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文檔簡(jiǎn)介
1、1. 結(jié)構(gòu)名詞1.1. 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的幾種等級(jí)1.1.1. 建筑抗震類別:甲、乙、丙、丁GB 50223根據(jù)建筑使用功能的重要性,將建筑抗震設(shè)防分為甲、乙、丙、丁四個(gè)類別:甲類(特殊設(shè)防類):重大建筑工程和地震時(shí)可能發(fā)生嚴(yán)重次生災(zāi)害的建筑;乙類(重點(diǎn)設(shè)防類):地震時(shí)使用功能不能中斷或者需要盡快修復(fù)的建筑;丙類(標(biāo)準(zhǔn)設(shè)防類):除甲、乙、丁類建筑之外的建筑;丁類(適度設(shè)防類):抗震次要建筑。1.1.2. 抗震設(shè)計(jì)分組1.1.3. 設(shè)計(jì)使用年限分類:1、2、3、4建筑結(jié)構(gòu)可靠度統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)1.1.4. 安全等級(jí):一、二、三根據(jù)結(jié)構(gòu)破壞可能產(chǎn)生的后果的嚴(yán)重性,采取不同的安全等級(jí)。1.1.5. 抗震等級(jí):一、二
2、、三、四鋼筋混凝土房屋應(yīng)根據(jù)設(shè)防類別、烈度、結(jié)構(gòu)類型和房屋高度采用不同的抗震類別,并應(yīng)符合相應(yīng)的計(jì)算和構(gòu)造措施要求。丙類按下表確定。1.1.6. 環(huán)境類別:一、二a、二b、三、四、五1.1.7. 裂縫控制等級(jí):一、二、三一級(jí):嚴(yán)格要求不出現(xiàn)裂縫的構(gòu)件,按標(biāo)準(zhǔn)組合計(jì)算時(shí),構(gòu)件受拉邊緣砼不應(yīng)產(chǎn)生拉應(yīng)力;二級(jí):一般要求不出現(xiàn)裂縫的構(gòu)件,按標(biāo)準(zhǔn)組合計(jì)算時(shí),受拉邊緣砼拉應(yīng)力不應(yīng)大于砼軸心受拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值,按準(zhǔn)永久組合計(jì)算時(shí),受拉邊緣砼不宜產(chǎn)生拉應(yīng)力,當(dāng)有可靠經(jīng)驗(yàn)時(shí)可以放松;三級(jí):允許出現(xiàn)裂縫的構(gòu)件,按標(biāo)準(zhǔn)組合并考慮長(zhǎng)期作用影響時(shí),構(gòu)件最大裂縫不應(yīng)超過限值。1.1.8. 場(chǎng)地類別:0、1、根據(jù)土層等效剪切波
3、速和場(chǎng)地覆蓋層厚度劃分為四類。當(dāng)有可靠地剪切波速和覆蓋層厚度且其值處于表中所列場(chǎng)地類別的分界線附近時(shí),允許按插值的方法確定地震作用計(jì)算所用的特征周期。1.1.9. 設(shè)計(jì)地震分組:一、二、三根據(jù)設(shè)計(jì)地震分組實(shí)際上是用來表征地震震級(jí)及震中距影響的一個(gè)參量,實(shí)際上就是用來代替原來老規(guī)范“設(shè)計(jì)近震和遠(yuǎn)震”,它是一個(gè)與場(chǎng)地特征周期與峰值加速度有關(guān)的參量。一般而言,可能可以這樣理解,第一、第二分組大概相當(dāng)老規(guī)范的“設(shè)計(jì)近震”,它僅與特征周期有關(guān),且周期越長(zhǎng),分組越大;而第三分組大概相當(dāng)于老規(guī)范的“設(shè)計(jì)遠(yuǎn)震”,在峰值加速度區(qū)劃圖(A1圖)中,它僅與峰值加速度衰減區(qū)段有關(guān),而在特征周期區(qū)劃圖(B1圖)中,它不
4、僅與峰值加速度衰減區(qū)段有關(guān),還與特征周期有關(guān)。具體的對(duì)應(yīng)關(guān)系如下:1.1.10. 人防設(shè)計(jì)等級(jí)1.1.11. 防水混凝土的設(shè)計(jì)抗?jié)B等級(jí):P6、P8、P10、P12GB50108地下工程防水技術(shù)規(guī)范規(guī)定,地下室的抗?jié)B等級(jí)按下表取用:1.1.12. 地面粗糙度:A、B、C、D1.1.13. 地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)等級(jí):甲、乙、丙1.1.14. 鋼筋砼建筑最大適用高度:A、B級(jí)高規(guī)3.31.2. 幾種配筋率 1.3. 梁、板、柱截面的選取 主梁:次梁:板:柱:1.4. 荷載的各種組合及其使用范圍 構(gòu)設(shè)計(jì)的極限狀態(tài)分為承載能力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)兩類。其中,結(jié)構(gòu)構(gòu)件的強(qiáng)度、整體穩(wěn)定、局部穩(wěn)定驗(yàn)算屬于承載能
5、力極限狀態(tài)的范疇;結(jié)構(gòu)及其構(gòu)件的位移和剛度驗(yàn)算屬于正常使用極限狀態(tài)的范疇。一般設(shè)計(jì)時(shí),首先選擇截面使結(jié)構(gòu)滿足承載能力極限狀態(tài)的要求,然后校核其是否滿足正常使用極限狀態(tài)。 只有在按承載力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)時(shí)才需要考慮荷載分項(xiàng)系數(shù)和設(shè)計(jì)值。新的荷載規(guī)范中恒載的分項(xiàng)系數(shù)在實(shí)際工作中怎么???什么時(shí)候取1.35什么時(shí)候取1.2?1.2恒1.4活 1.35恒0.7*1.4活 抗浮驗(yàn)算時(shí)取0.9 砌體抗浮取0.8 1.35G+0.7*1.4Q>1.2G+1.4Q G/Q>2.8 所以當(dāng)恒載與活載的比值大于2.8時(shí),取1.35G+0.7*1.4Q 否則,取1.2G+1.4Q 對(duì)一般結(jié)構(gòu)來
6、說,1.樓板可取1.2G+1.4Q 2.屋面樓板可取1.35G+0.7*1.4Q 3.梁柱(有墻)可取1.35G+0.7*1.4Q 4.梁柱(無墻)可取1.2G+1.4Q 5.基礎(chǔ)可取1.35G+0.7*1.4Q1.5. 剛心、質(zhì)心、偏心率 剛心:即剛度中心,指抗側(cè)力結(jié)構(gòu)抗側(cè)移剛度的中心;質(zhì)心:垂直荷載合力的作用點(diǎn)1.6. 剛度、柔度 剛度:引起單位位移所需的力;柔度:?jiǎn)挝涣σ鸬奈灰啤?.7. 短柱 剪跨比:,長(zhǎng)柱(柱反彎點(diǎn)在柱高度H0中部時(shí),即H0/h04),短柱,即H0/h04,極短柱抗規(guī)P65:時(shí),柱的箍筋1.8. 連梁、框架梁、次梁和基礎(chǔ)拉梁的區(qū)別
