YJK建筑结构设计软件-2难点规模及优化设计

三、立足于解决当前设计应用中的难点热点问题填补大量需求空白、特别是2010新规范大量新增需求的空白1变人工的多次反复计算为自动的连续计算

填补手工计算不可能完成的空白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强制刚性板假定与非刚性板假定集成进行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最不利地震方向的地震作用自动计算对层间受剪承载力突变形成的薄弱层自动放大调整地震内力按连梁刚度折减、地震位移按连梁刚度不折减计算2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。3一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5多塔结构的多塔自动划分过程6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。8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10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。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14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.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计算规模及64位求解器24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2526大规模单体建筑-深圳平安大厦，130层，47万自由度，计算时间60分（64位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160分（64位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300万，并且计算速度提高至少1倍；传统软件解题规模仅20多万27解题规模大大增加28在WIN7-64位操作系统下，YJK的核心计算界面2992万自由度，计算105阵型，质量参与系数70%，计算时间240分，其中生成基础上部刚度90分（64位90分）30122万自由度，Ritz向量法，计算45阵型，质量参与系数93%，计算时间64位50分3112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）32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34112601329036大于1506387质量系数自动达标计算所需的振型个数提供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%373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%38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%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梁和梁之间的错层使用刚性连接4344以前的处理方法45200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471000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48解决超筋超限及设计优化

的若干应用及效果

北京盈建科软件有限责任公司

(BeijingYJKBuildingSoftwareCo.,Ltd.)YJK结构设计软件系统YJK除了解决了一大批结构设计中的难点热点问题、填补了大量应用需求的空白外，其设计结果的用钢量和工程量也有比较明显的降低合理的结构设计应是在满足规范要求和足够安全的前提下，最大限度地节约材料和造价，实现建筑真正的绿色和环保50当前软件主要问题当前主要的问题是当前普遍应用的软件中对很多问题的处理存在不全面、粗放的状况我们首先从几个方面详细梳理了现软件存在的问题，这些问题将直接导致结构钢筋、混凝土等材料的浪费和造价的增加。51当前软件主要问题1、计算模型落后甚至不正确的若干方面2、采用的算法不完全满足规范要求的若干方面3、采用的过于简化的计算模型的若干方面4、设计观念已经落后的若干方面5、计算模型粗放忽略了结构有利要素的若干方面6、涉及优化的关键环节缺失的若干方面7、不开放接口的封闭观念52地下室设计53地下室外墙的抗剪与施工缝验算按全长设计传统软件：按节点之间的距离进行正截面、抗剪、施工缝的计算。出现同一直线的墙段，斜截面抗剪有的超限，有的不超限的不合理现象。软件处理：按节点之间的距离进行正截面计算；抗剪与施工缝验算按全长计算；按节点长度计算按全长计算解决由于施工缝验算造成的超限地下室的抗震等级可自动调整规范条文：《抗规》第6.1.3-3，当地下室顶板作为上部结构的嵌固部位时，地下一层的抗震等级应与上部结构相同，地下一层以下抗震构造措施的抗震等级可逐层降低一级，但不应低于四级。仅对地下室1层采用和上部结构相同的抗震等级，而对地下室层以下各层的抗震等级都设置为4，对地下一层以下抗震构造措施的抗震等级逐层降低一级，但不低于四级。嵌固层以下各层的抗震等级都设置为4，抗震构造措施的抗震等级逐层降低一级，但不低于四级地下二层的抗震等级抗震措施的抗震等级抗震构造措施的抗震等级对地下室外墙的设计采用了精确合理的方案，避免配筋过大地下室外墙承受较大的水土压力、人防荷载等面外荷载传统软件不能计算剪力墙承受面外荷载的情况，它对地下室外墙采用简化模型，即将每层外墙按照竖向1米条带、两端支撑在楼板上的单跨模型计算。这种方法由于不能考虑竖向各层连续的因素、将墙的周边支撑简化为上下两端支撑等，常造成地下室外墙配筋过大。YJK的有限元计算可以计算剪力墙承受面外荷载的情况，对承受面外荷载的墙给出墙的面外弯矩和配筋，由于整体有限元计算是按照各层连续、墙周边弹性支撑的精确模型完成的，配筋符合实际情况，很少再出现地下室外墙配筋过大的异常现象。地下室外墙计算简图和配筋结果传统软件计算模型比传统软件一般节省地下室外墙配筋20%-50%地下室外墙只在一侧布置时的水土

