋：1、柱上板带，沿各跨贯通连续配筋，并在第一跨标注2、柱帽或柱上板带相交处，根据减去柱上板带的剩余部分计算面积配置，钢筋长度为柱上板带宽度3、跨中板带，这部分包括2种钢筋，（1）扣除柱上板带的剩余部分，用集中标注方式画图和修改，和普通房间板方式相同，（2）在柱上板带垂直布置的非贯通钢筋，用原位标注方式画图和修改

202203无梁楼盖配筋参数204柱上板带配筋方式（贯通筋和补强筋）205跨中板带配筋206207按照平法标准图的柱上板带、跨中板带方式出图208实例209实例210实例211实例小结应全面了解弹性板3、弹性板6的计算原理，合理应用可明显减少梁的钢筋用量；可合理考虑梁与楼板之间的中心偏移；计算模型中，错层结构高低跨处楼板和不共面斜板不能丢，否则该处梁结果不合理；可应用楼板有限元方式计算楼面恒活荷载，从而在上部结构计算中得出楼板配筋；结构施工图中的楼板应合理采用有限元计算，考虑梁的刚度影响，适应复杂情况并得出经济安全的楼板配筋结果212四个新的计算模式213包络计算模式包络设计是在多个计算结果中取最大值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（《结构软件难点热点问题应对和设计优化》第1章）214包络计算模式可综合考虑结构多种不利因素对于多塔结构实现对合塔与分塔状况自动拆分、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；215包络设计—多塔结构设计《高规》5.1.14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。当塔楼的裙房结构超过两跨时，分塔楼模型宜至少附带两跨的裙房结构《广高规》11.6.3-4大底盘多塔结构，宜按整体模型和各塔楼分开的模型分别计算，整体建模主要计算多塔楼对大底盘部分的影响，分塔楼计算主要验算各塔楼扭转位移比216一键操作就实现的多塔自动划分的三维效果完全的自动划分多塔，可自动处理复杂情况，极少的人工干预自动划分多塔的效果218《高规》10.6.3上部塔楼结构的综合质心与底盘结构质心的距离不宜大于底盘相应边长的20%219多塔结构的多塔自动划分过程220计算结果自动选大，但提供菜单查看各分塔分别单独计算的结果对于多塔结构实现对合塔与分塔状况自动拆分、分别计算并结果选大层数柱（mm2）梁（mm2）墙（mm2）800*800D400L300*500700*700300*600300*700350*600350*700300自动取大值13281270064091397279126621169106626925.743188270017821229433544509309318649.012151428501728122923501425116611300.018176512296637350.0分塔计算13281198064091397279126621169106626925.74187419801782980433544509309318649.01212802850172898023501425116611300.018174712296557350.0整体计算与分塔计算构件的配筋结果对比结论：计算结果取的是整体与分塔的较大值。222点菜单“显示多塔取大构件”后，粉色加亮的构件是取自单塔计算结果的较大值，其余是合塔计算结果值较大使用多塔包络设计常见问题只应用在高层多塔结构的塔体部分，不应用在从上到下分缝结构、非高层建筑、一般多层结构等；裙房以下结构、基础结构取用合塔分析结果；223包络设计—少墙框架结构中框架部分的地震剪力可自动取大参数设置目的规范条文：《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—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。少墙框架结构中框架部分的地震剪力可自动取大225少墙框架结构中框架部分的地震剪力可自动取大例题说明参数的高效性，结果与分别计算的一致性。5层混凝土框架结构少墙框架结构中框架部分的地震剪力可自动取大构件配筋量（mm2）构

件框架结构框剪结构自动取大差异率柱139923012399232.5%柱28054807080700梁14000425842580分别计算与整体计算对比结果结论：软件按两种模型大者取值。

提供通用的包络设计工具和配筋对比工具228计算参数中包络设计的设置软件找出两个工程中各个构件的对应关系并并取配筋较大值也可以多塔模型为本体，人工建立的各个分塔模型为包络对象包络设计—考虑楼梯和不考虑楼梯计算