7、;在施工圖審查過程中發(fā)現(xiàn)有些設(shè)計(jì)人對(duì)連梁、框架梁、次梁和基礎(chǔ)拉梁(承臺(tái)或獨(dú)立柱基間的聯(lián)系梁)的構(gòu)造和使用范圍不清楚,從而導(dǎo)致使用不當(dāng)?,F(xiàn)結(jié)合規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)圖集和構(gòu)造手冊(cè)對(duì)這個(gè)問題加以說明。1、連梁和框架梁:連梁是指兩端與剪力墻相連且跨高比小于5的梁(具體條文詳見“高規(guī)”第7.1.8條);框架梁是指兩端與框架柱相連的梁,或者兩端與剪力墻相連但跨高比不小于5的梁。兩者相同之處在于:一方面從概念設(shè)計(jì)的角度來說,在抗震時(shí)都希望首先在框架梁或連梁上出現(xiàn)塑性鉸而不是在框架柱或剪力墻上,即所謂“強(qiáng)柱弱梁”或“強(qiáng)墻弱連梁”;另一方面從構(gòu)造的角度來說,兩者都必須滿足抗震的構(gòu)造要求,具體說來框架梁和連梁的縱向鋼筋(包
8、括梁底和梁頂?shù)匿摻睿┰阱^入支座時(shí)都必須滿足抗震的錨固長(zhǎng)度的要求,對(duì)應(yīng)于相同的抗震等級(jí)框架梁和連梁箍筋的直徑和加密區(qū)間距的要求是一樣的。兩者不相同之處在于,在抗震設(shè)計(jì)時(shí),允許連梁的剛度有大幅度的降低,在某些情況下甚至可以讓其退出工作,但是框架梁的剛度只允許有限度的降低,且不允許其退出工作,所以規(guī)范規(guī)定次梁是不宜搭在連梁上的,但是次梁是可以搭在框架梁上的。一般說來連梁的跨高比較?。ㄐ∮?),以傳遞剪力為主,所以規(guī)范對(duì)連梁在構(gòu)造上作了一些與框架梁不同的規(guī)定,一是要求連梁的箍筋是全長(zhǎng)加密而框架梁可以分為加密區(qū)和非加密區(qū),二是對(duì)連梁的腰筋作了明確的規(guī)定即“墻體水平分布鋼筋應(yīng)作為連梁的腰筋在連梁范圍內(nèi)拉通
9、連續(xù)配置;當(dāng)連梁截面高度大于700mm時(shí),其兩側(cè)面沿梁高范圍設(shè)置的縱向構(gòu)造鋼筋(腰筋)的直徑不應(yīng)小于10mm,間距不應(yīng)大于200mm;對(duì)跨高比不大于2.5的連梁,梁兩側(cè)的縱向構(gòu)造鋼筋(腰筋)的面積配筋率不應(yīng)小于0.3%”且將其納入了強(qiáng)條的規(guī)定,而框架梁的腰筋只要滿足“當(dāng)梁的腹板高度hw450mm時(shí),在梁的兩個(gè)側(cè)面應(yīng)沿高度配置縱向構(gòu)造鋼筋,每側(cè)縱向構(gòu)造鋼筋(不包括梁上、下部受力鋼筋及架立鋼筋)的截面面積不應(yīng)小于腹板截面面積bhw的0.1%,且其間距不宜大于200mm?!?且不是強(qiáng)條的規(guī)定。在施工圖審查的過程中發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)人常犯的錯(cuò)誤有:一是把兩端與剪力墻相連且跨高比小于5的梁編成了框架梁,而且箍筋有
10、加密區(qū)和非加密區(qū),或把跨高比不小于5的梁編成了連梁;二是在連梁的配筋表中不區(qū)分連梁的高度和跨高比而籠統(tǒng)的在說明中交待一句“連梁腰筋同剪力墻的水平鋼筋”,這時(shí)如果連梁中有梁高大于700mm或跨高比不大于2.5而剪力墻墻身配筋率小于0.3%或水平分布筋的直徑不大于8mm時(shí),容易違反“高規(guī)”第7.2.26條的規(guī)定,而且該條還是強(qiáng)條,這應(yīng)引起設(shè)計(jì)人經(jīng)的注意。2、框架梁和次梁:一般情況下,次梁是指兩端搭在框架梁上的梁。這類梁是沒有抗震要求的,因此在構(gòu)造上它與框架梁有以下不同,現(xiàn)以國(guó)標(biāo)圖集”03G101-1”為例加以說明:(1) 次梁梁頂鋼筋在支座的錨固長(zhǎng)度為受拉錨固長(zhǎng)度la,而框架梁的梁頂鋼筋在支座的錨
11、固長(zhǎng)度為抗震錨固長(zhǎng)度laE。(2) 次梁梁底鋼筋在支座的錨固長(zhǎng)度一般情況下為12d,而框架梁的梁底鋼筋在支座的錨固長(zhǎng)度為抗震錨固長(zhǎng)度laE。(3) 次梁的箍筋沒有最小直徑的要求、沒有加密區(qū)和非加密區(qū)的要求,只需滿足計(jì)算要求即可。而框架梁根據(jù)不同的抗震等級(jí)對(duì)箍筋的直徑和間距有不同的要求,不但要滿足計(jì)算要求,還要滿足構(gòu)造要求。(4) 在平面表示法中,框架梁的編號(hào)為KL,次梁的編號(hào)為L(zhǎng)。在實(shí)際的施工圖中,設(shè)計(jì)人員容易犯的錯(cuò)誤主要有以下兩類:一是在次梁的平法表示中,對(duì)箍筋按加密區(qū)和非加密區(qū)來表示,如8100/200等。二是當(dāng)次梁為單跨簡(jiǎn)支梁時(shí),支座的負(fù)筋數(shù)量往往不滿足“混凝土規(guī)范”第10.2.6條的規(guī)
12、定(第10.2.6條 當(dāng)梁端實(shí)際受到部分約束但按簡(jiǎn)支計(jì)算時(shí),應(yīng)在支座區(qū)上部設(shè)置縱向構(gòu)造鋼筋,其截面面積不應(yīng)小于梁跨中下部縱向受力鋼筋計(jì)算所需截面面積的四分之一,且不應(yīng)少于兩根)。3、基礎(chǔ)拉梁與次梁:基礎(chǔ)拉梁是指兩端與承臺(tái)或獨(dú)立柱基相連的梁,與次梁相同之處在于基礎(chǔ)拉梁也是沒有抗震要求的、基礎(chǔ)拉梁的梁頂鋼筋在支座的錨固長(zhǎng)度也為受拉錨固長(zhǎng)度la、基礎(chǔ)拉梁的箍筋也沒有加密區(qū)和非加密區(qū)的要求。與次梁不同之處在于基礎(chǔ)拉梁的梁底鋼筋也必須滿足受拉錨固長(zhǎng)度la的要求、基礎(chǔ)拉梁的寬度不應(yīng)小于250mm、基礎(chǔ)拉梁除按計(jì)算要求確定外梁內(nèi)上下縱向鋼筋直徑不應(yīng)小于12mm且不應(yīng)少于2根(詳見“地基規(guī)范”第8.5.20條
13、)、箍筋不少于6200(詳見全國(guó)民用建筑工程設(shè)計(jì)技術(shù)措施結(jié)構(gòu)篇第3.12.1-9條)在實(shí)際的施工圖中,設(shè)計(jì)人員容易犯的錯(cuò)誤主要是將基礎(chǔ)拉梁簡(jiǎn)單套用框架梁的平法表示,編號(hào)為JKL,對(duì)箍筋按加密區(qū)和非加密區(qū)來表示,如8100/200等。而現(xiàn)有的國(guó)標(biāo)平法圖集中并沒有專門針對(duì)基礎(chǔ)拉梁的構(gòu)造,如果設(shè)計(jì)人員想借用平法圖集的話,將基礎(chǔ)拉梁編號(hào)為JL較為合適,同時(shí)應(yīng)在說明中注明JL的配筋構(gòu)造應(yīng)按“03G101-1”中次梁(非框架梁)的配筋構(gòu)造執(zhí)行,同時(shí)梁底鋼筋錨入支座的長(zhǎng)度必須滿足受拉錨固長(zhǎng)度la的要求。綜上述,連梁、框架梁、非框架梁、地基拉梁的區(qū)別可用下表來表示:連梁框架梁次梁(非框架梁)地基拉梁是否有抗震
14、要求有有無無梁頂鋼筋的錨固要求抗震錨固長(zhǎng)度laE抗震錨固長(zhǎng)度laE受拉錨固長(zhǎng)度la受拉錨固長(zhǎng)度la梁底鋼筋的錨固要求抗震錨固長(zhǎng)度laE抗震錨固長(zhǎng)度laE12d受拉錨固長(zhǎng)度la箍筋的要求除滿足計(jì)算要求外,箍筋沿梁全長(zhǎng)加密,直徑和間距應(yīng)滿足規(guī)范的要求除滿足計(jì)算要求外,箍筋加密區(qū)和非加密區(qū)的直徑和間距應(yīng)滿足規(guī)范的要求按計(jì)算要求配置,沒有加密區(qū)和非加密區(qū)的要求按計(jì)算要求配置,且箍筋不少于6200,沒有加密區(qū)和非加密區(qū)的要求梁的編號(hào)LLKLLJL1.9. 沉降觀測(cè)點(diǎn)的設(shè)置要求沉降觀測(cè)在建筑物的施工、竣工驗(yàn)收以及竣工后的監(jiān)測(cè)等過程中,具有安全預(yù)報(bào)、科學(xué)評(píng)價(jià)及檢驗(yàn)施工質(zhì)量等的職能。通過現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的反饋信息