压力变形以前的软件算不出这种侧向受力的反应柱的设计61柱的设计优化1、提供柱剪跨比的通用计算方法2、型钢混凝土构件可按不同规程计算62一、提供柱剪跨比的通用计算方法柱的剪跨比是柱设计中的重要指标，规范对剪跨比小于2或小于1.5的柱判断为短柱，对短柱的要求比一般柱严格得多。规范对柱的剪跨比计算规定的通用计算方法是M/（Vh0）；简化计算方法为Hn/（2h0），但规定简化计算方法只能用在“框架结构”中，且柱的反弯点在柱层高范围内时。63一、提供柱剪跨比的通用计算方法传统软件只提供柱剪跨比的简化算法，首先这种应用超出了“框架结构”的范围，特别是大量按照通用算法并不属于短柱的结构，按照简化算法却属于短柱，常导致在高层建筑中出现大批超限的柱，结果只能通过加大柱截面尺寸来解决，造成完全不必要的浪费。对钢筋混凝土柱提供剪跨比的通用计算方法M/（Vh0），它的结果肯定比简化算法要大，可有效避免简化算法时大量柱超限的不正常现象。64柱剪跨比两种计算方法的参数选项λc---柱剪跨比，非简化方法计算时输出对应的设计内力。某层柱的层高和柱的截面尺寸67考虑到剪跨比的重要性，计算结果设置了专门的《剪跨比》简图菜单柱超限根数：19柱超限根数：0按照通用算法计算柱的剪跨比：大多数原来短柱变为非短柱；从超限柱19根变为没有超限柱；箍筋计算量减少7%。配筋简图红色部分项目层号箍筋配筋量柱超限数量简化算法通用算法差异率简化算法通用算5.2%2225395249716-7.9%20034891243564-10.9%063954833292-15.8%0073753231876-15.1%2083127629436-5.9%0092971627482-7.5%00全楼561464533332-5.0%24218层框剪结构，抗震等级为二级按剪跨比简化与通用算法对比表旧的算法导致大量超限柱旧的算法造成材料的浪费70二、型钢混凝土构件可按不同规程计算设计型钢混凝土柱时可采用目前发布的两种规程：《型钢混凝土组合结构技术规程》(JGJ138-2001)和《钢骨混凝土结构技术规程》(YB9082-2006)。截面配筋设计时，前者只考虑本方向工型钢，忽略另一方向工字钢，后者则每个方向都考虑全部工型钢作用，因此使用后者常可以较大幅度的减少型钢混凝土柱的配筋量。传统软件只能按照前者的规程计算，没有按照后者规程计算的功能。型钢混凝土构件可按不同规程计算例题说明两种规程计算结果的差异截面配筋设计时，《型钢规程》只考虑本方向工型钢，忽略另一方向工字钢；《钢骨规程》则每个方向都考虑全部工型钢作用。73型钢混凝土构件可按不同规程计算柱编号JGJ138-2002配筋(mm2)YB9082-2006配筋(mm2)配筋量减少百分率(%)148448512039.42116300860047.23014016864038.43914144864038.94416300870046.6559536512046.36310935648040.7采用不同规程对型钢混凝土柱配筋的影响结论：按《钢骨混凝土结构技术规程》计算型钢柱时，可以有效的减少配筋量。75北京院工程76计算配筋从19733减到885建研院规程冶研院规程梁钢筋1梁的设计梁的设计优化1、矩形混凝土梁考虑楼板翼缘作用按T形截面配筋2、梁端配筋考虑柱宽3、与剪力墙垂直相连的梁可按非框架梁设计4、计算梁时应考虑较厚楼板的面外协同作用5、转换梁常见超限问题应对78一、矩形混凝土梁考虑楼板翼缘作用按T形截面计算后可以减少梁的配筋量梁与楼板共同工作例题：8层混凝土框架结构80梁与楼板共同工作梁跨中配筋面积构

