第 1 章 建模改进说明
一 新增功能
1 新增局部荷载定义、编辑、导荷载功能
新版本程序增加了楼板局部荷载的定义、布置、修改、删除等功能。如下图所示,点击楼板恒载输入菜单中的“布置局部恒载”,点击“添加”按钮,将弹出“板上荷载类型选择”对话框,可以选择的有板上线荷载、局部面荷载和点荷载三种类型。
图1-1局部荷载布置
图1-2局部荷载类型
图1-3局部荷载列表选择
其中,需要说明的是,在定义板上线荷时,程序给出了辅助计算工具。按照《荷载规范》附录A查询板上布置构件的容重(单位:KN/m3),程序默认按本标准层高度设置了构件高度(单位:m),如遇到一些未通高布置的隔墙构件,可以自行输入高度值,再输入构件的布置宽度(单位:m),程序可以自动计算出对应的线荷值q(单位:KN/m)。另外,还可以勾选上“图面上绘制板上线荷载宽度示意”,程序在绘制线荷载时会按精确的宽度绘制边界,便于校对与板周边构件的关系。
图1-4板上线荷载参数自动计算
在布置板上线荷载时,程序允许贯通布置,即使用鼠标在图面上拾取两点(也可在命令行输入“!X,Y”的绝对坐标系格式),程序会自动将整段线荷载打断,分别布置在每个房间板上。板上荷载支持二维、三维显示。
图1-5局部荷载布置效果
在布置板上点荷载、局部矩形面荷载时,程序是以房间为单位进行布置的。如下图所示,程序会加亮房间基点(图中青色实心圆点),并给出房间局部坐标系的X轴方向(图中红色房间边界),在“板上荷载布置参数”对话框中输入沿轴偏心、偏轴偏心、转角等参数后,图面上会动态显示荷载位置,点击鼠标左键完成布置。
图1-6矩形局部荷载的布置
正常退出PMCAD程序时,程序会自动进行房间荷载的导算,对有板上局部荷载的房间使用有限元方法导荷载到周边的梁、墙上。切换到SATWE模块时,可以使用“荷载简图”命令来校对导荷结果。在弹出的“荷载类型”对话框中,选择查看“梁荷”、“墙荷”选项,程序会显示当前标准层的每个房间导出荷载的位置、形状、数值,供用户进行校对。
图1-7局部荷载导算结果校核
特别要说明的是,针对以下这种远离局部荷载方向带突起的异形房间,按有限元一般方法进行导荷载时,图中最远端的这根梁将会承担向上的拉力,而不符合梁导荷结果为压力的约定规则。为此,程序专门进行了修正,按照“房间荷载总值不变,各边导荷形状不变”的原则整体调整各受压力梁、墙荷载值,同时,使受拉力的梁、墙不再承担荷载(即清零处理)。例如,下图房间中,布置了一个矩形均布面荷载,宽度0.5m,长度0.5m,荷载值q=500kN/m2,荷载类型为活载,房间上不再布置楼面活载(即楼面活载为0)。进行房间荷载的导算后,切换到SATWE模块,使用“荷载简图”查看结果,图中这根梁上导荷结果为0,其它梁受力形式为三角形、梯形,整个房间活荷载总值为125KN,与布置的矩形均布面荷载值相符。
图1-8异形房间内矩形局部荷载位置
图1-9异形房间导荷载结果
2 新增加加腋梁的定义、布置、删除功能
新版本程序增加了加腋梁的定义、布置、删除等功能。如下图所示,“梁加腋”菜单位于“构件布置”菜单中,包含了“布置加腋”、“删除加腋”两个命令。
图1-10加腋梁菜单内容
点击“布置加腋”命令后,程序将弹出“加腋梁输入”对话框,输入“腋长”、“腋高”等参数,选择“水平加腋”及“竖向加腋”等选项,就可以在图面上开始布置。程序提供4种构件选择方式,分别是“光标选择”、“轴线选择”、“窗口选择”、“围区选择”,并提供了加腋梁的动态预览显示。需要注意的是,在删除加腋梁时,是以整根梁为单位进行删除,即两端布置的加腋梁会同时删除。
图1-11加腋梁的布置及动态预览显示
图1-12加腋梁的布置结果
重要提示:“加腋梁”只能布置在矩形截面的梁上。如果选择的梁截面不是矩形,将给出以下提示。
图1-13加腋梁截面提示
3 衬图增加部分插入、自动更新、在构件荷载布置时可保留等功能
衬图相关的功能集合到一个命令中,其位置仍位于“基本”菜单页下,“DWG与模型”菜单组中,名为“衬图”。点击该菜单,弹出界面如下:
图1-14衬图对话框界面
本次更新提供的新功能有:
(1)允许用户在插入衬图时选择图纸的一部分进行插入。
(2)增加衬图历史记录,每次新插入的衬图将会添加到上图所示的表格中,下次使用时直接双击记录行即可自动插入先前插入过的衬图,并自动定位到上次插入时的位置。
(3)衬图可在构件布置和荷载布置等情况下保留,可通过右下快捷菜单中的“开关衬图”按钮进行衬图的隐现切换。如荷载布置时,打开衬图开关,效果如下图所示。
图1-15荷载布置时打开衬图效果
“衬图对话框”中各个按钮功能如下:
(1)插新衬图
新插入一张衬图,点击该命令后,会要求用户选择*.DWG或*.T作为衬图,如果选择的是DWG图,程序将做自动转换。注意,目前选择的文件路径中不能有空格。
图纸转换完成后,会询问是否使用整个图纸,如果要选择图纸的一部分插入,点击“是”,将会允许用户选择图纸需要插入的部分,选择完毕后,会提示用户选择基点,转角以及选择插入点,流程与以前版本相同。完成插入后,将会在上图所示表中增加一条记录,以备以后使用。
插入完成后,可双击对应记录的“自定义名称”列,输入自己想要的名称以便与其他记录和方便记忆。
提示:可直接双击已插入的衬图记录,进行衬图的自动插入和切换。
图1-16提示选择部分图形插入
(2)调整衬图
允许用户调整图面上已插入衬图的位置,功能与以前版本相同。调整完成后,历史记录表格会自动记录当前衬图的调整位置,同时刷新插入时间。
(3)开关衬图
该功能与右下快捷菜单的功能相同,提供衬图的隐现切换功能。
(4)删除记录
可选择列表中的不需要的记录进行删除。
(5)图纸更新
该功能目前未开放。将提供的功能为,当由于设计方案调整,插入的衬图DWG源文件改变时,程序自动判断并更新列表中需要更新的以前已插入的衬图文件,无需再次重新插入。
4 增加楼面荷载恢复默认值功能
对于已经布置了楼面荷载的房间,可以勾选“按本层默认值设置”选项,后续使用“恒活设置命令”修改楼面恒载、活载默认值时,这些房间的荷载值可以自动更新。
图1-17恒载按本层默认值布置
5 增加ctrl+z执行undo命令的功能
6 增加单轨吊车(移动荷载)的布置编辑功能
在吊车荷载菜单中,新增单轨吊车(移动荷载)的布置、修改、显示、删除命令。选择“荷载布置”命令,在弹出的对话框中输入单轨移动荷载值(单位:KN)。
图1-18单轨移动荷载值输入
在布置过程中,有按“直线选择”和“逐点选择”两种结点选择方式,布置效果如下图所示。
图1-19单轨移动荷载布置效果
7 原点处增加坐标系显示
坐标系支持二维、三维显示,并且在布置轴网选择插入点时,可以捕捉到坐标系的原点。另外,在绘制直线、圆弧网格时,也支持对原点的捕捉。
图1-20原点坐标系显示
8 增加荷载定义的排序显示
在梁、墙的荷载定义对话框中,修改了荷载的详细描述内容,并增加了“组名”按钮,用来对荷载类型进行自定义命名。同时,增加了列表的排序功能,双击任意列的表头,可以进行排序。如下图所示,将荷载定义分为“A座”、“B座”,双击表头进行排序后,可以快速选择进行布置。此外,荷载删除时,支持多选,可用鼠标左键进行框选,或者按住键盘上的“Shift”键,再用鼠标左键进行单击,都可以选择连续的多项荷载定义进行删除。