15、,可以對(duì)施工過程等問題起到預(yù)報(bào)作用,及時(shí)做出較合理的技術(shù)決策和現(xiàn)場(chǎng)的應(yīng)變決定。 一、相關(guān)規(guī)范及規(guī)范性文件要求 經(jīng)建設(shè)部批準(zhǔn)工程測(cè)量規(guī)范(GB50026-2007)為國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),自2008年5月1日起實(shí)施。其中,第5.3.43(1)、7.1.7、7.5.6、10.1.10條(款)為強(qiáng)制性條文,必須嚴(yán)格執(zhí)行。建筑變形測(cè)量規(guī)范(JGJ8-2007)為行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),自2008年3月1日起實(shí)施。其中,第3.0.1、3.0.11條為強(qiáng)制性條文,必須嚴(yán)格執(zhí)行。原工程測(cè)量規(guī)范(GB50026-93)和建筑變形測(cè)量規(guī)程(JGJ/T8-97)同時(shí)廢止。 此外,經(jīng)江蘇省建設(shè)廳審定,確
16、定建筑物沉降觀測(cè)方法(DGJ32J16-2006)為江蘇省工程建設(shè)強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn),于2006年6月1日起實(shí)施,是目前省內(nèi)建筑物沉降觀測(cè)參考的主要規(guī)范依據(jù)。 二、沉降觀測(cè)的對(duì)象 根據(jù)建筑變形測(cè)量規(guī)范(JGJ8-2007)第3.0.1條(強(qiáng)條)及昆建協(xié)字(2008)第11號(hào)文要求,下列建筑物在施工及使用期間需進(jìn)行沉降觀測(cè): A、地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)等級(jí)為甲級(jí)的建筑物; B、復(fù)合地基或軟弱地基上的設(shè)計(jì)等級(jí)為乙級(jí)的建筑物; C、加層、擴(kuò)建建筑物; D、受鄰近深基坑開挖施工影響或受地下地下水等環(huán)境因素變化影響的建筑物; E、需要積累
17、建筑經(jīng)驗(yàn)或進(jìn)行設(shè)計(jì)反分析的工程; F、創(chuàng)優(yōu)工程。 在此需要明確的概念是地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)等級(jí)。建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范(GB50007-2002)中第3.0.1條作如下定義: 若工程明顯為地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)等級(jí)丙級(jí)的建筑物(如地基條件較好的6層住宅樓等),就不需要沉降觀測(cè)(創(chuàng)優(yōu)工程除外)。 若不能確定地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)等級(jí),或者有疑問,就請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)單位明確是否需要沉降觀測(cè),并請(qǐng)書面答復(fù)或者寫入圖紙會(huì)審記錄中。 三、沉降觀測(cè)點(diǎn)的布設(shè) 建筑物確定需要進(jìn)行沉降觀測(cè)之后,在工程開工之初,應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙的安排做好沉降觀測(cè)策劃工作、制定沉降觀測(cè)方案,對(duì)于符
18、合條件的應(yīng)委托有資質(zhì)的單位觀測(cè),適時(shí)埋設(shè)觀測(cè)點(diǎn)。 根據(jù)建筑物沉降觀測(cè)方法DGJ32/J18-2006和建筑變形測(cè)量規(guī)范JGJ8-2007的要求,沉降觀測(cè)點(diǎn)應(yīng)布設(shè)在能全面反映建筑物地基變形特征的點(diǎn)位,砌筑小陰井加以保護(hù),宜選在下列位置: A、建筑物的四角、大轉(zhuǎn)角及沿外墻每1015m處或每隔23根柱基上; B、高低層建筑物、新舊建筑物、縱橫墻等交接處的兩側(cè),不同地質(zhì)條件、不同荷載分布、不同基礎(chǔ)類型、不同基礎(chǔ)埋深、不同上部結(jié)構(gòu)、建筑裂縫、后澆帶、沉降縫和伸縮縫的兩側(cè),人工地基與天然地基接壤處及填挖方分界處; C、寬度大于或等于15米,或?qū)挾刃∮?5米但
19、地質(zhì)條件復(fù)雜以及膨脹土地區(qū)的建筑物的承重內(nèi)隔(縱)墻設(shè)內(nèi)墻點(diǎn),以及框架、框剪、框筒、筒中筒結(jié)構(gòu)體系的樓、電梯井和中心筒處; D、筏基、箱基的四角和中部位置處; E、多層砌體房屋縱墻間距610米橫墻對(duì)應(yīng)墻端處; F、框架結(jié)構(gòu)建筑的每個(gè)或部分柱基上或沿縱橫墻軸線上,以及可能產(chǎn)生較大不均勻沉降的相鄰柱基處; G、高層建筑橫向和縱向兩個(gè)方向?qū)?yīng)盡端處; H、鄰近堆置重物處、受振動(dòng)有顯著影響的部位及基礎(chǔ)下的暗濱(溝)處; I、重型設(shè)備基礎(chǔ)和動(dòng)力設(shè)備基礎(chǔ)的四角、基礎(chǔ)形式或埋深改變處以及地質(zhì)條件變化處兩側(cè); J、對(duì)于電視塔、
20、煙囪、水塔、油罐、煉油塔、高爐等高聳構(gòu)筑物,應(yīng)設(shè)在沿周邊在與基礎(chǔ)軸線相交的對(duì)稱位置上,點(diǎn)數(shù)不少于4個(gè)。 在控制點(diǎn)與沉降觀測(cè)點(diǎn)之間建立固定的觀測(cè)路線,并在架設(shè)儀器站點(diǎn)與轉(zhuǎn)點(diǎn)處作好標(biāo)記樁,保證各次觀測(cè)均沿統(tǒng)一路線。 四、 沉降變形監(jiān)測(cè)的精度要求 沉降觀測(cè)的測(cè)量,應(yīng)使用精密水準(zhǔn)儀,優(yōu)先采用精密水準(zhǔn)儀DSZ05或DS05,具有測(cè)微裝置的,最低使用DS1水準(zhǔn)儀。視線長(zhǎng)度宜為2030米,視線高度不宜低于0.5米,宜采用閉合法消除誤差。 承擔(dān)沉降觀測(cè)的單位應(yīng)具有相應(yīng)主管部門批準(zhǔn)的資質(zhì),測(cè)量人員應(yīng)具有主管部門頒發(fā)的上崗證。觀測(cè)時(shí),儀器應(yīng)避免安置在有空壓機(jī)、攪拌