件矩形截面（mm2）T形截面（mm2）配筋减少百分率（%）中梁1（300*600）111410476.01中梁2（300*600）111210465.93中梁3（200*450）79771710.04边梁1（300*600）119211335.0边梁2（300*500）9519054.84边梁3（300*600）119211325.03梁按矩形截面与按T形截面计算配筋量对比结论：考虑楼板作为梁的翼缘后，梁的跨中配筋量有效减少。二、梁端配筋考虑柱宽一般可减少梁上钢筋15%以上，比设置梁刚域方式更有效使用弹性板6时应采用的参数设置三、计算梁时应考虑较厚楼板的作用采用弹性板3或弹性板6，如地下室顶板84地下1层嵌固层顶板250厚，按刚性板算梁的超筋及剪扭超限很多，改为按照弹性板3计算四、与剪力墙垂直相连的梁可按非框架梁设计不打勾即按非框架梁与剪力墙垂直相连的梁可按非框架梁设计例题：框剪23层与剪力墙垂直相连的梁可按非框架梁设计按框架梁设计按非框架梁设计与剪力墙相连的梁可按非框架梁设计框剪结构平面图按框架梁设计时抗震等级是1级与剪力墙相连的梁可按非框架梁设计按非框架梁设计时为非抗震与剪力墙相连的梁可按非框架梁设计五、转换梁常见超限问题应对转换梁本身容易抗弯抗剪超限转换梁上承托的剪力墙容易抗剪超限转换梁自动按壳单元计算传统软件处理转换梁模型的方法缺陷：用梁单元计算转换梁，不能真实反映转换梁的刚度。实际情况：剪力墙的下边缘与转换大梁的上表面变形协调；计算模型：剪力墙的下边缘与转换大梁的中性轴变形协调；于是计算模型中的转换大梁的上表面在荷载作用下将会与剪力墙脱开，失去本应存在的变形协调性。处理方法：托墙梁刚度放大系数转换梁自动按壳单元计算YJK软件处理转换梁模型的方法采用壳元模型计算，自动进行单元划分，使细分的单元和上部承托的剪力墙单元保持协调。转换梁自动按壳单元计算实际模型例题转换梁自动采用壳单元计算，并使细分的单元和上部承托的剪力墙单元保持协调YJK与ANSYS相同，SATWE的跨中弯矩比YJK大将近一倍YJK支座弯矩比SATWE大，但可考虑支座宽度的影响，实配负筋不大YJK、ANSYS、SATWE相差不大YJK可使转换梁底部配筋明显减少多工程对比YJK与传统软件差距剪力墙设计优化1、自动按照组合墙配筋2、按组合墙计算剪力墙的轴压比3、对短墙肢自动单元加密计算4、墙水平分布筋参与边缘构件的配箍5、怎样避免剪力墙连梁超限6、钢板混凝土剪力墙103一、自动按照组合墙配筋剪力墙配筋按照考虑翼缘、考虑边框柱的组合截面对型钢、型钢混凝土柱剪力墙按照组合截面配筋剪力墙组合轴压比计算按照组合截面计算剪力墙稳定性剪力墙边缘构件的设计104一、自动按照组合墙配筋剪力墙是多个墙肢相连组合工作的，《抗规》6.2.13条和《砼规》9.4.3条都指出：抗震墙应计入腹板和翼墙共同工作、剪力墙承载力计算中可考虑翼缘等。说明规范要求按照墙肢相连的组合截面计算。但是现软件计算剪力墙的配筋时是按照每个单肢墙的一字墙分别计算，然后把相交各墙肢的配筋结果叠加作为边缘构件配筋，虽然这种配筋方式编程简单，但是一方面多数情况下配筋结果偏大，另一方面正如许多权威专家多次指出的：有时配筋不够不安全。特别对于带边框柱剪力墙，现软件是将柱配筋和与柱相连的墙肢配筋相加作为边缘构件配筋，常导致配筋大得排布不下，这完全是计算模型不合理导致的错误结果。105106参数：计算每一段剪力墙配筋时，考虑墙的翼缘和边框柱范围和受力组合计算每端翼缘不大于腹板面积的一半，不大于4倍翼缘墙厚107阴影区包含全部墙肢截面的，用双偏压方式计算阴影区仅包含部分墙肢截面的，用不对称配筋方式计算108单肢计算组合墙不对称配筋计算由于X向墙少，X向墙肢两端翼缘分别为拉和压，组合墙弯矩很大，导致不对称配筋比单肢计算大很多。但采用组合墙计算后本层边缘构件总配筋量仍少很多组合墙不对称配筋计算的结果有时比单肢计算大109单肢计算组合墙双偏压计算单肢和组合墙双偏压计算的结果对比（8.5度，后者输出两个值）110单肢计算和组合墙双偏压计算的边缘构件结果对比单肢计算组合墙双偏压计算以前设计方法：墙和边框柱配筋分别输出边缘构件取二者之和组合墙计算：没有边框柱单独的配筋边缘构件取墙的配筋天津某项目:审图要求解决剪力墙边缘构件超限过多按组合墙计算的边框柱配筋大大减少（白框内为PKPM结果）2层组合墙配筋的方式减少边缘构件配筋配筋量6个剪力墙工程（新、旧）：-1.4%、-4.6%、-7.1%、-17.3%、-23.7%115116计算每一段剪力墙轴压比时，结合相邻墙肢适当范围的轴力组合计算二、按组合墙计算剪力墙的轴压比每肢翼缘不大于6倍翼缘墙厚剪力墙组合轴压比计算考虑组合轴压比后的效果117有效避免相邻墙段轴压比差距过大的情况118墙稳定计算时准确考虑组合墙状况，可随时查看每一墙肢的单墙肢和整体稳定计算书对短墙肢自动单元加密计算对于水平向只划分了1个单元的较短墙肢，自动增加到2个单元，以避免短墙肢计算异常。由于有限元计算时对于水平向只划分了1个单元的较短墙肢计算误差很大三、短墙肢自动加密避免内力异常大不勾选“短墙肢自动加密”时短墙肢的单元划分结果，一片墙划分为一个单元。短墙肢自动加密勾选“短墙肢自动加密”时短墙肢的单元划分结果，一片墙划分为两个单元。短墙肢自动加密上图5号墙柱采用短墙加密前后的内力结果见下图所示，采用短墙加密后，单工况内力一般减小。YJK1(EX)13.6-9.730.432.414.0-24.1-11.8YJK2(EX)9.0-9.529.829.49.5-21.1-6.9