图1-21荷载定义分组及所排序
9. 新增etabs-PKPM接口;
在satwe核心集成线-工具集中,新增etabs-pkpm接口;
10. 新增revit2016版本接口插件;
在安装目录“Ribbon\P-TRANS\Revit插件安装包”目录下;
二 功能改进
1 修正构件布置时鼠标中键按下后不能恢复捕捉状态的问题
2 恢复鼠标右键重复上次命令的功能
3 调整构件布置按钮布局
在低分辨率显示设备上如笔记本电脑、投影仪上有更好的显示效果,不遮挡偏心转角等对话框部分。
图1-22调整后的构件布置界面
4 V31方式的构件布置,恢复采用原快捷命令
图1-23快捷命令菜单位置
图1-24“主梁布置”快捷命令设置
5 修正一端铰接梁,被打断后的端部约束状态保持原条件
图1-25大梁被打断前一端铰接
图1-26大梁被打断成两段小梁对铰接的处理
6 修正工程拼装转角后铰接位置,保持原有约束端状态
7 修复v31 PMCAD在运行板面恒、活荷载布置命令的时候,会自动将图面缩放至显示所有构件的问题,改为保持原位置不变
8 恢复楼梯起始高度定义
图1-27楼梯起始高度参数输入
图1-28在SATWE模型简图中显示结果
9 恢复三点圆弧菜单
图1-29三点圆弧菜单
10 层间板和斜板共用一条边而不重合时,可以布置
图1-30层间板和斜板共用一条边
11 修复V31建立的PM模型,用v22打开并保存后,不过v31的PM而直接接力v31的satwe的导荷问题
12 修正网格线拉斜线,在出现捕捉靶的情况下输入数值不能定位在原斜线上的问题
13 修正部分机器层间梁命令下三维状态时,有时捕捉不到端点中点的问题
14 修正revit接口程序安装报错问题
15 层间编辑布置洞口时增加保护,没有墙时不能布置洞口
第 2 章 SATWE&PMSAP改进说明
一 SATWE新增功能及改进
1 SATWE改进倾覆力矩计算方法及新增单向少墙结构的体系界定
图2-1墙倾覆力矩计算方法参数
由于建筑户型创新,近年来出现了一种单向少墙结构。这类结构通常在一个方向剪力墙密集,而在正交方向剪力墙稀少,甚至没有剪力墙。
在一般的框剪结构设计中,剪力墙的面外刚度及其抗侧力能力是被忽略的,因为在正常的结构中,剪力墙的面外抗侧力贡献相对于其面内微乎其微。但对于单向少墙结构,剪力墙的面外,成为一种不能忽略的抗侧力成份,它在性质上类似于框架柱,宜看作一种独立的抗侧力构件。
对单向少墙结构,首先存在一个体系界定问题。确切地讲,就是要正确统计每个地震作用方向框架和剪力墙的倾覆力矩比例和剪力比例。SATWE统计剪力墙和框架柱倾覆力矩及剪力比例的基本方法,是按照构件来分类,也即所有墙上的力计入剪力墙,所有框架上的力计入框架柱,但这种方法不适用于单向少墙结构。假定一个结构只有Y向剪力墙,X向无墙,X向地震作用下剪力墙承担的倾覆力矩百分比应为0,但如果按照上述方法,在统计X向地震作用下剪力墙承担的倾覆力矩百分比时,却会得到很大的数值。正确的做法是把墙面外的倾覆力矩计入框架,这时X向地震作用下剪力墙承担的倾覆力矩百分比为0,从而可以判别此结构在X向为框架体系,与一般的工程认识一致。
程序在参数“总信息”属性页中提供了墙倾覆力矩计算方法的三个选项,分别为“考虑墙的所有内力贡献”、“只考虑腹板和有效翼缘,其余部分计算框架”和“只考虑面内贡献,面外贡献计入框架”。
当需要界定结构是否为单向少墙结构体系时,建议选择“只考虑面内贡献,面外贡献计入框架”。
当用户无需进行是否是单向少墙结构的判断时,可以选择“只考虑腹板和有效翼缘,其余部分计算框架”。
2 SATWE新增高位转换结构等效侧向刚度比的规范计算方法
图2-2高位转换结构等效侧向刚度比参数
高位转换结构等效侧向刚度比计算“采用高规附录E.0.3方法”时,程序自动按照高规附录E.0.3的要求,分别建立转换层上、下部结构的有限元分析模型,并在层顶施加单位力,计算上下部结构的顶点位移,进而获得上、下部结构的刚度和刚度比。
当选择“传统方法”时,则采用与旧版本相同的串联层刚度模型计算。
注意,当采用高规附录E.0.3方法计算时,需选择“全楼强制采用刚性楼板假定”或“整体指标计算采用强刚,其他指标采用非强刚”。
无论采用何种方法,用户均应保证当前计算模型只有一个塔楼。当塔数大于1时,计算结果是无意义的。
3 SATWE新增自动扣除构件重叠质量和重量功能
图2-3扣除构件重叠质量和重量
SATWE-V3.1.1之前的版本,梁、柱、墙的自重均独立计算,不考虑重叠区域的扣除,多算的重量和质量作为安全储备。
为了满足设计的经济性需求,SATWE-V3.1.1在“参数定义→总信息”属性页增加了“扣除构件重叠质量和重量”选项。当勾选此项时,梁、墙扣除与柱重叠部分的重量和质量。由于重量和质量同时扣除,恒荷载总值会有所减小(传到基础的恒荷载总值也随之减小),结构周期亦会略有缩短,地震剪力和位移相应减少。
从设计安全性角度而言,适当的安全储备是有益的,建议用户仅在确有经济性需要、并对设计结果的安全裕度确有把握时才谨慎选用该选项。
4 SATWE新增单拉杆的分析和设计功能
钢结构中的柱间支撑、屋面支撑、桁架杆件、系杆等,经常用到单拉杆件,这类构件一般截面很小,受压屈曲临界荷载远小于强度,因而受压承载作用可以忽略。从结构分析上看,它是一种非线性构件,不承受压力;从设计上,须满足拉杆的要求。本次版本增加了单拉构件的属性定义、计算分析以及相应的设计处理。
结构中的杆件按照普通杆件和单拉杆件两种方式考虑,计算结果会有明显区别,宏观上看,将构件考虑成单拉杆件,结构刚度会减小,振动周期会延长,结构变形会增大。
需要特别指出,对于非线性分析,不能通过“先计算单工况内力、再采用线性组合”的方式来获得构件的设计内力,故对于单拉杆件,用户需要关注、核实的是组合内力,单工况内力无实际意义。此外从设计上,单拉杆件没有稳定问题,故对于稳定应力验算、板件的宽厚比、高厚比,程序不做限制。简言之,单拉杆件主要关注两点,一为受拉强度验算,一为长细比控制。对于长细比限值,目前程序已经根据规范进行放松。
单拉杆件需要用户进行交互指定,在SATWE前处理的特殊支撑、空间斜杆中增加了“单拉杆”菜单,只有钢支撑才允许指定为单拉杆。
图2-4单拉杆
5 SATWE新增加腋梁的计算与设计功能
在结构设计中,经常会遇到梁的剪压比超限、剪扭验算超限、节点核心区抗剪不足或配箍过大的问题,此时在梁端加腋,往往会收到明显的改善效果。
过去对于加腋梁的建模需要用户在加腋处将梁打断,按照变截面梁和等截面梁分段输入,分析和设计结果也相应只能分段查看。V3.1.1版本新增了加腋梁功能,可在建模阶段直接定义梁的加腋信息(见PMCAD相关章节),加腋后的整个梁段作为完整的分析和设计对象,在SATWE中自动完成相应的分析和设计,并提供准确的设计结果。对于加腋梁段,程序严格按照变截面梁进行刚度和内力的计算,配筋设计时,也会准确考虑各截面尺寸和内力的变化。但目前版本在节点核心区验算时尚未考虑加腋作用,请关注后续版本的改进。
在后处理配筋显示中,如果是加腋梁,软件会增加“加腋梁”标记,以方便用户确认、校核。构件信息中可查看详细的加腋尺寸信息。
图2-5矩形砼梁加腋的定义
图2-6后处理中加腋梁的配筋显示
图2-7加腋梁的构件信息