21、機(jī)、卷?yè)P(yáng)機(jī)等振動(dòng)影響的范圍內(nèi),塔式起重機(jī)等施工機(jī)械附近不宜設(shè)站。 五、 沉降觀測(cè)的周期和時(shí)間 1、初測(cè) 建(構(gòu))筑物的沉降觀測(cè)對(duì)時(shí)間有嚴(yán)格的限制條件,特別是首次觀測(cè)必須按時(shí)進(jìn)行,否則整個(gè)觀測(cè)得不到完整的觀測(cè)意義。初測(cè)應(yīng)增加觀測(cè)量,以提高初始值的可靠性。 2、施工階段的沉降觀測(cè) 應(yīng)依據(jù)施測(cè)方案隨施工進(jìn)度及時(shí)進(jìn)行。重要建筑,可在基礎(chǔ)完工或地下室砌完后開始觀測(cè)。大型、高層建筑,可在基礎(chǔ)墊層或基礎(chǔ)底部完成后開始觀測(cè)。觀測(cè)次數(shù)與時(shí)間應(yīng)視地基與加荷情況而定。民用建筑可每加高12層觀測(cè)一次;工業(yè)建筑可按不同施工階段(如回填基坑、安裝柱子和屋架、砌筑
22、墻體和設(shè)備安裝等)分別進(jìn)行觀測(cè)。如建筑物均勻增高,應(yīng)至少在每增加荷載的25%時(shí)各測(cè)一次。施工過程中如暫時(shí)停工,在停工時(shí)及重新開工時(shí)應(yīng)各觀測(cè)一次。停工期間,可每隔23個(gè)月觀測(cè)一次。封頂后12月觀測(cè)一次,竣工后觀測(cè)周期,根據(jù)建筑物的穩(wěn)定情況確定。 特別需要指出的是,沉降速度2.0mm/d應(yīng)停止施工,分析原因,采取措施。沉降速度1.0mm/d應(yīng)減緩加載速度并增加觀測(cè)次數(shù)。 各個(gè)階段的復(fù)測(cè)必須定時(shí)進(jìn)行,不得漏測(cè)或補(bǔ)測(cè),只有這樣才能得到準(zhǔn)確的沉降情況或規(guī)律。 3、建筑物使用階段的觀測(cè) 觀測(cè)次數(shù)應(yīng)視地基土類型和沉降速度大小而定。一般在第一年觀測(cè)34次,第二年
23、23次,第三年后每年一次,直至穩(wěn)定為止。觀測(cè)的期限一般規(guī)定如下:砂土地基2年,膨脹土地基3年,粘土地基5年,軟土地基10年。若沉降速度小于0.01 mm/d ,根據(jù)沉降曲線分析,認(rèn)為已經(jīng)穩(wěn)定,可以停止觀測(cè)。 4、對(duì)于荷載突然增加,基礎(chǔ)四周大量積水,長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)降水等情況,均應(yīng)及時(shí)增加觀測(cè)次數(shù),當(dāng)建筑物突然發(fā)生大量沉降,不均勻沉降或嚴(yán)重裂縫時(shí),應(yīng)立即逐日或23天一次的連續(xù)觀測(cè)。 六、竣工驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn) 建筑物沉降觀測(cè)方法(DGJ32/J18-2006)第5.0.6條規(guī)定:對(duì)建(構(gòu))筑物進(jìn)行竣工驗(yàn)收時(shí),地基沉降變形觀測(cè)值在沒有相應(yīng)的規(guī)范、設(shè)計(jì)要求時(shí),可參照本條執(zhí)行。每
24、周期觀測(cè)后,應(yīng)及時(shí)對(duì)觀測(cè)資料進(jìn)行整理,計(jì)算觀測(cè)點(diǎn)的沉降量、沉降差,以及本周期平均沉降量和沉降速度。 1、建(構(gòu))筑物竣工驗(yàn)收地基變形要求以沉降速度,即沉降量與時(shí)間的關(guān)系曲線判定,曲線應(yīng)逐步收斂、曲線的斜率應(yīng)逐漸減少或趨向于零,最后一次觀測(cè)的沉降速度應(yīng)符合下表的規(guī)定。 2、當(dāng)符合竣工驗(yàn)收沉降量和沉降速度標(biāo)準(zhǔn)后,尚未達(dá)到建筑物穩(wěn)定標(biāo)準(zhǔn)時(shí),竣工驗(yàn)收后應(yīng)按照本標(biāo)準(zhǔn)省標(biāo)DGJ32/J18-2006第5.0.4條(即本文“五、沉降觀測(cè)的周期和時(shí)間”)要求,繼續(xù)進(jìn)行沉降觀測(cè),直至穩(wěn)定。 七、 穩(wěn)定標(biāo)準(zhǔn) 穩(wěn)定標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)由沉降量與時(shí)間關(guān)系曲線判定,對(duì)重點(diǎn)觀測(cè)和科研觀測(cè)
25、工程,若最后三次觀測(cè)中每次沉降量均不大于22倍測(cè)量中誤差,則認(rèn)為已進(jìn)入穩(wěn)定階段。建筑物安全等級(jí)二、三級(jí)多層建筑以0.020. 04mm/d,高層和一級(jí)建筑以0.01mm/d為穩(wěn)定標(biāo)準(zhǔn)。 八、工程竣工觀測(cè)資料整理 觀測(cè)過程中應(yīng)及時(shí)歸集每次沉降觀測(cè)成果,整理相關(guān)資料。認(rèn)真分析沉降情況,出現(xiàn)異常時(shí)采取措施。工程竣工時(shí),應(yīng)提交下列有關(guān)沉降觀測(cè)資料: A、沉降觀測(cè)成果表; B、沉降觀測(cè)點(diǎn)平面布置圖; C、沉降量時(shí)間沉降速度(s-t-v)曲線圖; D、沉降量時(shí)間荷載(或加載樓層數(shù))(s-t-v)曲線圖; E
26、、建筑物等沉降曲線圖(如觀測(cè)點(diǎn)數(shù)量較少,可以不提交); F、沉降觀測(cè)技術(shù)報(bào)告; G、觀測(cè)工作方案。開間和進(jìn)深房間兩個(gè)方向的軸線間的距離。崔艷秋P20單向板雙向板工程設(shè)計(jì)中,l1/l22時(shí),按雙向板計(jì)算;2l1/l23時(shí),宜按單向板計(jì)算; l1/l23時(shí),按單向板計(jì)算。1.10. pmcad桁架建模 1.桁架弦桿應(yīng)采用梁2.腹桿中的斜向桿應(yīng)采用斜桿3.腹桿中的豎向桿,當(dāng)桿端與節(jié)點(diǎn)相接時(shí)應(yīng)采用柱;其他應(yīng)用斜桿1.11. 問題1. 如何判斷是否受彎受剪或者彎剪扭構(gòu)件Ø2. 有效截面高度Ø3. 對(duì)已有梁進(jìn)行加固,抗剪承載力不夠,如何得出需要加固的箍筋的長(zhǎng)度范
27、圍,如何得出力的包絡(luò)Ø4. 錨固長(zhǎng)度,30dØ5. 各結(jié)構(gòu)體系的定義,如何選擇?Ø6. 剛心、質(zhì)心、偏心率Ø 層剪力按照抗側(cè)剛度分配,如果把分配的各部分力,按照靜力等效,合力作用點(diǎn)是在剛度中心還是質(zhì)量中心? 如果對(duì)結(jié)構(gòu)施加靜力荷載,荷載是不是最終施加到剛心上了?(是否還和剛性樓板假定相關(guān)) 如果對(duì)結(jié)構(gòu)施加反應(yīng)譜或者是地震波,荷載是不是最終施加到了質(zhì)心上了? 我覺得這個(gè)話題就很大了,簡(jiǎn)要的比對(duì)著你的問題回答,不足之處,望高手補(bǔ)充: 1.層間剪力的簡(jiǎn)要分配原則,不僅僅只有按抗側(cè)剛度的原則分配