模型配筋自动取大上海规范、甘肃规范要求用户在建模中输入楼梯按照考虑楼梯和不考虑楼梯模型分别计算，并对构件配筋取大230沪建建管【2012】16号《关于本市建设工程钢筋混凝土结构楼梯间抗震设计的指导意见》“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。231建模中输入楼梯，二跑楼梯输入232是否考虑楼梯对计算结果影响233234由参数控制是否在计算中考虑楼梯235粉色加亮构件：不考虑楼梯模型与考虑楼梯模型比较的取大构件236柱配筋对比237将带楼梯模型转到Midas-Gen计算，周期几乎相同配筋简图自动对比工具238软件找出两个工程中各个构件的对应关系并进行配筋值对比239钢筋差距查询：用不同颜色表示差距大小240钢筋差距查询：括号中同时显示对比工程配筋结果包络设计—常规地震计算和中震（或大震）弹性或中震（或大震）不屈服设计—取大用户根据《高规》3.11进行结构抗震性能设计时，需按照和中震（或大震）弹性设计或中震（或大震）不屈服设计计算分别进行计算：常规的多遇地震作用计算、中震（或大震）弹性设计或中震（或大震）不屈服设计计算配筋结果自动取2次计算包络值241如虽然中震不屈服计算取高值的地震影响系数，但荷载分项系数取1.0；与抗震等级有关的增大系数取为1.0；不考虑承载力抗震调整系数；钢筋和混凝土材料强度采用标准值，因此配筋结果不一定最不利。242计算参数中包络设计的设置243可以在前处理设置需要作包络配筋设计的楼层244可以在前处理对需要作包络配筋设计的构件个别指定245包络设计前查看与中震不屈服配筋差距246被指定的构件已经取用中震不屈服的配筋结果连体结构《高规》10.5.7-2刚性连接的连接体楼板较弱时，宜补充分塔楼计算模型分析分别计算：带连体的完整模型和不带连体的分塔模型，然后包络取大247248带连体的完整模型和不带连体的分塔模型9层包络取大状况249可同时在多个模型间进行包络设计250小结包络计算模式是对传统单个模式的拓展；解决了手工从不同结果之间选大的难题；YJK提供了自动和半自动两种包络计算模式；半自动包络模式可在多个计算结果间进行，应用面广，适应性更强；双模型的钢筋计算简图、自动对两个模型结果对比的工具效率高；251多模型联合串行计算模式不同计算内容采用不同计算模型的联合计算（《结构软件难点热点问题应对和设计优化》第2章）252多模型联合串行计算模式

应对规范不同计算条件要求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；恒活风计算时剪力墙连梁刚度不折减，地震或者风荷载按照剪力墙连梁刚度折减模型计算；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；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253恒活、风、地震计算时剪力墙连梁刚度不同的折减系数254强刚模型与非强刚模型可集成计算参数设置目的位移比、周期比——刚性楼板假定内力、配筋——楼板实际模型为设计人员提供明确信息，防止因误选导致得到错误的结果。强刚模型与非强刚模型可集成计算例题说明参数的高效性，结果与分别计算的一致性。例题：6层混凝土框架结构256强刚模型与非强刚模型可集成计算分别计算与整体计算的对比结论：程序会自动取不同假定的结果。项

目强

制不

强

制整体指标强制其他非强制周

期第一周期1.07231.07631.0723第二周期0.96390.96950.9639第三周期0.80950.81590.8095位移比X方向规定水平力1.211.361.21Y方向规定水平力1.241.291.24内

力（KN）柱1226.0232.8232.8柱2198.9158.3158.3梁1230.1232.7232.7梁2-257.6-251.7-251.7配

筋（mm2）柱1762276167616柱2858677407740梁12191.25632563梁22375.2711.2711.可对层间受剪承载力突变形成的薄弱层

自动放大调整规范条文：《高规》3.5.3A级高度高层建筑的楼层抗侧力结构的层间受剪承载力不宜小于其相邻上一层受剪承载力的80%，不应小于其相邻上一层受剪承载力的65%；B级高度高层建筑的楼层抗侧力结构的层间受剪承载力不应小于其相邻上一层受剪承载力的75%。可对层间受剪承载力突变形成的薄弱层