6 SATWE改进变截面梁的单元刚度计算
对于变截面梁(21、22、23类截面),SATWE之前的版本在计算其单元刚度阵时,按照分段等截面梁的方式来计算,V3.1.1版本在梁的长度方向上取多个高斯积分点来积分其刚度,结果更为准确合理。
7 SATWE新增移动荷载计算功能
对于工业建筑中常见的悬挂吊车、楼面铲车等计算需求,一般而言其水平荷载较小,可不考虑,可以抽象为仅考虑竖向集中力沿指定轨迹移动的移动荷载。V3.1.1版新增了此类移动荷载的建模和计算功能。
PMCAD在“荷载布置”中增加了“移动荷载”菜单(见PMCAD相关章节),目前提供“直线选择”和“逐点选择”两种移动荷载布置方式。“直线选择”只需指定移动轨迹线的起点和终点,程序自动搜索处在轨迹线上的节点,并生成作用在这些节点上的移动荷载。“逐点选择”需要用户逐点指定移动荷载经过的节点,并生成作用在节点上的移动荷载,该布置方式的移动轨迹线可不为直线,且可避开轨迹线上不作用移动荷载的节点。
SATWE采用与吊车荷载类似的流程计算移动荷载,因此,首先需在“参数定义→计算控制信息”中勾选“吊车荷载计算”。同一工程可同时布置多组移动荷载,也可同时布置吊车荷载与移动荷载,即单、双轨吊车可同时计算。对每组移动荷载,程序自动对每一个加载节点加载移动荷载作用,即在加载节点处作用一个竖向集中力,并按照吊车荷载的方式进行内力预组合,可在“计算结果→组合内力→吊车预组合”菜单下查看预组合内力图。
图2-8预组合内力
移动荷载的竖向力和吊车荷载同样,不参与地震作用质量的计算,即地震作用的质量中不包含移动荷载的竖向力。如需考虑,可在SATWE前处理中的“设计模型前处理→特殊节点→附加质量”菜单下输入节点附加质量。
8 SATWE改进地下室回填土约束计算
SATWE V3.1.1版本改进了地下室回填土约束,一方面可自由指定回填土的高度,不依赖于地下室层数,另一方面可分方向指定回填土约束的大小,如下图所示。
图2-9地下室回填土约束定义
9 SATWE新增竖向地震构件指定功能
根据《抗规》5.3.2和5.3.3条,部分结构可仅对局部区域或构件考虑竖向地震作用,是一种简化计算方式。原则上,反应谱方法是进行竖向地震作用计算最为准确、合理的方式,而且,只要考虑竖向地震,客观上就应该考虑整体结构的竖向地震作用效应。但是实际设计中,在类似主体比较规则,仅局部存在少量大跨或长悬臂构件等情形下,设计人员基于经济性或计算复杂性等考虑,可能仅希望关注局部这些重要构件的竖向地震效应,据此,SATWE新增了指定竖向地震构件的功能,当用户选择计算竖向地震作用时,程序仍然按照规范简化方法或反应谱方法对整体结构进行全楼竖向地震作用计算,但仅被用户指定为“竖向地震构件”的构件才会在配筋设计时考虑竖向地震作用效应及组合。即:如果指定为非竖向地震构件,则该构件在竖向地震工况下的内力为0,且在进行内力组合时,忽略包含竖向地震的组合。
程序在前处理“特殊属性”菜单中增加了“竖向地震构件”选项,用户可对各类构件指定是否考虑竖向地震,默认所有构件均为竖向地震构件。
图2-10竖向地震构件
在配筋结果中打开“显示设置”并勾选“竖向地震构件”,可显示相应的标识。
图2-11配筋结果中显示竖向地震构件标识
虽然规范并未强制采用反应谱方法进行竖向地震作用计算并考虑全部构件的竖向地震作用效应,软件亦提供了如上的简化手段,但对于大跨结构等竖向地震作用效应明显的结构,从计算合理性及设计安全性角度出发,我们仍然建议设计人员首选反应谱方法并考虑全部构件的竖向地震作用效应。
10 SATWE按实际重心位置进行结构整体抗倾覆验算
旧版SATWE在进行整体抗倾覆验算时,假定结构的重心位于结构底面的中心(图示Gold处),在如下图所示这类上部主体偏置的情况下可能会偏于不安全。V3.1.1版本完善了重心计算方法,根据各层尺寸确定结构的实际重心位置(图示Gnew处),以此进行整体抗倾覆验算,包括抗倾覆力矩和零应力区面积的计算,结果更为合理。
图2-12结构整体抗倾覆验算示意图
11 SATWE深化和完善包络设计功能
V3.1版本SATWE提供了全新的多模型包络设计功能,主要针对楼梯、多塔和性能设计这三类最常见的包络设计需求,用户只需很少的操作即可完成这几类多模型的包络设计。新的V3.1.1版在保留上一版便捷性的同时,除了内置的这三种专项包络,提供了更为灵活的定制包络的手段,用户可指定任意模型进行包络。为了加以区分,将内置的楼梯等三种包络称为专项包络,相应的子模型称之为专项子模型,而将用户定义的子模型称之为自定义子模型,相应的包络称之为自定义包络。
新版的多模型管理方式及操作流程与上一版基本相同,主要对界面进行了改进,将两种包络方式整合在同一流程中,既保证专项包络的易用性,亦提供自定义包络的灵活性。
(1)多模型控制信息
包络设计流程中最首要的是确定参与包络的子模型,程序通过“多模型控制信息”菜单进行多模型管理,用户可以非常方便地查看并管理需要参与包络设计的全部子模型。新版界面中无论是程序内置的专项子模型还是用户自定义的任意子模型,都统一在同一个列表中,一目了然,并可方便地进行增、删、修改。
图2-13“子模型控制信息”旧对话框
图2-14“子模型控制信息”新对话框
对于专项包络,用户仅需在参数定义中指定楼梯包络或多塔包络等全局参数,程序会自动生成相应的子模型列表,默认情况下无需用户干预。除非需要对列表进行查看或修改,否则可不执行“多模型控制信息”菜单。每次修改模型后,只需点击“生成数据+全部计算”即可一键实现包络设计。通常情况下,除了少量必要的交互操作外,确认此处列表信息无误后,用户可以不必关注多模型的概念和存在,仅在主模型下按照单模型的方式进行操作,即可得到完整的包络设计结果。
程序默认判断的专项子模型为根据当前参数判断可能存在的子模型的最大集合(但不超过16个),用户可以通过“添加子模型”、“删除子模型”、“插入子模型”进行相应修改。当添加专项子模型时,弹出如下图所示对话框,仅允许在当前可能的组合中选择相应的模型进行添加,此时模型路径及名称都是内定的,不允许修改。
“恢复默认”菜单可恢复默认的专项子模型列表。
图2-15添加专项子模型
对于自定义包络,则需要用户手动指定参与包络的模型路径、子模型名称等信息,如下图所示。
图2-16添加自定义子模型
自定义子模型时又可细分为两种方式:
第一种方式无需用户手动创建子模型并拷贝数据,只需在添加自定义子模型时将路径指定为“默认”并指定相应的模型名称即可。确定子模型列表后,需要执行“生成多模型”以实际创建子模型。此时将“更新模型”选为“是”,程序会自动创建相应的子模型目录并将主模型数据同步到子模型。随后可通过右上方的模型切换列表框切换到各子模型进行相应的修改。在任一子模型下,用户均可随意切换到其余模块进行当前子模型的修改,例如可切换到PMCAD修改当前子模型,与单模型的操作没有区别。
当各子模型间模型数据一致,仅参数存在区别时,推荐采用这种方式。例如带楼梯和不带楼梯的包络,可以添加两个自定义子模型,按上述操作步骤生成多模型后分别指定两个子模型的楼梯计算参数为“带楼梯”和“不带楼梯”即可。当然,更便捷的操作方式是直接指定“同时计算以上两种模型”(如下图),不需任何干预即可一键完成包络设计,此即程序的专项包络功能。但由于目前的专项包络仅限于楼梯、多塔和性能设计,因此当用户有类似的包络需求时,可通过此种自定义方式实现。