相差(%)-33.8-9.3-32.1-12.4-41.5YJK1(EY)-0.768.638.322.00.610.00.7YJK2(EY)-0.868.136.522.70.414.20.4

相差(%)42.0YJK1(DL)11.1-6.8-162.510.513.8-14.3-12.1YJK2(DL)7.4-6.9-164.013.49.8-16.1-7.0

相差(%)-33.327.6-29.012.6-42.1其中：YJK1：短墙不加密结果；YJK2：短墙加密结果EX：X方向地震作用下的标准内力；

EY：Y方向地震作用下的标准内力DL：恒载作用下的标准内力四、墙水平分布筋参与边缘构件的配箍《高规》第7．2．15明确提出约束边缘构件可以考虑墙水平分布筋：箍筋体积配箍率，可计入箍筋、拉筋以及符合构造要求的水平分布钢筋，计入的水平分布钢筋的体积配箍率不应大于总体积配箍率的30%约束边缘构件和构造边缘构件均可以考虑墙水平分布筋要求保证至少每隔一个是采用封闭箍筋，也就是说即使墙身间距和边缘构件箍筋间距相同，也只是每隔一个用墙水平筋替代部分箍筋123根据国标图集《11G101-1》

至少每隔一个是采用封闭箍筋124墙水平分布筋参与边缘构件的配箍125墙水平分布筋参与边缘构件的配箍一般可减少边缘构件箍筋用量20%126五、解决连梁的两个关键问题墙上开洞方式和普通梁输入方式，在跨高比较小时，计算结果差距较大；且按普通梁方式输入有时并不合理；连梁超限连梁的两个关键问题

—不同输入方式计算结果不一致程序处理：

对“普通梁方式”输入的连梁，程序将跨高比较小的梁自动划分单元并按照“壳元”计算。这种处理方式保证了两种输入方式计算结果的一致性。连梁的两个关键问题

—不同输入方式计算结果不一致129连梁的两个关键问题

—不同输入方式计算结果不一致单元自动划分开洞－壳元普通梁－壳元普通梁－梁元连梁的两个关键问题

—不同输入方式计算结果不一致连梁按墙体开洞方式输入与按普通梁方式输入计算结果的一致性例题：10层剪力墙结构，通过改变洞口的宽度或普通梁的跨度来形成不同跨高比的连梁。计算结果主要对比两方面内容：周期、位移等整体指标；以结构平面左上角连梁为例对比内力结果（活荷载工况），位移为x向水平位移。连梁的两个关键问题

