常用建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計計算軟件與結(jié)構(gòu)概念設(shè)計.doc

常用建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計計算軟件與結(jié)構(gòu)概念設(shè)計 ，常用結(jié)構(gòu)計算軟件與結(jié)構(gòu)概念設(shè)計 PKPM Etabs TAT Sap系列。
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常用結(jié)構(gòu)計算軟件與結(jié)構(gòu)概念設(shè)計
1、結(jié)構(gòu)計算軟件的局限性、適用性和近似性。
　　隨著計算機(jī)結(jié)構(gòu)分析軟件的廣泛應(yīng)用和普及，它使人們擺脫了過去必須進(jìn)行的大量的手工計算，使人們的工作效率得以大幅度的提高。
與此同時，人們對結(jié)構(gòu)計算軟件的依賴性也越來越大，有時甚至過分地相信計算軟件，而忽略了結(jié)構(gòu)概念設(shè)計的重要性。
由于種種原因，目前的結(jié)構(gòu)計算軟件總是存在著一定的局限性、適用性和近似性，并非萬能。
如：結(jié)構(gòu)的模型化誤差；非結(jié)構(gòu)構(gòu)件對結(jié)構(gòu)剛度的影響；樓板對結(jié)構(gòu)剛度的影響；溫度變化在結(jié)構(gòu)構(gòu)件中產(chǎn)生的應(yīng)力；結(jié)構(gòu)的實際阻尼(比)；回填土對地下室約束相對剛度比；地基基礎(chǔ)和上部結(jié)構(gòu)的相互作用等等。
有些影響因素目前還無法給出準(zhǔn)確的模型描述，也只能給出簡化的表達(dá)或簡單的處理，受人為影響較大。
加之，建筑體型越來越復(fù)雜，這就對結(jié)構(gòu)計算軟件提出了更高的要求，而軟件本身往往又存在一定的滯后性。
正是因為如此，結(jié)構(gòu)工程師應(yīng)對所用計算軟件的基本假定、力學(xué)模型及其適用范圍有所了解，并應(yīng)對計算結(jié)果進(jìn)行分析判斷確認(rèn)其正確合理、有效后方可用于工程設(shè)計。

2、現(xiàn)階段常用的結(jié)構(gòu)分析模型 　　實際結(jié)構(gòu)是空間的受力體系，但不論是靜力分析還是動力分析，往往必須采取一定的簡化處理，以建立相應(yīng)的計算簡圖或分析模型。
目前，常用的結(jié)構(gòu)分析模型可分為兩大類：
第一類為平面結(jié)構(gòu)空間協(xié)同分析模型；另一類為三維空間有限元分析模型。
1)平面結(jié)構(gòu)空間協(xié)同分析模型。
將結(jié)構(gòu)劃分若干片正交或斜交的平面抗側(cè)力結(jié)構(gòu)，但對任意方向的水平荷載和水平地震作用，所有正交或斜交的抗側(cè)力結(jié)構(gòu)均參與工作，并按空間位移協(xié)調(diào)條件進(jìn)行水平力的分配。
樓板假定在其自身平面內(nèi)剛度無限大。
這一分析模型目前已經(jīng)很少采用。
其主要適用于平面布置較為規(guī)則的框架結(jié)構(gòu)、框－剪結(jié)構(gòu)、剪力墻結(jié)構(gòu)等。
2)三維空間有限元分析模型。
將建筑結(jié)構(gòu)作為空間體系，梁、柱、支撐均采用空間桿單元，剪力墻單元模型目前國內(nèi)有薄壁桿件模型、空間膜元模型、板殼單元模型以及墻組元模型。
樓板可假定為彈性，也可假定在其自身平面內(nèi)剛度無限大，還可假定樓板分塊無限剛。
該模型以節(jié)點位移為未知量，由矩陣位移法形成線性方程組求解。

3、常用結(jié)構(gòu)計算軟件 　　多、高層結(jié)構(gòu)的基本受力構(gòu)件有柱、梁、支撐、剪力墻和樓板。
柱、梁及支撐均為一維構(gòu)件，可用空間桿單元來模擬其受力狀態(tài)。
空間桿單元的每個端點有6個自由度，即3個平動自由度和3個轉(zhuǎn)角自由度。
對一維構(gòu)件，各種有限元分析軟件對這類構(gòu)件的模型化假定差異不大。
剪力墻和普通樓板均為二維構(gòu)件，這兩種構(gòu)件的模型化假定是關(guān)鍵，它直接決定了多、高層結(jié)構(gòu)分析模型的科學(xué)性，同時也決定了軟件分析結(jié)果的精度和可信度。
目前國內(nèi)外流行的幾個結(jié)構(gòu)計算軟件對剪力墻和樓板的模型化假定差異較大。
現(xiàn)進(jìn)行分述。
3.1TAT結(jié)構(gòu)計算軟件 　　TAT是由中國建筑科學(xué)研究院開發(fā)的建筑結(jié)構(gòu)專用軟件，采用菜單操作，圖形化輸入幾何數(shù)據(jù)和荷載數(shù)據(jù)。
程序?qū)�剪力墻采用開口薄壁桿件模型，并假定樓板在平面內(nèi)剛度無限大，平面外剛度為零。
這使得結(jié)構(gòu)的