图2-17楼梯参数
第二种方式为完全的自定义模型,用户需手动创建子模型目录并确保已存在模型数据,然后通过指定路径添加该模型。程序不对这类子模型的模型数据进行管理,即不与主模型同步模型数据,以避免误删重要数据。这类子模型可按照单模型的方式单独进行计算分析,也可在主模型下通过多模型流程与其余模型同时进行计算分析,以减少用户单步操作的工作量。
当各子模型间模型存在差异时,适于采用这种方式。例如多塔包络,可以对整体结构和分塔模型分别建立相应的模型目录,完成建模后,在主模型目录下添加各子模型为自定义子模型并进行包络。更便捷的方式是直接指定“多塔结构自动进行包络设计”(如下图),并在主模型中指定多塔子模型的围区信息,程序即可自动形成多塔子模型并进行包络设计,此即程序内置的针对多塔的专项包络功能。对于专项包络未包含的类似需求,用户可通过这种自定义方式实现。
图2-18多塔参数
多个自定义模型进行包络时,首先需确定基本子模型(包络设计时,通常以某个模型为主,其余模型为其补充,将此模型称为基本子模型,详见用户手册),将基本子模型拷贝到一个目录作为主模型,然后在主模型目录下指定基本子模型及其余子模型进行包络设计。
(2)生成多模型
新版的“生成多模型”即旧版的“子模型拆分”菜单,执行“多模型控制信息”菜单时,用户可指定相应的子模型信息,但列表中显示的子模型尚未真实形成,此时右上方的模型切换下拉框不会更新,用户需要执行“生成多模型”菜单以真实创建子模型目录并形成子模型数据。只有在“生成多模型”后,方可进行子模型的切换并进行后续的生成数据、计算、包络等操作。
在“生成多模型”时,弹出如下对话框,其中“更新模型”列的含义是将主模型的模型数据(包括PM建模数据及SATWE前处理信息)更新到子模型目录下。如果需要保留已经修改好的子模型数据,应注意将此处选为“否”,否则之前定义的数据会被主模型数据覆盖。对于用户自定义路径的子模型,程序强制为“否”,以保证数据不因误操作被破坏。
图2-19生成多模型
程序在执行 “生成数据”或“生成数据+全部计算”时,会内部执行“生成多模型”操作,因此,如果不需要干预子模型数据,可以不用单独执行此项操作。
(3)多模型的计算流程
新旧版本界面区别一方面在于旧版仅提供专项子模型的管理,新版纳入了自定义子模型,另一方面体现在新版可对每个子模型的计算流程进行定制,即可对各项子模型的分步操作进行独立控制。在进行“生成数据”、“计算及配筋”等操作时,可以一键完成全部子模型的操作,也可以有针对性地选择部分子模型进行操作。例如,自定义子模型可以分别在各自目录下进行完整的计算分析,然后仅对结果进行包络,此时可以将“计算配筋”选项选为“否”;也可以仅保存建模数据,然后在多模型流程中将“计算配筋”选项选为“是”,一键完成各子模型的计算分析。
(4)参数定义信息“同步到子模型”
程序内置的针对多塔的专项包络功能,可以自动更新各子模型数据,但是每次更新操作需要重新根据围区信息进行拆分并更新PM数据,对于规模较大的工程会耗费较长时间。当模型不变,仅SATWE参数局部修改时,只需更新参数信息即可,此时可在主模型菜单下点击“同步到子模型”,各子模型的参数会与主模型同步修改,后续操作时不再需要选择“更新模型”。
图2-20参数定义信息“同步到子模型”
12 SATWE新增通过负弯矩判断调幅梁支座功能
旧版程序在调幅时仅以竖向支座作为判断主梁跨度的标准,以竖向支座处的负弯矩调幅量插值出跨中各截面的调幅量。但在实际工程中,刚度较大的梁有时也可作为刚度较小的梁的支座存在。新版程序增加了“通过负弯矩判断调幅梁支座”的功能。程序自动搜索恒载下主梁的跨中负弯矩处,也将其作为支座来进行分段调幅。
图2-21梁端弯矩调幅方法参数
图2-22梁弯矩图
13 SATWE前处理特殊构件定义增加层间编辑功能
特殊构件定义中新增了层间编辑功能,在编辑当前标准层构件特殊属性时,程序可自动对其他指定楼层进行相应编辑。使用时,需勾选层间编辑复选框,会弹出标准层选择对话框,此处可选择即将编辑的标准层(注:因为程序是基于当前标准层进行层间编辑,所以当前标准层无论此处是否勾选,都默认进行编辑),便可实现层间编辑功能。在进行层间编辑时,默认还会弹出标准层选择对话框,以确认所要编辑的楼层,如果不需要弹出该对话框,可勾选“属性定义时不显示该对话框”一项将其关闭。
对于标准层较多,且多个标准层相似的工程,此项功能可大幅减少用户的交互操作工作量。
图2-23特殊构件层间编辑
14 SATWE特殊构件定义增加了图例说明和TIP提示
特殊构件定义图形界面增加了图例显示,以方便用户对特殊构件信息进行查看,如下图。
图2-24特殊构件定义图例
特殊构件定义和分析模型补充定义界面增加了TIP提示功能,当鼠标移动到某构件上时,可显示对应的构件属性信息,如下图。
图2-25 TIP提示
15 SATWE分析模型上的设计属性补充定义增加三维定义功能
SATWE增加了在三维图形模式下进行设计属性补充定义的功能。在进行长度系数、刚域等查看和修改时,对于有层间梁或层内多段柱等情况,在三维模式下定义更加清晰可见。
图2-26设计属性补充三维定义
16 SATWE墙梁刚度折减系数可读取SAUSAGE-CHK结果
特殊墙墙梁刚度折减系数交互修改增加了读取SAUSAGE-CHK计算结果的功能。由于SATWE前处理基于标准层数据,因此若需使用此项功能,SAUSAGE-CHK模型的标准层与自然层应一一对应,即一个标准层仅对应一个自然层。
图2-27墙梁刚度折减系数可读取SAUSAGE结果
二 PMSAP新增功能
1 新增单拉杆件的计算及设计功能
钢结构中的柱间支撑、屋面支撑、桁架杆件、系杆等,经常用到单拉杆件,这类构件一般截面很小,受压屈曲临界荷载远小于强度,因而受压承载作用可以忽略。从结构分析上看,它是一种非线性构件,不承受压力;从设计上,须满足拉杆的要求。本次版本,PMSAP增加了单拉构件的属性定义、计算分析以及相应的设计处理。
结构中的杆件按照普通杆件和单拉杆件两种方式考虑,计算结果会有明显区别,宏观上看,将构件考虑成单拉杆件,结构刚度会减小,振动周期会延长,结构变形会增大。
需要特别指出,对于非线性分析,不能通过“先计算单工况内力、再采用线性组合”的方式来获得构件的设计内力,故对于单拉杆件,用户需要关注、核实的是组合内力,单工况内力无实际意义。此外从设计上,单拉杆件没有稳定问题,故对于稳定应力验算、板件的宽厚比、高厚比,程序不做限制。简言之,单拉杆件主要关注两点,一为受拉强度验算,一为长细比控制。对于长细比限值,目前是这样处理的:四级抗震取180,非抗震取200,这通常是偏严的控制,如有需要,用户可根据实际情况,参照钢结构规范自行放松。单拉杆件属性的交互定义参见下图。
图2-28单拉杆件及构件缺陷属性的定义
2 新增加腋梁设计
在结构设计中,经常会遇到梁的剪压比超限、剪扭验算超限、节点核心区抗剪不足或配箍过大的问题,此时在梁端加腋,往往会收到明显的改善效果。
程序允许对于矩形砼梁进行加腋定义,梁的两端均可定义任意的水平腋和竖向腋,对于加腋梁段,PMSAP严格按照变截面梁进行刚度和内力的计算,配筋设计时,也会准确考虑各截面尺寸和内力的变化。