—不同输入方式计算结果不一致对比三种跨高比的情况：L/H=1.5，L/H=2.5，L/H=3对比内力使用的第5层5号墙梁（梁）位置示意图连梁的两个关键问题

—不同输入方式计算结果不一致普通梁按壳元计算模型，两种输入方式的计算结果对比结论：两种输入方式计算结果各项指标的差异率均在2%以内。项目周期(s)顶层水平位移(10-3m)5号梁弯矩（kN·m）5号梁剪力（kN）L/HL/HL/HL/H1.52.531.52.531.52.531.52.53洞口0.18210.19090.19392.560522.938473.1081030.525.220.7-84.2-50-36.3普通梁0.18210.19090.19392.559312.938963.1081330.524.720.4-84.3-49.9-36.3差异率0.0000.0000.000-0.0470.0170.0010.000-1.984-1.4490.119-0.2000.000连梁的两个关键问题

—不同输入方式计算结果不一致普通梁按梁元计算模型，两种输入方式的计算结果对比结论：两种输入方式计算结果各项指标相差较大。项目周期(s)顶层水平位移(10-3m)5号梁弯矩（kN·m）5号梁剪力（kN）L/HL/HL/HL/H1.52.531.52.531.52.531.52.53洞口0.18210.19090.19392.560522.938473.1081030.525.220.7-84.2-50-36.3普通梁0.18490.19340.19592.635293.013523.1698852.250.244.5-77.3-44.7-32.9差异率（%）1.5381.3101.0312.9202.5541.98871.14899.206114.976-8.195-10.600-9.366连梁的两个关键问题

—连梁超限规范条文：按照分缝连梁设计《抗震规范》6.4.7跨高比较小的高连梁，可设水平缝形成双连梁、多连梁或采取其它加强受剪承载力的构造。作用：减小抗弯刚度及受力，有效避免连梁超筋或减少配筋。按照配置斜向交叉钢筋的方式计算连梁钢筋《混凝土规范》11.7.10对于一、二级抗震等级的连梁，当跨高比不大于2.5时，除普通箍筋外，宜另配置斜向交叉钢筋。作用：这种配筋方式较普通方式提高了连梁的抗剪能力，从而有效的减少超筋现象。连梁的两个关键问题

—连梁超限

软件处理：

在“特殊梁”、“特殊墙”中定义“连梁缝数”，将某些连梁设置成分缝连梁。136连梁的两个关键问题

—连梁超限137单元在分缝处分离不协调连梁的两个关键问题

—连梁超限双连梁或多连梁的处理方式可以有效的减少超筋现例题：23层剪力墙结构138第6标准层平面连梁的两个关键问题

—连梁超限139在特殊构件定义中设置分缝连梁的两个关键问题

—连梁超限采用双连梁后计算结果140第6标准层平面连梁的两个关键问题

—连梁超限软件处理：在“特殊梁”、“特殊墙”中定义“交叉配筋”、“斜撑配筋”。连梁的两个关键问题

—连梁超限配交叉钢筋是减少连梁抗剪超限的有效措施例题：23层混凝土剪力墙结构142连梁的两个关键问题

—连梁超限框选的连梁配置交叉钢筋后对计算结果的影响结论：配置交叉钢筋有效的减少了超筋现象。第6标准层平面可计算钢板混凝土剪力墙58层框筒结构核心筒部分设置钢板混凝土剪力墙与普通剪力墙的计算对比有效增加剪力墙的抗剪能力、减少轴压比普通剪力墙超限钢板砼剪力墙不再超限楼板设计优化1、全层楼板有限元连续算法减少板支座钢筋2、无梁楼盖的优化设计计算及柱上、跨中板带的配筋3、现浇空心板的优化设计计算146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147148149有限元法计算后可给出板内力等值线图150按照有限元法考虑相邻板不同跨度影响的实例151YJK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152上部结构整体计算方面的