28、,在柔性樓蓋的情況下,就是按其所屬的質(zhì)量分配(這個(gè)砌體規(guī)范上有相關(guān)條文)??隙ㄊ呛蛣傂詷前宓募俣ㄓ嘘P(guān)!你講的問題還要分清和荷載或者作用與效應(yīng)的關(guān)系。一個(gè)簡(jiǎn)化的說法:地震作用的時(shí)候,合力(作用)作用在質(zhì)心,如果質(zhì)心和剛心不重合,這就是扭轉(zhuǎn)問題的由來,各個(gè)抗側(cè)力構(gòu)件的合力要平衡作用于質(zhì)心的水平地震作用和附加的扭矩(質(zhì)心和剛心的不重合引起的)。這顯然是符合理論力學(xué)中的平衡原則和力系的等效原則的。(這些說法,我認(rèn)為必須基于剛性樓板假定才行,也即以層(應(yīng)該類似于葫蘆串模型)為基本的模型來認(rèn)識(shí)整個(gè)結(jié)構(gòu),否則沒什么意義) 2.如果在現(xiàn)代的計(jì)算機(jī)分析程序(基本都基于有限元),我想上述的問題沒什么意義,看一下基
29、于有限元的動(dòng)力方程就知道了。而且現(xiàn)在很多程序不僅僅是可以計(jì)算一致激勵(lì)下的地震作用效應(yīng),而且可以考慮行波效應(yīng)(我想是這個(gè)名詞)。 3.如果是風(fēng)載,作用點(diǎn)我想還要與建筑的外表有關(guān),與結(jié)構(gòu)本身質(zhì)量無什么直接關(guān)聯(lián),與地震作用有區(qū)別,因?yàn)榈卣鹱饔蔑@然與質(zhì)量有關(guān)。 4.關(guān)于層間抗側(cè)力構(gòu)件的合力作用點(diǎn),其實(shí)這是理論力學(xué)中的力系等效問題,完全取決于你取的參考點(diǎn)在何處。當(dāng)?shù)卣鹱饔茫☉T性力)作用于結(jié)構(gòu)的時(shí)候,是要考慮質(zhì)心的(因?yàn)閼T性力是作用于質(zhì)心的);而當(dāng)非慣性力,即荷載(如風(fēng)荷載)作用于結(jié)構(gòu)的時(shí)候,就與質(zhì)心沒有關(guān)系了。只與合力的作用點(diǎn)與剛心的關(guān)系有關(guān),來判斷是否是扭動(dòng)或者平動(dòng)?7. 結(jié)構(gòu)地震扭轉(zhuǎn)效應(yīng)如何控制
30、216; 1. 結(jié)構(gòu)的地震扭轉(zhuǎn)效應(yīng)與兩個(gè)因素有關(guān):偏心率e/r(質(zhì)心與剛心的距離比回轉(zhuǎn)半徑)和周期比Tt/T1(第一扭轉(zhuǎn)周期比第一平動(dòng)周期),e/r越大,Tt/T1越大,則結(jié)構(gòu)的地震扭轉(zhuǎn)效應(yīng)越大。 2.樓上通過增加剪力墻的方法將第一扭轉(zhuǎn)周期變?yōu)榱似絼?dòng),同時(shí)又發(fā)現(xiàn)偏心率增大了,這就說明,你增加的剪力墻是不均衡布置的,比如,只在樓面的一側(cè)增加了剪力墻。這種做法不可?。菏紫?,由1.可知,偏心率的增大會(huì)直接導(dǎo)致扭轉(zhuǎn)效應(yīng)增大;其次,以這種方式構(gòu)造的“平動(dòng)振型”必定不是比較純粹的平動(dòng)振型,通常只是其平動(dòng)成分比扭轉(zhuǎn)成分稍大一點(diǎn)點(diǎn),比如平動(dòng)系數(shù)0.55,扭轉(zhuǎn)系數(shù)0.45等。這樣的平動(dòng)振
31、型,并不能作為驗(yàn)算周期比時(shí)的T1采用。 3. 控制結(jié)構(gòu)地震扭轉(zhuǎn)效應(yīng)的正確方法: 3.1) 在樓面上盡量均衡地布置抗側(cè)力構(gòu)件(柱、墻),使得結(jié)構(gòu)有比較純粹的平動(dòng)振型和扭轉(zhuǎn)振型(所謂“比較純粹的平動(dòng)“,指的是平動(dòng)系數(shù)超過90%,最低也不能低于80%;對(duì)“比較純粹的扭轉(zhuǎn)“亦然),通??辞皫讉€(gè)整體振型即可??刂谱×苏裥偷募兇庑?,也就控制住了結(jié)構(gòu)偏心率。振型越純粹,結(jié)構(gòu)偏心率越小。 3.2) 在3.1)完成(或滿足)之后,才可驗(yàn)算結(jié)構(gòu)的周期比Tt/T1,倘若大于0.9或0.85,不滿足規(guī)范要求,
32、這時(shí)需要在3.1)的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步調(diào)整結(jié)構(gòu)的抗側(cè)力體系。大的原則是這樣:a) 如果結(jié)構(gòu)的層間位移角剛剛滿足規(guī)范,也即是說富余量不大,可以均衡地加強(qiáng)結(jié)構(gòu)外圈剛度;b)如果結(jié)構(gòu)的層間位移角遠(yuǎn)小于規(guī)范限值,也即是說富余量很大,也可以均衡地削弱結(jié)構(gòu)內(nèi)筒剛度; 當(dāng)然,加強(qiáng)外圈通常會(huì)受到建筑功能的制約,留給結(jié)構(gòu)人員的余地不大,這時(shí),應(yīng)結(jié)合結(jié)構(gòu)的具體情況調(diào)整。 4.如何形象地判別一個(gè)結(jié)構(gòu)是否為地震扭轉(zhuǎn)效應(yīng)較小 嚴(yán)格的指標(biāo)即如1.所示,這里再?gòu)闹庇^上說一下 a) 觀察空間振型動(dòng)畫
33、,主要振型均為較純粹的平動(dòng)或扭轉(zhuǎn) b) 結(jié)構(gòu)樓面的外周抗側(cè)力剛度相對(duì)于內(nèi)筒較大1、影響結(jié)構(gòu)的地震扭轉(zhuǎn)效應(yīng)因素中的周期比Tt/T1,實(shí)際就是結(jié)構(gòu)本身的抗扭轉(zhuǎn)能力,詳細(xì)的解釋可看抗規(guī)和高規(guī)的條文說明中。 、關(guān)于控制的方法,除了“均衡性”外,構(gòu)件要盡量布置在四周,如剪力墻結(jié)構(gòu),長(zhǎng)厚墻布置在邊上。提高結(jié)構(gòu)本身的抗扭轉(zhuǎn)能力,往往比僅調(diào)整質(zhì)心和剛心的偏心更有效。盡管有較大的偏心,但x平動(dòng)+y平動(dòng)會(huì)遠(yuǎn)大于扭轉(zhuǎn)。 、周期比往往和層間位移角、位移比同時(shí)調(diào)整,但層間位移角、位移比的調(diào)整有時(shí)是不需要大動(dòng)豎向構(gòu)件的布置的,如satwe中,通過位移文件,找到超限樓層,文件中有此樓層的位移超限的節(jié)
34、點(diǎn)號(hào),通過修正相臨的構(gòu)件,如連梁,可解決問題。常用結(jié)構(gòu)軟件1. Midas結(jié)構(gòu)前后處理軟件的比較 講到這個(gè)問題,可以肯定的是SAP84的輸入是最麻煩的,不知其新的圖形輸入工具( GIS)有無改進(jìn)。其余軟件按數(shù)據(jù)輸入的麻煩程度從難到易排列:BSCW、GSCAD、PKPM、 TBSA。當(dāng)然這只是考慮一次性輸入的情況,如果 結(jié)構(gòu)平面經(jīng)常修改的話TBSA應(yīng)被列為較 麻煩的一類,主要是結(jié)構(gòu)平面一改就要重新輸入該層的荷載。如果想避免這種麻煩的話 可以用如SASCAD等軟件,既進(jìn)行前處理,也能進(jìn)行TBSA后處理。PKPM本身的PMCAD已經(jīng)考 慮到了這個(gè)問題,GSCAD、SASCAD也解決了這個(gè)問題。 以上
35、列舉的結(jié)構(gòu)軟件中只有PKPM、BSCW和GSCAD具有結(jié)構(gòu)后處理功能。后處理的能力 由大到小排列應(yīng)為GSCAD> PKPM>BSCW,考慮到廣東地區(qū)的特殊要求,可以說BSCW比PKPM 更符合廣東人的習(xí)慣。GSCAD和PKPM在形成施工圖的過程中均可以進(jìn)行大量的人工干預(yù), 相比較而言GSCAD對(duì)圖紙的修改更為方便。GSCAD既可以很直觀地在平面圖上修改各種構(gòu) 件的配筋,也可以直接修改表格或平法中的數(shù)據(jù),修改很方便。而且這些數(shù)據(jù)均是聯(lián)動(dòng) 的,改 動(dòng)在所有的文件中都能實(shí)時(shí)反映出來,另外在修改配筋時(shí)可以方便地查詢計(jì)算配 筋量和彎矩包絡(luò)圖,這說明編制者在利用Windows界面改善易用性方面