矩形砼梁的加腋属性可以在“特殊构件”菜单中进行定义,参见下图;也可以在PMCAD中进行定义,详见PMCAD改进说明部分。在后处理配筋显示中,如果是加腋梁,软件会增加“加腋梁”标记下图,以方便用户确认、校核。
图2-29 矩形砼梁加腋的定义和删除
图2-30 后处理中加腋梁的配筋显示
3 新增加腋板设计
楼板加腋有这样一些作用:1)支座负弯矩较大、配筋量太大或超筋时,可通过加腋减少支座配筋;2)大跨度板的挠度难以控制时,加腋可以减小挠度;3)当板与相临的梁、墙等构件需要更为可靠的连接时,可通过加腋进行强化;
PMSAP本次提供了加腋板设计功能。首先在特殊板定义中增加了板加腋参数的交互输入,每一房间楼板的每一条边均允许用户独立定义加腋尺寸,包括板边加腋高度、内侧加腋高度和加腋宽度(见下图)。程序将按照加腋后的尺寸对弹性板进行变形和应力的有限元分析,并给出配筋设计结果。
下图所示对称结构,跨度5m,房间板厚100mm,四个角部房间按照图示方式各选外侧的两条板边加腋,腋宽均为1000mm,边界腋高50mm,内部腋高20mm,加腋前后的计算结果均对称,取出左上角房间的计算结果列于下图。参考图中数据不难看出,加腋后楼板计算结果有几个明显变化:
支座弯矩增大(5.6/7.0),跨中弯矩减小(6.0/4.3);
支座配筋减小(5.0/3.5)、跨中配筋减小(5.0/4.2);
挠度减小(5.96/4.34);
显然,这些结果与力学和工程上的认识是一致的。
图2-31 加腋板的输入及输入示例
图2-32 加腋前后楼板在恒荷载作用下的主弯矩比较
图2-33 加腋前后的楼板上筋比较
图2-34 加腋前后楼板在恒荷载作用下的竖向位移比较
4 考虑缺陷的结构设计
本次版本PMSAP新增了在结构设计中考虑结构缺陷的功能。该功能针对但不限于钢结构,原则上也可用于混凝土结构或其他结构形式。缺陷描述结构几何上的真实状态与理想设计状态的差异,通常分为整体缺陷和局部(构件)缺陷两种。整体缺陷可以由基础的不均匀沉降引起,也可以由施工等其他因素引起,它使得结构与地面不再垂直,而是呈现类似比萨斜塔一样的倾斜;构件缺陷一般针对钢杆件,由于加工或运输等原因,造成杆轴轻微弯曲,不再保持直线。缺陷造成结构构型的变化,会引发附加的结构变形和内力,对结构设计造成影响。
为了考虑整体缺陷对结构的影响,PMSAP新增了两个整体缺陷工况(图8),需要用户定义“整体缺陷方向角度”以及“整体缺陷倾角X”、“整体缺陷倾角Y”三个参数,分别表示结构倾斜方向与X轴的夹角(记为)、沿
方向的结构倾角(记为
)和沿
度方向的结构倾角(记为
)。整体缺陷工况DF1对应
,整体缺陷工况DF2对应
。在程序内部,整体缺陷被处理为假想水平力,每个楼层处的假想水平力如下计算:
,
,这里
表示第i楼层的重力荷载设计值。
,
通常可在1/375~1/250之间取值。
PMSAP将构件缺陷的模式考虑为半个正弦波,可以通过全局参数统一指定钢构件和混凝土构件的跨中相对缺陷挠度(见下图),如果对个别构件有特殊要求,也可以通过单构件交互指定相关构件的缺陷挠度。构件的跨中相对缺陷挠度通常的取值范围是1/400~1/250。
整体缺陷和局部缺陷引发的附加内力,程序自动在内力组合、钢构件验算、砼构件配筋设计中予以考虑。此外,缺陷的存在也会影响到结构的屈曲分析,通常缺陷会使得屈曲临界荷载略有降低。
图2-35 结构缺陷参数及高位转换刚对比计算参数
5 高位转换结构刚度比算法
对于高位转换结构的刚度比,过去PMSAP采用的方法是:先计算每个楼层的刚度,然后将连续多个楼层的刚度进行串联计算得到转换层上、下两个结构区段的综合刚度,从而确定刚度比。本次版本PMSAP在保留原方法(称为传统方法)的基础上,新增了基于高规附录E的高位转换结构刚度比算法(见上图),也即把转换层上、下两个区段各自作为一个整体计算其刚度和刚度比。同时为了考虑两个区段不同的边界条件(比如每个区段顶部都受到上部结构的约束,而非自由,且约束强度因工程而异)对刚度的影响,计算模型采用了整体模型(参见下图),然后从整体计算结果中提取两个区段的刚度。
图2-36 PMSAP高位转换结构刚度比计算模型
6 附加集中质量
本次版本PMSAP增加了附加质量功能。程序允许用户在结构的任意节点上附加质量。从力学的充分性角度,每个节点提供了6个质量分量,分别是三个平动质量和三个转动惯量
,用户可根据需要灵活使用,交互输入菜单参见下图。需要注意,附加质量只影响与动力相关的计算,包括自振特性分析、反应谱分析和时程分析,与静力计算无关。
对于建筑结构的多数情况,质量与重力荷载呈现出一一对应的情况,也就是说,通常只需要输入恒荷载和活荷载,质量即可据此自动计算,这时不需要使用附加质量功能。需要附加质量的情形大概有几种:1)特殊荷载作为独立工况,不含在恒荷载和活荷载工况中,但同时又有质量贡献的;2)计算模型将结构次要部分舍去,仅从静力角度等效为荷载,可能造成动力分析误差大的。比如计算模型去掉了主体结构顶部的一个钢塔架,仅将其等效成了竖向荷载,这样地震作用下钢塔架在其底座处引发的局部倾覆力矩就不能得到正确体现,这时如果在钢塔架底座位置附加正确的节点质量矩,此问题即可解决。除此而外,相类似的还有楼面上的高大设备等,不赘述。3)流固耦合或者类流固耦合的分析。诸如筒仓、水池、水塔等结构,荷载和质量呈现明显的分离性,当需要考虑动力作用时,其荷载和质量须完全独立地进行定义。
图2-37 节点附加质量的定义菜单
三 通用后处理模块改进
1 SATWE&PMSAP后处理增加配筋率、字符开关和末位精度控制等功能
增加了“配筋率”菜单,可显示梁、柱配筋率。
增加了轴压比、偏拉等字符显示开关,可控制图面显示信息。
其中,偏拉选项增加了大、小偏拉的区分,且可指定显示不同组合类型下的偏拉信息。目前SATWE仅判断柱、墙(不包含型钢混凝土柱和钢板墙)的大、小偏拉,梁不输出偏拉信息。
增加了末位控制参数“末位采用(k-1)舍(k)入”参数,以小数点后保留位数为1为例,程序对小数点后第2位的数值进行判断,其大于或等于k时,小数点后第1位的数值+1后显示在图面上,如k=4时,7.14或7.15显示为7.2,7.13显示为7.1,以此类推。用户可自行控制显示精度。
图2-38配筋率、字符开关和末位精度控制功能示意图
2 SATWE&PMSAP后处理改进构件信息功能
新版“构件信息”按钮不再需要选择构件类型,可直接在图面上选择查看任意构件的构件信息。
丰富了构件信息的内容,补充了若干系数的输出。
图2-39构件信息
3 SATWE&PMSAP后处理增加组合轴压比计算功能
轴压比菜单中增加了“组合轴压比”选项,用于考虑翼缘部分对于剪力墙轴压比的贡献。
图2-40组合轴压比参数设置
如下图中,如果考虑墙柱1的组合轴压比,需要考虑与其相连的所有墙柱对其产生的附加翼缘的影响,现以墙柱2为例,墙柱2与墙柱1相交后,在墙柱1两侧均形成一段有效翼缘,对于各段有效翼缘的范围,软件中默认取0.5倍的腹板长度(L)和6倍翼缘厚度(t)的较小值(也可自行设置这两项系数)。如果墙柱2 在平面外仍与其它墙柱相连,如墙柱3,两交点间距为s,那之前取的较小值还需要与s的1/2取小,最后得到的墙柱1有效翼缘范围如图。不仅在有效翼缘范围内的墙柱可以组合计算,在此范围内的混凝土柱也会一并计算。