自动放大调整位移计算时可采用连梁刚度不折减模型参数设置目的规范条文：《抗规》第6.2.13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。程序处理方法：给出“计算连梁刚度不折减模型下的地震位移”，由用户来控制位移计算时连梁刚度是否折减。位移计算时可采用连梁刚度不折减模型位移计算时可采用连梁刚度不折减模型例题:22层剪力墙结构位移明显减少最不利地震方向的地震作用可自动计算最不利地震方向的地震作用可自动计算WZQ.OUT、WWNL*.OUT结果考虑施工加载次序的计算（《结构软件难点热点问题应对和设计优化》第9章）266考虑施工加载次序的计算规范条文：《高规》5.1.8高层建筑结构在进行重力荷载作用效应分析时，柱、墙、斜撑等构件的轴向变形宜采用适当的计算模型考虑施工过程的影响；复杂高层建筑及房屋高度大于150m的其他高层建筑结构，应考虑施工过程的影响。合理确定施工次序不仅符合实际要求，而且减少构件的计算受力用户指定构件施工次序：设置斜撑在全楼9层完工后布置对比该斜杆不同施工次序的内力结果用户指定构件施工次序：斜撑为第10施工次序用户指定构件施工次序：设置斜撑在全楼9层完工后布置对内筒外钢框架、加强层伸臂桁架等应作特定施工次序计算271对斜杆指定施工次序10的概念，就是指定斜杆在全楼的9层都完工后再安装斜杆。对比斜杆随着楼层同时施工的计算结果，在恒载下斜杆的轴力从-412降到-11，-11表明该斜杆只承担自重，不再承担上部结构传来的恒荷载，因为当斜杆安装时，恒载的整体变形已经完成，后安装的斜杆不再受力。但是，从结果看出，两种施工次序下其它荷载工况的计算结果相同，说明虽然该斜杆不承受恒荷载，但不影响它在地震、风、活等荷载工况下的作用。272带加强层结构伸臂桁架推迟到十二层后再施工，消除部分附加二次应力《高规》11.2.7：当布置有外伸桁架加强层时，应采取有效措施减少外框柱与混凝土筒体竖向变形差异引起的桁架杆件内力《广高规》11.3带加强层高层建筑《广高规》11.3.2-5：宜考虑核心筒与外框架施工过程在重力荷载作用下变形差的影响。可采用后施工伸臂桁架腹杆、伸臂结构先与柱铰接，待主体结构完成后再与柱刚接等方法来减少其影响。273伸臂桁架受力大大减少如果伸臂桁架按照楼层施工将使它受力太大，一般都必须调整它的施工次序275一般应在高低跨处设置后浇带楼层施工加载次序可自动确定对一些传力复杂的结构，如转换层结构、采用广义层方式建立的多塔结构的相关部位，施工加载次序可自动生成。避免人工未能修改施工次序造成计算异常广义层梁托柱转换层楼层施工加载次序可自动确定广义层方式建模对于广义层多塔的情况，程序会自动按各塔同时向上施工的原则设定各层的施工次序278对于被设置为转换层、或者该层中设置了转换梁、转换柱、水平转换构件的楼层，程序默认与其上两层同时加载3层为转换层3层1个施工次序意味着3层共同受力，可使转换层相应构件受力减少279280恒载下的梁的最大弯矩降低23%，最大剪力降低25%。其它工况不变。分层施工次序时梁超限，合并层施工次序计算结果正常。这是因为梁托柱层受力较大，合并层施工次序相当于用两个楼层的刚度共同承担梁托柱层的荷载，这也符合这样的楼层的拆模规律。281用户问题：为什么1层PKPM很多柱梁配筋比YJK大很多1层存在梁托柱，YJK将1-2层合并为1个施工次序第1层柱配筋总面积(mm2)PKPMYJK相差(%)

主筋655190537216-18.0%

箍筋4310242934-0.4%

第1层梁配筋总面积(mm2)PKPMYJK相差(%)

顶部19843131313766-33.8%

底部12076441139957-5.6%

箍筋3605934935-3.1%

超筋梁数

70282有悬挑部分时，分层施工次序悬挑部分计算常常超限283活荷载的折减系数、重力荷载代表值系数

可按构件分别设定以前仅考虑考虑楼层的折减系数、重力荷载代表值时的活荷折减系数（地震活荷组合系数）为全楼统一值计算前处理增加“活荷折减”菜单，可按单个构件设定不同的值，可按自然层分别对梁、柱、墙、斜杆的某一杆件设置从而适应了共存于同一结构的多种类型的活荷载的不同折减或组合，并可避免梁考虑面积和柱墙考虑楼层的重复折减活荷载的折减系数、重力荷载代表值系数

可按构件分别设定第一列用于效应折减，第二列用于地震质量折减和组合系数活荷载的折减系数、重力荷载代表值系数

可按构件分别设定柱墙折减和梁考虑从属面积的折减都放到计算参数中设置自定义荷载工况和组合（《结构软件难点热点问题应对和设计优化》第11章）2872881、可对恒、活、风、地震、人防工况补充自定义工况；2、设置不同的重力荷载代表值系数；3、设置不同的活荷载折减系数；4、自定义组合方式；5、自定义不同的荷载组合系数；289290291使用自定义荷载工况组合考虑不同仓满载或者空仓的状况进行活荷载不利