36、下了一番功夫。而 PKPM則只能先在平面簡(jiǎn)圖上進(jìn)行修改,然后一次性形成表格或平法圖,但PKPM中可以方 便地對(duì)各種構(gòu)件進(jìn)行后期驗(yàn)算,如:梁撓度、裂縫等。 至于施工圖的質(zhì)量, 對(duì)于廣東人來說則是GSCAD最好,修改也容易。PKPM的施工圖 比較完備,但圖面比較亂,修改起來也比較麻煩, 1:1的比例繪圖不是大多數(shù)設(shè)計(jì)人員 容易接受的,最好能改為真實(shí)尺寸繪圖。這三種軟件的配筋均比較合理, 尤其是板的配 筋,這對(duì)于結(jié)構(gòu)人員來說是很重要的。 TBSA自身雖然沒有后處理能力,但由于其流行面 廣,各種后處理軟件很多,如:SASCAD、JYCAD、TASD、TSSD、 TBCAD、德賽的SDS和BC DS等等
37、。從功能來說,最好的應(yīng)是SASCAD,既可前處理,又可后處理,功能比較完備, 也可以進(jìn)行各種后期驗(yàn)算,免除了手算校核的麻煩。缺點(diǎn)是作為一個(gè)DOS下的程序,使 用不如WINDOWS下的程序方便,而且顯示分辨率固定在640X480,且圖面比較亂,出板配 筋圖時(shí)一定要人工歸并板,否則板的類型太多, 且梁配筋不是很合理。JYCAD(佳友) 則是比較早就有了,由于建筑在AUTOCAD R12基礎(chǔ)上,使用起來不大方便, 功能也一般 。 從發(fā)展來看,SASCAD要好過JYCAD,因?yàn)镾ASCAD已準(zhǔn)備出WINDOWS版,顯示分辨率當(dāng) 然不成問題, 另外剪力墻施工圖功能也準(zhǔn)備加入。另外還要提一點(diǎn)的是SASCA
38、D是自主開 發(fā)的平臺(tái),不象其他軟件是建筑在AUTOCAD的基礎(chǔ)上的。由于目前AUTODESK公司已開始對(duì) 國(guó)內(nèi)設(shè)計(jì)院的D版AUTOCAD軟件進(jìn)行掃蕩,這個(gè)因素也開始進(jìn)入考慮范圍了。這幾種軟件 的共同缺點(diǎn)是配筋合理性不如PKPM、BSCW和GSCAD。 可以說目前沒有一個(gè)前后處理軟件是完全令人滿意的。如果重視軟件功能的話,應(yīng) 選擇SASCAD,但每次出圖都 要仔細(xì)地審核每根梁的鋼筋,后期調(diào)整工作量大,不過其前 處理最符合CAD習(xí)慣;如果重視易用性的話,目前 應(yīng)選擇GSCAD,前處理比SASCAD麻煩, 但后期調(diào)整很方便,在Windows下靈活的調(diào)整方法讓人不以為苦。然而從發(fā)展的眼光看, SASC
39、AD可能是較好的選擇,因?yàn)檫@個(gè)軟件將要出剪力墻配筋圖(這可是除PKPM外其他同 類軟件 所沒有的功能,最起碼我上面提到的幾個(gè)是沒有的),而且隨之將轉(zhuǎn)換到Windo ws平臺(tái),更重要的一點(diǎn)是承諾為購(gòu)買此軟件的設(shè)計(jì)院定制圖表,使之符合各院的習(xí)慣。 最理想的結(jié)構(gòu)前后處理軟件應(yīng)具有如下的特征: 1、一次輸入可形成多種結(jié)構(gòu)計(jì)算軟件的輸入數(shù)據(jù),至少包括兩 個(gè)采用不同計(jì)算模型的 主體計(jì)算程序的數(shù)據(jù),比如:TBSA、TAT和SATWE,當(dāng)然如能形成SAP84等有限元軟件的計(jì) 算數(shù)據(jù)就更理想了; 2、可以使用類似AutoCAD的方法輸入結(jié)構(gòu)平面(SASCAD已做到),當(dāng)修改結(jié)構(gòu)平面時(shí)原 有 荷載不亂(PKPM、
40、SASCAD、GSCAD均已做到); 3、能進(jìn)行梁裂縫、撓度驗(yàn)算等后期計(jì)算(如PKPM、SASCAD); 4、人工修改配筋時(shí)應(yīng)該既能在平面上直接選取構(gòu)件并以直觀的簡(jiǎn)圖修改(如PKPM、SAS CAD和GSCAD),又能方 便地直接修改所形成的圖表(如GSCAD),并且各種出圖方式之 間數(shù)據(jù)聯(lián)動(dòng); 5、具備異形柱和剪力墻表格法出 圖和大樣法出圖(目前只有PKPM能出剪力墻配筋圖, SASCAD正在做這個(gè)模塊,其他軟件沒有); 6、允許用戶定 制圖表與出圖風(fēng)格或由開發(fā)者進(jìn)行調(diào)整;7、圖形界面符合Windows下軟 件界面風(fēng)格??偠灾?,前后處理軟件除了要功能強(qiáng)大外,還要易用為王。網(wǎng)格劃分 常用軟件
41、比較 ICEM-CFD(Ansys Inc):最NB的網(wǎng)格劃分軟件,主要四個(gè)模塊:Tetra(水平最高)、Hexa(用起來方便)、Global(難得的笛卡爾網(wǎng)格劃分軟件)、AutoHexa(算是垃圾,有那么一點(diǎn)點(diǎn)用處)。接口賊多,幾乎支持所有流行的CFD軟件!使用方便,一個(gè)月內(nèi)可以學(xué)會(huì),兩個(gè)月就可以針對(duì)課題努力了。這個(gè)軟件還有后處理模塊Visual3,但是目前說來還沒有聽過哪個(gè)兄弟用過,我也沒用過。 Gridgen(Poinwise Inc): 你要學(xué)習(xí)網(wǎng)格理論,用它比較好,你要和它一起來完成網(wǎng)格,不能靠它自動(dòng)給你個(gè)復(fù)雜網(wǎng)格。結(jié)構(gòu)網(wǎng)格劃分很好。幫助文檔有些標(biāo)新立異了,很多術(shù)語就是難為大家這些入
42、門級(jí)別的,實(shí)體不叫實(shí)體,它非得說是Database,何必呢! Gambit(Fluent Inc): 好學(xué)、好用。就是要拖著一個(gè)Exceed當(dāng)靠山,功能強(qiáng)大。但是占用內(nèi)存比較多,常常會(huì)跑死機(jī)(不是個(gè)別的問題)。目前最新版本2.1.6,功能不見多大改善,導(dǎo)入幾何仍然需要手動(dòng)修復(fù)。 CFX-build(Ansys Inc): 基于Patran的非結(jié)構(gòu)網(wǎng)格劃分軟件,會(huì)Patran就會(huì)它!功能自不用說,Patran有多猛,搞FEA/CAE的兄弟都知道。 CFD-Geom(CFDRC Inc): 好學(xué),不過有些概念要仔細(xì)領(lǐng)會(huì),最好是對(duì)拓?fù)渑c網(wǎng)格結(jié)構(gòu)、類型比較熟悉。 Patran(Msc Inc)、Hyp
43、ermesh(Altair Inc): 這兩個(gè)不說了FEA方面的猛將,CFD也可以借鑒。 以上按功能和在CFD領(lǐng)域的適用范圍分類。 - 以下是我整理的論壇上某些朋友關(guān)于三種軟件的詳細(xì)分析,對(duì)于這三種網(wǎng)格生成軟件的選擇,仁者見仁,智者見智,下文僅供參考。 Gridgen很容易生成二維,三維的單塊網(wǎng)格或者分區(qū)多塊對(duì)接結(jié)構(gòu)網(wǎng)格,也可以生成非結(jié)構(gòu)網(wǎng)格,但非結(jié)構(gòu)網(wǎng)格不是它的長(zhǎng)項(xiàng),該軟件很容易入門,可以在一兩周內(nèi)生成復(fù)雜外形的網(wǎng)格,生成的網(wǎng)格可以直接輸入到Fluent,CFX,StarCD,Phonics,CFL3D等十幾種計(jì)算軟件中,非常方便,功能強(qiáng)大