图2-41剪力墙组合轴压比计算示意图
4 SATWE&PMSAP后处理增加剪跨比显示功能
轴压比菜单中新增了柱、墙剪跨比显示功能;
轴压比和梁柱节点验算菜单进行拆分,可独立显示;
图2-42剪跨比菜单示意图
5 SATWE&PMSAP后处理增加保存T图和DWG图功能
为了方便用户查看T图和DWG图,新版本后处理在部分主菜单(如编号简图、轴压比、配筋、边缘构件、梁内力包络和梁配筋包络)中添加了“保存T图”和“保存DWG图”功能,用以生成全楼的T图和DWG图。
图2-43保存T图和保存DWG图
6 SATWE&PMSAP文本查看增加设置小数位数的功能
在文本查看或者计算书中均可对表格中展示的各项数据设置保留的小数位数。
图2-44设置小数位数
7 SATWE&PMSAP文本查看增加结构周期比展示功能
用于周期比计算的第一扭转周期和第一平动周期原则上应由用户通过查看振型图、判断振型的整体性及其平动、扭转特性才能确定,程序无法自动进行准确判断,因此过去的版本一直未提供周期比结果,需由用户自行计算。
新版增加了周期比展示功能,程序默认通过扭转和平动因子判断扭转和平动周期提供缺省的周期比结果,用户务必自行确认准确的第一平动振型号和第一扭转振型号,才能采用此处的周期比结果。
图2-45周期比展示
8 SATWE&PMSAP文本查看改进了若干显示细节
完善了变形验算结果的展示,可按静震工况和非静震工况分别设置指标项;
增加了节点详细位移输出;
表格列数字对齐方式改进为小数点对齐;
其它细节改进不再详述。
9 SATWE&PMSAP计算书自动分图部分增加按标准层出图功能
勾选按标准层自动分图后,会将每标准层对应的第一个自然层进行分图
图2-46按标准层出图
10 SATWE&PMSAP新增墙面外承载力设计功能
由于建筑户型创新,近年来出现了一些新型结构形式,其某些剪力墙在面外方向的内力大小不容忽视。因此,程序推出了墙面外承载力设计功能,将各段剪力墙作为设计对象,以面外弯矩和轴力作为设计内力,计算其偏心受压状态下的配筋作为面外设计结果。
图2-47墙面外承载力设计结果
第 3 章 JCCAD改进说明
一 增加荷载批量导出为T功能
本版基础软件增加荷载批量导出为T图的工能,所有的荷载组合及目标组合都可以一次性保存为T图。同时基础软件还提供单独保存T图的工能,即用户可以通过右下角工具栏中的“导出T图”功能,随时保存交互过程中看到的任何一张T图 。
图 3-1
图 3-2
二 增加承载力地震调整系数自动调整功能
程序根据输入的承载力值得大小,自动查询《抗震规范》4.2.3条相关规定,选择相应的承载力地震调整系数。需要说明的是,《抗震规范》表格4.2.3确定地基抗震承载力调整系数的条件包括土层信息及承载力特征值大小,程序只根据承载力特征大小确定调整系数大小。
图 3-3
三 拉梁线荷载自动倒算到两端柱节点,独基、桩承台计算考虑上部人防荷载,独基增加验功能并可输出DOC计算书
独基及桩承台自动生成后(自动生成不能考虑人防荷载),可以考虑上部人防荷载后者拉梁荷载进行验算,并且输出验算结果。在“桩承台、独基计算”菜单的参数设置里,程序增加拉梁荷载倒算勾选项,同时增加重新验算及归并的勾选项。如果上部计算考虑了人防荷载,那么在“桩承台、独基计算”的计算结果里会显示“1.2恒+人防”荷载组合下的相关结果。独基计算也和桩承台计算一样可以输出DOC计算书。
“拉梁荷载按连续梁方式导荷”,用户在建模菜单里需要将拉梁荷载按附加线荷载方式输入,然后改选该选项后,程序自动将拉梁荷载按连续梁方式倒算的两端独基或者承台上,如果不勾选该选项,则独基或者桩承台计算只考虑独基范围内的线荷载,基础范围外的线荷载会取一般倒算到基础上。
“重新验算独基”,如果独基要重新验算,则需勾选该项,否则独基不参与计算。
“自动调整独基尺寸”,如果不选该项,则独基验算只给出验算结果,不改变独基尺寸。如果勾选该选项,程序在验算独基的时候,如果发现承载力校验不符合规范要求会自动加大独基尺寸,直到满足承载力要求为止,计算出的配筋如果大于原来配筋,也会将配筋增加。
“独基自动归并”,该选项要和“自动调整独基尺寸”选项结合使用,只有在独基尺寸有所变化且希望重新归并的时候,才勾选该项。
图 3-4
图 3-5
四 增加柱墩自动布置功能
程序增加柱墩自动布置功能,通过该项功能程序自动按冲切验算的要求确定柱墩的最小高度,以及满足柔性柱墩条件最小长宽尺寸。柱墩自动生成的时候,荷载组合可以选择轴力最大的基本组合,也可以选择全部基本组合。对于冲切验算的基底反力,可以选择按平均值的反力,也可以选择有限元计算的反力。
需要说明的是,目前程序生成柱墩无论是上柱墩还是下柱墩,都只能一阶矩形柱墩,暂时还不能生成锥形或者其他形式的柱墩。另外,如果为了提高效率选择了按最大轴力的基本组合自动生成柱墩,那么最大轴力的基本组合在冲切验算过程中可能不是起控制的组合,建议此情况下生成的柱墩还要通过“冲剪验算”菜单进行验算校核。自动生成柱墩的前提是需要在柱下布置筏板,如果没有布置筏板,那么无法自动生成柱墩。如果筏板厚度本身已经满足冲切要求,那么程序不自动生成柱墩,并且在命令行给出相应提示。
图 3-6
对于筏板边角部位的柱墩,程序自动进行切割处理。
图 3-7
五 增加只考虑标准恒加活荷载快速布桩方式
在筏板按承载力布桩的功能里增加只靠率恒加活荷载快速布桩的功能,并且增加是否验算单桩承载力的勾选项,满足用户进行基础方案初步快速设计的需求。具体布桩的合理性可以通过后续计算来验证。
图 3-8
六 增加直接导出DWG图功能
在右下角工具栏增加直接导出DWG图功能。
图 3-9
七 板元法计算增加考虑罚单元的功能
新版程序在板元法计算里增加考虑罚单元进行计算的功能。上部竖向构件本身的尺寸及刚度对对基础受力有不可忽略的影响,尤其是在竖向构件尺寸范围内及邻近周边的范围内,上部构件对基础有着明显的约束作用,程序通过在该范围内增加罚单元的方式来模拟上部构件的这种影响。内力分析的时候,程序默认罚单元的计算厚度是其他非罚单元的厚度的4倍,从而在罚单元的范围内得到一个明显的刚度加强区域,后续配筋设计仍然使用原始的单元厚度。
程序在板元法的“计算参数”里增加“使用罚单元”的勾选项,勾选该选项以后,程序会在网格划分的时候对竖向构件周边的单元自动加密,以方便布置罚单元,从而得到精确分析的结果。
图 3-10
下图是考虑罚单元后的网格划分结果,竖向构件周边网格自动做了局部加密处理。
图 3-11
使用罚单元以后,罚单元的范围内的应力集中现象会得到有效改善,配筋会有所降低。不过与旧版程序相比,罚单元相邻的单元内力可能会有所增加,尤其是对于布置柱墩的工程,柱墩范围内可能配筋会所有上升,但总的配筋量应该是有所下降。
以下是不考虑罚单元和考虑罚单元后的配筋比较。
图 3-12
八 板元法计算增加钢筋三维显示功能
板元法计算的“结果三维查看”里增加钢筋的三维显示功能。
用户可以通过该项功能查看三维方式的配筋结果及相应的内力三维结果。也可以交互指定区域查看加权平均后的三维配筋结果,方便进行钢筋实配。
图 3-13
九 重心校核结果增加自动保存T图功能
“重心校核”功能增加自动保存结果T图功能,用户进行重心校核,选择相应的工况,程序自动将该工况下的重心校核结果保存为T图。