优化改进措施153上部结构整体计算方面的

优化改进措施1、根据弹性时程分析结果可分层地震作用放大2、模拟施工加载次序的楼层自动连续和指定任意构件施工次序3、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4、通过围区统计避免异常部位导致超限154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。软件根据两种算法的层剪力、层间位移角比值确定全楼地震放大系数（如只有个别楼层比值偏大，可通过增加薄弱层及调整薄弱层放大系数实现），用户可参考该系数调整振型分解反应谱法计算的内力。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可从库中自动筛选最优地震波组合可从库中自动筛选最优地震波组合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）模拟施工加载次序的楼层自动连续和

指定任意构件施工次序规范条文：《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模拟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模拟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169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顶部四层都存在梁托柱的情况对于存在梁托柱、梁托斜杆情况的楼层，程序默认与其上一层同时加载梁托柱连续2层的施工次序可使托柱梁的受力减少171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

701层存在梁托柱，YJK将1-2层合并为1个施工次序用户问题：为什么1层PKPM很多柱梁配筋比YJK大很多用户指定构件施工次序：设置斜撑在全楼9层完工后布置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175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设计结果的围区统计可在平面图上人工围区统计位移比、位移角、剪切刚度等指标避免异常布置的构件造成统计指标超限如对于错层结构或平面布置为角部重叠、细腰形等结构，可以使用该功能分区统计位移结果计算地下室刚度时，可以使用围区统计功能统计相关范围的总剪切刚度，进而判断是否可以作为上部结构嵌固层180围区统计实例182合并错层结构减少薄弱层实例183合并前4、6、8为薄弱层，须乘以放大系数1.25，合并后无薄弱层184某78层多塔上连体例，灵活应用广义层，减少过多的矮小楼层以前这部分薄片楼层很多与设计过程协同联动的工程量统计185186各施工图模块设置钢筋统计菜单187各施工图模块设置钢筋统计菜单，随时根据调整结果统计钢筋用量188各施工图模块设置钢筋统计菜单，随时根据调整结果统计钢筋用量189施工图右下角设菜单作全楼混凝土和钢筋汇总统计小结：以技术进步带动设计优化开发了更先进的计算方法、更全面的贯彻规范、纠正以前的不合理环节在大多数最容易、最常见的超限环节给出了相应的解决方案所有优化环节具有充分的理论依据、规范依据，为设计院总工认同，收到普遍欢迎体系完整、措施得力结论：结构设计计算的优化空间很大190综合这些措施的一般节材效果基础及地下室钢筋：5%柱钢筋：5%梁钢筋：5%楼板钢筋：5%剪力墙钢筋：3%全楼混凝土：3%191上海三益设计院优化项目192甲方希望控制主要构件含钢量在40kg/平米以前算出48kg/平米优化措施地下室顶板优化方案：地下室顶板定义为弹性板3地下室外墙优化方案：有限元计算剪力墙面外荷载梁构件的优化方案：按考虑翼缘的T型梁配筋、考虑柱支座宽度影响、剪力墙面外相连的梁按照非框架梁设计配筋剪力墙优化方案：组合墙方式计算配筋和轴压比。板优化方案：按全楼有限元法计算193和PKPM含钢量的比较各构件\单位面积量YJKPKPM板9.214.13梁15.1916.82柱3.9474.42墙9.112.94合计37.4748.31194万达济宁项目优化设计195一、工程概况济宁万达广场位于济宁市太白楼路北侧，琵琶山路西侧，刘庄路南侧。广场拟建建筑物包括酒店、写字楼、回迁住宅、商铺等，共70万平米。整个广场按6个地块布局建设。各地块建筑物情况详见平面位置图。1#地块2#地块3#地块5#地块6#地块6#地块2037#地块YJK结构软件的优化措施1、基础筏板的优化措施：1）筏板采用有限元计算的结果。单元的均匀划分，避免了应力集中。2）在基础计算的时候考虑上部结构的刚度。一般上部刚度考虑3层，在前面计算的时候勾选生成传给基础的刚度，楼层数填写3层。因为考虑3层上部刚度和考虑全楼的相差不大。同时也可以考虑深梁的作用，一般考虑5-10米深梁的作用。考虑上部刚度，也同时可以考虑深梁的原因：上部刚度的凝聚在墙的两端。中间部分是没有考虑刚度的。所以墙中间部分的刚度可以通过深梁来考虑。3）如果有后浇带，软件可以考虑后浇带在计算中的作用。后浇带的考虑可以有效