各种结构类型选用设计软件的指南

各种结构类型选用设计软件的指南

1.平面框架：限多层以下及平面规则时可选PK(建研院)，PESCAD(机械院)等，这些设计软件是采用切榀二维平面框架计算的，有静动力分析和最不利内力组合。

2.平面排架：限单层工业厂房有多台吊车，可选用PK(建研院)，BENT(机械院)等程序，这些程序有多台吊车的最不利组合，多跨地震力计算，以及斜腹杆，平腹杆柱的内力组合与配筋计算。

3.网架：国内应用较多较好的网架计算程序和带有CAD绘图的软件有：MSTCAD(浙江大学)、MSGS(建研院)、海军工程局等编制的网架程序。

4.地基：国内应用较多较好的软件有，理正地基设计软件，建研院地基所的MFD软件，建研院结构所的TBSA—F软件等。选用时应注意文克尔、弹性半空间和分层地基的计算模型，应注意有无地基沉降量计算的功能，选择既要适用又要合理的地基软件。

5.高层：国内可选用的软件较多，有薄壁杆型的TBSA(建研院)、TAT(建研院)、适用于平面较规则且剪力墙较细长的结构。有连续体有限元型的SSW(广东院)，有模元f.边柱边梁型的TUS(清华大学)，有板壳元模型的SAP84(北京大学)、SATWE(建研院)、TBSAP(建研院)等，板壳元模型的软件应用于非规则的复杂的高层建筑。从高层结构的受力分析的合理性考虑，板壳元模型优于薄壁杆型的模型。

6.平面交叉梁、连续梁、楼板：可选用PKPM(建研院)软件，选用理正设计工具箱(理正设计软件所)等。

7.钢结构：多层与高层钢结构可选用MTS(同济大学)、TAT(建研院)等。复杂钢结构可选用SAP84(北京大学)、MAS(农机院)、PDSOFT(中科辅龙公司)等。工业厂房钢结构可选用PS2000(冶研院)、STS(建研院)、3D3S(同济大学)等。钢结构设计软件的选用应多从CAD绘图方面的功能优越性考虑。

8.复杂结构应采用不少于两个不同力学模型的程序进行分析，并对其计算结果作正确性校核：
1)柱、墙计算轴力Ni基本符合柱、墙受荷面积Ai的近似重力：Ni=q·Ai
框架结构：q=12～14kN／m2框剪结构：q=13～15kN／m2剪力墙结构：q=14～16kN／m2
2)自振周期范围：框架结构：T1=(0.10～0.15)n
框剪结构：T1=(0.06～0.12)n
剪力墙结构：T1=(0.04～0.06)n
各自振周期的相互关系：T2=(1／3～l／5)T1
T3=(1／5～l／7)T1
n是结构计算的总层数
3)振型曲线的合理： T1振型无零点；T2振型在(0.7～0.8)H处有一个零点；T3振型在(0.4～0.5)H及(0.8～0.9)H处各有两个零点。H为结构计算的总高度。
4)合理的地震力：结构布置都较正常的结构，其底部剪力大致在下述范围内：
V0=(0.015～0.03)G(7°Ⅱ类场地土)
V[SUB]0[/SUB=(0.03～0.06)G(8°Ⅱ类场地土)
V[SUB]0[/SUB=(0.09～0.13)G(9°Ⅱ类场地土)
V0为结构底部剪力,G为结构总重量。
5)内外力平衡静力作用下：∑Ni=G
风力作用下：∑Vi=∑P
Ni为底层柱、墙在静力作用下的轴向力
Vi为底层柱、墙在风载作用下的剪力
∑P为作用于结构上的全部风载
地震力不能校核平衡，因为各振型内力经SRSS和CQC组合后，不再等于总地震水平作用力。
6)对称性对称结构在对称外力作用下，其对称点的内力与位移必须是对称的。
7)渐变性竖向刚度，质量变化较均匀的结构，在较均匀变化的外力作用下，其内力、位移等计算结果自上而下地均匀变化，不应有大正大负，大出大进的突变现象。
8)截面设计的合理性设计较正常的结构，一般而言不应有太多的超限截面，基本规律为：柱、墙的轴向设计值绝大部分为压力；柱、墙大部分为构造配筋；除个别墙段外，大部分剪力墙符合截面抗剪要求；梁截面绝大部分满足抗剪及抗扭要求。