44、,網(wǎng)格也可以直接被用戶的計(jì)算程序讀?。ú捎肞lot3D格式輸出時(shí))。因此在CFD高級(jí)使用人群中有相當(dāng)用戶。 Gambit作為Fluent的網(wǎng)格生成前置軟件,主要針對(duì)Fluent生成非結(jié)構(gòu)網(wǎng)格,它輸出的網(wǎng)格很難被其他軟件讀取,因此,除非你要用Fluent進(jìn)行計(jì)算,一般不會(huì)用它。但Fluent有較多的用戶,因此,它也有相當(dāng)多的用戶。它的長(zhǎng)項(xiàng)是生成非結(jié)構(gòu)網(wǎng)格,對(duì)用于粘性計(jì)算的網(wǎng)格難以生成。 ICEM CFD作為Gridgen的主要競(jìng)爭(zhēng)者,是一個(gè)重量級(jí)的網(wǎng)格生成軟件,可以生成結(jié)構(gòu),非結(jié)構(gòu),笛卡兒(在4.22版中才有)網(wǎng)格,它也針對(duì)眾多的流場(chǎng)計(jì)算軟件,
45、可以生成高質(zhì)量的網(wǎng)格,但它比較難學(xué),沒有3到5月的學(xué)習(xí)時(shí)間,最好不要選用它。 本人對(duì)這三種網(wǎng)格生成軟件都進(jìn)行了深入的學(xué)習(xí)和應(yīng)用,感覺生成非結(jié)構(gòu)最好的是Gambit,生成結(jié)構(gòu)網(wǎng)格最好的是Gridgen,Icem CFD可以證明你有很強(qiáng)的學(xué)習(xí)能力和很充足的空閑時(shí)間,無它,唯此而已! 我也用了上述的三種網(wǎng)格生成軟件,我覺得在非結(jié)構(gòu)網(wǎng)格生成方面ICEM CFD已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了Gambit,無論是網(wǎng)格生成的成功率,還是質(zhì)量控制,或者CAD模型的輸入方面,ICEM CFD都勝一籌。而在多塊結(jié)構(gòu)網(wǎng)格方面,ICEM CFD的發(fā)展前景要好于GRIDGEN,前者的
46、工作效率要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于后者,當(dāng)然是在發(fā)揮出兩者的潛力的前提下,由于前者生成網(wǎng)格的思想與傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)網(wǎng)格生成的思路不一致(例如EAGLE),采用由上到下的劃分策略,導(dǎo)致其學(xué)習(xí)周期長(zhǎng),學(xué)習(xí)的難度大。相比之下GRIDGEN的由點(diǎn)到面,由面到體的思路更加直觀。 ICEMCFD直接立足于拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)到幾何模型映射,其實(shí)思路更加科學(xué)。以前一直用gambit,為了對(duì)一個(gè)幾何體劃分比較合適的網(wǎng)格,分塊簡(jiǎn)直是太麻煩了。因?yàn)楸仨氈苯訉?duì)幾何體進(jìn)行分割,涉及到非規(guī)則幾何體和曲面之間得操作。要是分錯(cuò)了,就得重新來。但是icemcfd不是直接對(duì)幾何體分塊,而是對(duì)拓?fù)浞謮K。而拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的分塊比直接對(duì)幾何體分塊
47、容易得多,因?yàn)橥負(fù)浣Y(jié)構(gòu)的形態(tài)很簡(jiǎn)單,都是多邊形和6面體組合。即使錯(cuò)了,改動(dòng)也會(huì)很方便。也許因?yàn)閕cemcfd是在拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)上劃分網(wǎng)格之后映射到幾何體上的,因此網(wǎng)格劃分速度很快。而在gambit中,速度十分慢,如果參數(shù)設(shè)置不合理,就會(huì)分死機(jī)的。常用結(jié)構(gòu)軟件比較 作者:余國(guó)濤時(shí)間:2004-08-25 摘要: 本人在設(shè)計(jì)院工作,有機(jī)會(huì)接觸多個(gè)結(jié)構(gòu)計(jì)算軟件,加上自己也喜歡研究軟件,故對(duì)各種軟件的優(yōu)缺點(diǎn)有一定的了解?,F(xiàn)在根據(jù)自己的使用體會(huì),從設(shè)計(jì)人員的角度對(duì)各個(gè)軟件作一個(gè)評(píng)價(jià),請(qǐng)各位同行指正。本文僅限于混凝土結(jié)構(gòu)計(jì)算程序。 關(guān)鍵詞: 結(jié)構(gòu)計(jì)算 結(jié)構(gòu)軟件 目前的結(jié)構(gòu)計(jì)算程序主要有:PKPM系列(TAT、S
48、ATWE)、TBSA系列(TBSA、TBWE、TBSAP)、BSCW、GSCAD、 SAP系列。其他一些結(jié)構(gòu)計(jì)算程序如ETABS等,雖然功能強(qiáng)大,且在國(guó)外也相當(dāng)流行,但國(guó)內(nèi)實(shí)際上使用的不多,故不做詳細(xì)討論。 一、結(jié)構(gòu)計(jì)算程序的分析與比較 1、結(jié)構(gòu)主體計(jì)算程序的模型與優(yōu)缺點(diǎn) 從主體計(jì)算程序所采用的模型單元來說 TAT和TBSA屬于結(jié)構(gòu)空間分析的第一代程序,其構(gòu)件均采用空間桿系單元,其中梁、柱均采用簡(jiǎn)化的空間桿單元,剪力墻則采用空間薄壁桿單元。在形成單剛后再加入剛性樓板的位移協(xié)調(diào)矩陣,引入了樓板無限剛性假設(shè),大大減少了結(jié)構(gòu)自由度。 SATWE、TBWE和TBSAP在此基礎(chǔ)上加入了墻元,SATWE和
49、TBSAP還加入了樓板分塊剛性假設(shè)與彈性樓板假設(shè),更能適應(yīng)復(fù)雜的結(jié)構(gòu)。SATWE提供了梁元、等截面圓弧形曲梁?jiǎn)卧?、柱元、桿元、墻元、彈性樓板單元(包括三角形和矩形薄殼單元、四節(jié)點(diǎn)等參薄殼單元)和厚板單元(包括三角形厚板單元和四節(jié)點(diǎn)等參厚板單元)。另外,通過與JCCAD的聯(lián)合,還能實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)-上部結(jié)構(gòu)的整體協(xié)同計(jì)算。TBSAP提供的單元除了常用的桿單元、梁柱單元外,還提供了用以計(jì)算板的四邊形或三角形殼元、墻元、用以計(jì)算厚板轉(zhuǎn)換層的八節(jié)點(diǎn)四十八自由度三維元、廣義單元(包括罰單元與集中單元),以及進(jìn)行基礎(chǔ)計(jì)算用的彈性地基梁?jiǎn)卧?、彈性地基柱單元(樁元)、三角形或四邊形彈性地基板單元和地基土元。TBSAP