十 板元法计算增加非线性计算交互指定功能
板元法计算的时候,如果基础存在上翘的情况(如水浮力较大或者水平力较大的基础的边角部位),基础计算需要进行非线性迭代以确定零应力区分布,得到合理的计算结果。本版程序增加非线性计算交互指定功能,可以指定当前工程全部组合进行非线性计算,也可指定全部荷载组合不进行非线性计算,同时还可单独指定某一荷载组合是否进行非线性计算。
程序操作步骤:板元法计算->计算分析设置->迭代控制
图 3-13
第 4 章 SLAB改进说明
一 楼板舒适度设计模块(SLABFIT)的改进
V3.1.1版本中将SLABCAD与SLABFIT模块进行了全面的整合,SLABFIT软件可以读取SLAB软件中所定义的柱帽、洞口等信息,极大的增强了楼板舒适度的功能。SALBFIT所独有的交互菜单有参数输入、荷载管理(图4-1)、与舒适度结果显示三部分。
图 4-1 SLABFIT荷载管理菜单
1 SLABFIT参数输入
图 4-2舒适度设计参数
软件中将SLABFIT的基本参数与SLAB进行整合,作为SLAB的一个参数选项页,如图4-2所示。
2 SLABFIT工况管理
图 4-3 SLABFIT工况管理列表
SLABFIT的工况采用了列表模式进行管理,如图4-3所示,与以前版本相比其输入更为方便。主要提供了新建、修改与删除功能,单工况的定义,如4.4所示,其具体功能与以前各版本相同。
图 4-4 SLABFIT工况定义对话框
3 SLABFIT荷载输入
图 4-5 SLABFIT荷载布置列表
SLABFIT的荷载输入,与SLAB软件中的荷载输入操作方式类似,但由于SALBFIT的荷载更多涉及到荷载的移动,因此荷载定义中没有位置属性,其位置属性在交互布置中输入,现在软件可以提供集中与均布荷载两种荷载形式,如图4-6所示。
图 4-6 SLABFIT荷载定义对话框
4 SLABFIT荷载删除
图 4-7 SLABFIT荷载删除选项
SLABFIT在荷载删除时需要首先选择工况,再进行荷载的删除操作,软件提供了点选与框选两种操作方式,可以通过TAB键进行切换。
5 SLABFIT计算
图 4-7 SLABFIT计算菜单
如果在参数中选择了进行舒适度计算,只需要点击SALB的计算按钮即可,也可以点击图4-7所示的仅舒适度分析按钮进行计算。
6 SLABFIT后处理
图 4-8 SLABFIT图形结果查看
SLABFIT的图形结果只需要在“舒适度结果”菜单中查看即可,软件提供了固有模态、加速度云图、时程显示等功能。舒适度的文本结果可以SLAB的“文本查看”菜单中查看,如图4-9所示。
图 4-9 SLABFIT文本结果查看
二 增加加腋楼板的设计
1 加腋楼板输入
软件中增加了计算加腋楼板的功能,加腋板截面管理也采用了列表模式,提供了新建、修改删除等功能,其截面定义在图4-11所示。加腋板布置之后,软件将自动考虑加腋板的作用与设计。
图 4-10 楼板加腋截面管理
\
图 4-11 楼板加腋截面定义
三 新增平法绘制模块
1 平法负筋绘制方式
用户可以在绘图参数中选择平法方式,程序自动设定按照平法图集11G101-1中的板负筋画法标准设定绘制。
图 4-12 平法绘图参数
l 增加了钢筋不画弯钩
l 增加左右相同只标一边。
l 标注位置固定设置为梁边,下边。
l 用户在选择传统方式时,标注方式也可以选择和平法方式一致的画法。
2 板集中标注
菜单如下所示
图 4-13 平法标注菜单
可以对板底筋进行统计编码,并按照平法规则对各块板集中标注(图 4-14),可对集中标注进行修改(图4-15),删除等操作。
图 4-14 集中标注
图 4-15修改集中标注
四 新增叠合板模块
这一模块包含v2.2中就已经包含的PK叠合板,以及新增加的钢桁架叠合板。菜单参见下图。
图 4-16叠合板菜单
软件可以读取PmCad中建模输入的叠合板,并按照叠合板的不同类型,分别绘制其布置图,标注图等。
用户选取逐间布置钢筋时,可以根据板类型分别绘制其不同的配筋图。
程序计算叠合板的钢筋面积以及选筋时,会针对叠合板的不同类型和规格,对钢筋的间距、级别进行处理,以对应叠合板相关参数。
混凝土标号、保护层厚度和程序主参数中对应参数也会有差别。
绘制说明:
钢桁架叠合板配筋图用文字表示。
Pk叠合板只有一个方向绘制底筋。
叠合板计算时会验算用户选择的叠合板原有配筋是否满足计算要求,如果不满足,程序以红色标示。
pk叠合板选筋后,用户需要执行塑性铰菜单,重新计算塑性角,并根据新的塑性角度进行荷载倒算。
第 5 章 混凝土施工图改进说明
一 更多模块集成到统一界面中,便于切换调用
在推出V3.1版之后,继续进行模块集成。目前已将“结构工程量统计”(包括砼、砌体和钢筋用量)和“PK二维分析”的功能纳入集成界面。
图 5-1
二 CFG版施工图主要改进
·修改弧形梁上墙的判断原则。
·在梁、柱中修改特殊构件的抗震等级取值。
·修正了异形柱判断为构造柱的标准。
·修改箍筋检查,有的情况下需要重新返回选纵筋。
·应用墙体竖向分布筋计算结果。
三 AutoCAD版施工图PAAD改进
1 修改计算配筋底图,增加参数控制进位值
为便于与计算程序的“结果查看”模块结果对照,参考计算模块的显示原则,在梁、柱等施工图中增加保留位数和进位值(舍入界限)的选项。
特别修改了圆形柱的计算配筋底图的面积显示方式,使与计算模块一致。
图 5-2
2 增加保护性措施,对异常的输入加强容错处理
·梁强制归并时,对多次选中同一梁的情况增加保护处理。
·避免在“墙柱内箍筋肢距上限”设为零或负值时出现异常配筋。
·在楼梯对话框中改进编辑框输入值有效性判断。
·修改箍筋选筋时直径达到选筋库中最大值时的处理。
·修改对梁旧版数据库文件的处理,更好地兼容早期工程。
3 更全面地反映设计结果
·对地下室等承受水、土、人防作用的墙体应用竖向分布筋计算结果。
·在墙梁的集中标注中增加对斜筋的描述。
图 5-3
4 增强楼梯设计功能
·板式楼梯中增加分布筋钢筋等级参数。
·根据钢筋等级确定弯钩形式。
·绘制板式楼梯时,及时更新实体,解决偶发的钢筋不显示问题。
5 对工程中具体情况的处理方法进行调整
·在梁强制归并时,增加梁跨判断,若梁跨不相同也不能强制归并。
·修改弧形轴网的梁上墙判断算法。
·修改异形柱判断为构造柱的标准。
·改进箍筋选配检查,在必要时重新选取纵筋,以期得到更理想的配筋结果。
6 修正错误
·解决增量修改中,AutoCAD2008下错误提示对话框创建不成功的问题。
·修改读取柱轴压比的处理,以适应柱布置点有斜撑的情况。
·修改柱钢筋等级在特定情况下赋值异常的错误。
·消除在“墙筋参数”对话框中编辑某一格时切换页面出现的异常显示内容。
·避免多层画在同一图中时“墙柱大样表”上暗柱的配箍率计算值异常。
·纠正部分版本中执行“轴改线型”命令丢失轴线的错误。
·修改执行“偏移构件”而选中属于同一根梁的两条梁线时出现的偏移错误。
·避免当执行“尺寸合并”选中不同类型的尺寸标注时出现异常。
·解决某些版本下执行“梁断面号”后命令栏出现的异常。
·解决在IE11中计算书分式显示不美观的问题。
第 6 章 钢结构系列软件改进说明
一 STS软件改进说明
1 集成化设计主界面
全新设计PKPM钢结构系列软件的主界面,继集成“STS钢框架节点设计”后,又将原有的“钢结构二维设计”、“钢结构厂房三维设计”、“STS工具箱”、“网架设计STWJ”集成到全新的集成界面中。全新的界面既保留了原有软件的逻辑关系,又带来Riboon界面下更好的可视化操作体验。
图 6-1 启动界面
图 6-2 二维门式钢架设计界面
图 6-3 三维门式钢架设计界面
2 吊车系统的集成化设计
新版的STS软件,将原先工具箱中的吊车梁布置及绘图功能集成到厂房设计系统中,完善了PKPM钢结构设计软件的功能,并提高了设计效率。
图 6-4 吊车梁布置
图 6-5 吊车布置及节点图
3 框架列表出图增加详细画法
框架列表出图是V3.1推出的功能,布置图有两种画法“单线”和“多线”画法。在V3.1.1中又增加了一种“详细画法”,即在布置图上直接画出节点的详细连接,类似于钢结构详图中的画法。
图 6-6 详细画法设置
图 6-7 详细画法的表示
4 集成化的钢结构设计工具箱
全新集成化的钢结构设计工具,通过屏幕上方工具按钮的切换,可快速完成工具设计。主界面如下:
图 6-8 详细画法的表示
二 STWJ软件改进说明
1 STWJ界面的集成化设计
图 6-9 启动界面
图 6-10 集成化交互界面
2 网架模板库增加不等分网格建模输入
在网架的模板库中,用户可以自定义网格的距离,并可以选择支座的位置(上弦或下弦)。
图 6-11 自定义网格比例
3 增加自定义构件计算长度系数功能
《空间网格技术规程》(JGJ7-2010)5.1.2对于焊接球节点计算长度做了折减,对此软件增加了自定义计算长度系数的功能。
图 6-12 计算长度设置及相关规范查询
4 “生成角锥”命令增加交互指定方向功能
“生成角锥”命令可以通过一个平面的网格,通过输入网架的高度,一次性生成角锥形式的网架结构,以往的“生成角锥”方向只能指定上或者下,对于罩棚形式的网架,不能很好的适应,新版本的STWJ增加了人为指定方向的功能,更好的适应了此类结构。
图 6-13 定义角锥生成方向
图 6-14 弧面网格(角锥生成前)
图 6-15 弧面网格(角锥生成后)
5 “生成角锥”命令可以生产三角锥
生产角锥命令在自动生成四角锥的基础上,增加形成三角锥的功能,可以通过三角形,依据用户指定的高度自动生成三角锥。
图 6-16 三角形自动生成三角锥示例
6 增加单个连接的“连接修改”功能
可以人为交互修改单个节点的设计参数。
图 6-17 节点单独修改
7 针对网架节点设计零件库不匹配的问题,增加了较为完整的解决方案
7.1 扩充了零件库,增加了徐州库
7.2 优选截面时可根据零件库优选,只优选零件库能匹配的杆件。
图 6-18 优选截面参数设置
7.3 节点设计时提供匹配信息
后期节点设计增加节点设计匹配信息提示功能,并可按提示,自动修改杆件,重新返回模型后计算(按匹配后的模型计算),再进行节点设计。
图 6-19设置是否显示匹配信息
图 6-20 软件的锥头匹配建议示例
8 增加分区出图功能
针对大型网架增加分区出图功能
图 6-21 网架分区设置
图 6-22 分区图纸目录
三 STPJ软件改进说明
新版STPJ软件采用全新的Ribbon风格集成化界面,操作便捷、流畅。
1 重钢厂房建模与分析设计
图 6-23 STPJ重钢厂房设计软件主入口
图 6-24 建模与结构分析界面
2 重钢厂房节点设计及施工图绘制
新版将重钢厂房的节点设计、施工图绘制、排架节点工具集成到一个界面中。集成界面如下:
图 6-25 重钢厂房设计界面
全新的重钢厂房施工图设计界面。重新梳理了施工图绘制流程,提供自动绘制和交互选择绘图功能,并通过列表方式显示图纸,更加方便用户对图纸查看和转换的需求。
图 6-26 重钢厂房施工图绘制
第 7 章 EPDA&PUSH改进说明
一 PUSH功能简介
1 PUSH功能介绍:
1 | 一键式接力SATWE或PMSAP生成弹塑性模型,一键式推覆分析,一键式结构性能评价 |
2 | 三维前后处理,灵活交互,功能完整,稳定可靠 |
3 | 非线性纤维束单元,精确计算PMCAD所有截面类型(矩形、圆形和型钢柱等)非线性刚度及内力 |
4 | 非线性壳元,考虑洞口影响、分布钢筋及受力主筋 |
5 | 自动进行梁墙结合面内刚度约束处理 |
6 | GB2010混凝土和钢筋材料本构支持,允许用户考虑约束混凝土强度提高,提供标准值、设计值及平均值多种强度选择方案 |
7 | 非线性弧长法追踪荷载位移全曲线 |
8 | 自动考虑重力荷截代表值及生成侧推荷载 |
9 | 能力谱方法评价结构抗倒塌能力,输出性能点基底剪力及最大层间位移角 |
10 | 完整梁、柱、墙等构件塑性铰评价体系 |
11 | 梁柱拉压铰与弯曲铰区别显示,并基于性能采用不同颜色标识 |
12 | 参考ATC40,基于性能状态的塑性铰评价体系 |
13 | 节点位移图形查看及文本输出 |
14 | 单元内力图形查看及文本输出 |
15 | 楼层位移信息图形查看及文本输出 |
16 | 全楼位移信息图形查看及文本输出 |
17 | 楼层剪力及弯矩自动统计 |
18 | 塑性铰三维图形显示、动画及显示控制 |
19 | 框选构件、点选构件、楼层切换、切片、投影、构件分类显示等模型显示控制技术 |
20 | 二维及三维图形保存T图功能 |
21 | 弹塑性模型模态计算,周期文件及振型动画查看,检测弹塑性模型刚度及质量分布 |
22 | 自动统计各计算步梁柱构件不同性能塑性铰构件数目,并进行文本输出 |
23 | 32位及64位计算核心,多核并行求解,计算稳定 |
24 | 支持梁柱构件及墙构件网格加密 |
25 | 支持考虑重力二阶效应 |
26 | 支持考虑梁柱交叉刚域 |
二 PUSH改进
1 能力谱曲线增加计算步数控制参数
为能力谱方法求解性能点增加“显示计算步数”控制参数,可以调整图幅,并解决了因终止步因计算异常导致的无法正确显示图形的问题;
图7-1性能点计算对话框
图7-2考虑全部计算步 图7-3考虑部分计算步
从上图可以看出,对于性能点出现较早的计算模型,后续计算步的能力谱曲线过长,导致图形显示比例失调,当允许考虑采用部分计算步时,用户可以调节步数,达到理想的效果。
2 增加节点“位移文本”查询功能
图7-4位移文本输出操作按钮
图7-5节点位移输出对话框
用户可以通过点击“位移文本”按钮,通过选择关心的节点,查看当前节点的位移过程曲线,并计算用户关心的一些结构数据。
3 T图输出自动增加后缀
增加导出T图时的自动增加T图后缀功能。
图7-6自动生成带后缀T图文件
4 增加杆件内力和墙元内力输出文本查询功能
增加杆件及壳元的内力加载过程变化曲线功能,允许用户通过选择杆件或壳元,查询构件的内力变化过程文本。
图7-7 构件内力文本输出操作方法及效果
5 改善了转模型的质量
完善了若干转模型时不合理情况,转模型的效率和稳定性进一步提高。
6 塑性铰性能状态多方式表达
图7-8全楼塑性铰查看 图7-9楼层梁柱塑性铰查看
图7-10塑性铰字母方式标记 图7-11 墙元塑性发展查看
提供完整的塑性铰分区、分类型表示,多种表达方式共存。

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