50、可以對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行基礎(chǔ)-上部結(jié)構(gòu)-樓板的整體聯(lián)算。 從計(jì)算準(zhǔn)確性的角度來說 SAP84是最為精確的,其單元類型非常豐富,而且能夠?qū)Y(jié)構(gòu)進(jìn)行靜力、動(dòng)力等多種計(jì)算。最為關(guān)鍵的是,使用SAP84時(shí)能根據(jù)結(jié)構(gòu)的實(shí)際情況進(jìn)行單元?jiǎng)澐?,其?jì)算模型是最為接近實(shí)際結(jié)構(gòu)。 BSCW和GSCAD的情況比較特殊,嚴(yán)格說來這兩個(gè)程序均是前后處理工具,其開發(fā)者并沒有進(jìn)行結(jié)構(gòu)計(jì)算程序的開發(fā)。但BSCW與其計(jì)算程序一起出售,因此有必要提一下。BSCW一直是使用廣東省建筑設(shè)計(jì)研究院的一個(gè)框剪結(jié)構(gòu)計(jì)算軟件,這個(gè)程序應(yīng)屬于空間協(xié)同分析程序,即結(jié)構(gòu)計(jì)算的第二代程序(第一代為平面分析,第二代為空間協(xié)同,第三代為空間分析)。GSCAD則可
51、以選擇生成SS、TBSA、TAT或是SSW的計(jì)算數(shù)據(jù)。SS和SSW均是廣東省建筑設(shè)計(jì)研究院開發(fā)的,其中SS采用空間桿系模型,與TBSA、TAT屬于同一類軟件;而SSW根據(jù)其軟件說明來看也具有墻元,但不清楚其墻元的類型,而且此程序目前尚未通過鑒定。 薄壁桿件模型的缺點(diǎn)是: 1、沒有考慮剪力墻的剪切變形。 2、變形不協(xié)調(diào)。 當(dāng)結(jié)構(gòu)模型中出現(xiàn)拐角剛域時(shí), 截面的翹曲自由度(對(duì)應(yīng)的桿端力為雙力矩)不連續(xù),造成誤差。另外由于此模型假定薄壁桿件的斷面保持平截面,實(shí)際上忽略了各墻肢的次要變形,增大了結(jié)構(gòu)剛度。同一薄壁桿墻肢數(shù)越多,剛度增加越大;薄壁桿越多,剛度增加越大。但另一方面,對(duì)于剪力墻上的洞口,空間桿
52、系程序只能作為梁進(jìn)行分析,將實(shí)際結(jié)構(gòu)中連梁對(duì)墻肢的一段連續(xù)約束簡(jiǎn)化為點(diǎn)約束,削弱了結(jié)構(gòu)剛度。連梁越高,則削弱越大;連梁越多,則削弱越大。所以計(jì)算時(shí)對(duì)實(shí)際結(jié)構(gòu)的剛度是增大還是削弱要看墻肢與連梁的比例。 桿單元點(diǎn)接觸傳力與變形的特點(diǎn)使TBSA、TAT等計(jì)算結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層時(shí)誤差較大。因?yàn)閺膶?shí)際結(jié)構(gòu)來看,剪力墻與轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)的連接是線連接(不考慮墻厚的話),實(shí)際作用于轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)的力是不均勻分布力,而桿系模型只能簡(jiǎn)化為一集中力與一彎矩。 另一方面,由于一個(gè)薄壁柱只有通過剪心傳遞力與位移,所以在處理多墻肢薄壁柱轉(zhuǎn)換時(shí)十分麻煩,如將剪心與下層柱相連,則令轉(zhuǎn)換梁過于危險(xiǎn),如設(shè)置實(shí)際并不存在的計(jì)算洞令力傳至轉(zhuǎn)換梁又會(huì)改變
53、上層墻體的變形協(xié)調(diào)條件(不要相信TBSA手冊(cè)中所言設(shè)連梁高為層高可以解決問題,一段連續(xù)約束簡(jiǎn)化成一個(gè)點(diǎn)約束,誤差決不會(huì)?。?。 為了解決薄壁柱單元造成剪力墻分析過于粗糙的問題,ETABS、SAP84、SATWE、TBWE、TUS、TBSAP等軟件先后引入了墻單元。對(duì)于有墻元模型的軟件,要分清楚其單元類型。 墻元有兩種:一是板-梁墻元(又稱Wilson嵌板單元模型),這種模型在國(guó)外應(yīng)用較多。其實(shí)質(zhì)是平面單元,把剪力墻簡(jiǎn)化為一個(gè)膜單元+邊梁+邊柱,基本上是一個(gè)由平面單元經(jīng)改造成的空間單元。剪力墻洞口間部分模型化為一個(gè)梁?jiǎn)卧魅趿思袅?shí)際的變形協(xié)調(diào)關(guān)系,由前一段的討論可知這種單元導(dǎo)致整體計(jì)算結(jié)果偏
54、柔;一是由有限元中的四節(jié)點(diǎn)空間殼元縮聚而來的(以下稱為板殼墻元),板殼元既有平面內(nèi)剛度也有平面外剛度,且剪力墻洞口間部分也作為墻元進(jìn)行整體分析,因此板殼墻元更能精確地分析復(fù)雜剪力墻結(jié)構(gòu)。以上幾種帶有墻元的軟件中,ETABS和TUS采用板-梁墻元,SAP84、SATWE和TBSAP均采用殼墻元。TBWE所采用的墻組元實(shí)際上是一種改進(jìn)的薄壁桿件模型,它與普通的薄壁桿件模型的不同之處在于: 1、不強(qiáng)求剪力墻為開口截面,可以分析閉口及半開半閉截面; 2、其桿件未 知位移取為桿端截面的橫向位移和各節(jié)點(diǎn)的縱向位移,數(shù)目隨墻肢節(jié)點(diǎn)數(shù)增加而增加,不象普通薄壁桿件那樣固定為14個(gè),保證了桿件的位移協(xié)調(diào); 3、采
55、用最小勢(shì)能原理,建立考慮剪力墻剪切變形的總勢(shì)能表達(dá)式,然后對(duì)其求導(dǎo)并令其值為0即建立考慮剪切變形的單元?jiǎng)偠染仃?。墻組元實(shí)際上是一種介于薄壁桿件單元和連續(xù)體有限元之間的分析單元。 從結(jié)構(gòu)分析的準(zhǔn)確性來說,從好到差排列依次為:板殼墻元、墻組元、板-梁墻元。 另外一個(gè)有爭(zhēng)議的問題是對(duì)異形柱的處理。異形柱在廣東又叫短肢剪力墻,雖然名稱和剪力墻拉上了關(guān)系,但其計(jì)算卻不能用剪力墻的方法來算。TBSA用戶手冊(cè)建議將異形柱折算成慣性矩相同的矩形截面柱進(jìn)行整體分析,取得內(nèi)力后再進(jìn)行詳細(xì)的計(jì)算。這種方法用起來很不方便,另外這種折算只能保證兩個(gè)參數(shù)的正確,其他如截面面積、轉(zhuǎn)動(dòng)慣量等參數(shù)都很難與原構(gòu)件保持一致。 目前
56、能直接對(duì)異形柱進(jìn)行計(jì)算與繪圖的軟件有BSCW、 GSCAD和PKPM。由于廣東省建筑設(shè)計(jì)研究院在異形柱的研究方面有比較成熟的理論,因此BSCW和GSCAD對(duì)異形柱的計(jì)算與繪圖極為方便可靠,目前廣東省住宅建筑設(shè)計(jì)常采用短肢剪力墻結(jié)構(gòu),導(dǎo)致大量的異形柱,因此這兩個(gè)程序比較流行。在用PMCAD進(jìn)行輸入時(shí),可以看到有不同類型的截面,采用這些截面輸入的異形柱可以傳遞到TAT或SATWE中進(jìn)行計(jì)算,并在PK中進(jìn)行配筋(僅適用于99年5月以后的Windows版程序),不過PKPM中對(duì)異形柱內(nèi)力的求算并不是通過查表進(jìn)行(廣州城市建設(shè)開發(fā)總公司設(shè)計(jì)院編制的廣東省異形柱規(guī)程采用此方法,這些表格是根據(jù)有限元分析的結(jié)果編制的),而是參考了多肢剪力墻的配筋方法
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