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标题: STRAT实例--江苏某佛塔工程计算、设计 [打印本页]

作者: 银土木 时间: 2011-4-18 09:30 标题: STRAT实例--江苏某佛塔工程计算、设计

STRAT软件完成了江苏一复杂工程设计。该工程涉及到倾斜剪力墙、复杂坡屋面、大跨度现浇空心板楼盖等多种特殊问题。这些问题中的任何一个对于工程师而言都是很头痛的问题，更何况集中了诸多问题在一个工程之中。设计院多方寻求合适的分析软件，曾一度尝试国外一些软件。但最终，还是在我们的协助之下，利用STRAT软件很好的解决了这些问题，完成结构设计。
   该工程共16层，层高4.8m~6m，总高87.25米，框架-剪力墙结构。工程特殊性在于，位于结构四角的剪力墙，随着建筑里面内收成为倾斜墙体(见结构模型图)。一些二维建模软件，虽然采取一些变通的处理措施，能够输入斜柱，但对于斜墙便一筹莫展了。该结构中间抽柱，形成大跨度空间。最大跨度16m´26m，上部随结构立面内收稍有减小。大跨度空间采用现浇空心板楼盖，占结构楼面的3/5。此外，结构顶部双向内收，形成歇山式坡屋顶。由于下部存在大空间，坡屋面内部构造非常复杂。
   利用STRAT软件二维三维结合的功能，2个小时内完成了初步的建模，显示了STRAT软件强大的图形功能。其中对其它软件而言无法解决的倾斜剪力墙的，在STRAT中很轻松、容易地得到了解决。
   对于大跨度现浇空心板楼盖，采用STRAT特有的细分板单元分析模型分析。利用STRAT专门的空心板楼盖建模方法，虽然各层平面不同需要分别建模，同样很快建成精确分析模型。
   复杂坡屋面的建模，完全依赖三维图形功能。在STRAT软件中，大量的空间斜杆的定位、相交，都可以利用软件的空间图形计算功能自动实现，而不需要如其他国外通用软件一样，需要计算空间定位点，或者需要从AutoCAD导入。这种复杂的坡屋面，在STRAT中同样很容易地得到处理，不做任何简化，包括檐口处的变截面挑梁，包括坡屋面楼板(见模型图)。

   该工程不但外形、构成复杂，其受力也具有典型性。经过STRAT不做简化的三维模型计算，发现顶层坡屋面下的立柱(见模型图)，轴力均为受拉——即坡屋面吊起了下部楼层。这反映了空间坡屋面，尤其是平面内刚度极大的坡屋面板，在三维空间结构受力中的重要作用。也由此可见，坡屋面结构不能简化计算，简化会导致完全相反的结果。

   由于工程的复杂性，设计院也用ETABS计算。计算结果发现，很多楼层连梁超筋。情况反馈到我们这里，我们判断这样的长连梁(5m长)、在这类框-剪结构不可能超筋，并且STRAT计算也没有超筋，要求设计院与ETABS开发人员联系。经联系后才了解到ETABS并不能够计算倾斜剪力墙，其计算结果是错误的。
   设计院也委托高校老师用SAP2000计算该工程，计算模型见附图。从图中可看出，SAP2000的模型非常粗略，坡屋面做了很多的简化。大跨度现浇空心板楼盖，只用简单的大板模型，其作用相当于普通的弹性楼板。完全不能够真实计算大板的受力、得出配筋，也不能反映大板对结构侧向刚度的贡献。

   反观STRAT软件的处理结果，不但能够真实建模、计算，而且绘制出全部施工图，普通梁、柱、楼板之外，对倾斜墙体也能完全正确地出图，体现了STRAT软件强大的适应性。尤其是大跨度空心板，STRAT绘制几乎完美的施工图，这是当前其他软件都不具备的。

   由这个特殊工程可看出，STRAT不但功能强大，适应性强，而且对工程处理到位——这些都是当前国外一些软件所不能达到的。

整体模型图

内部详细结构

屋顶结构
(不做任何简化的坡屋面模型，包括檐口处的变截面梁)

屋顶切面图

有楼板的屋面内力值
（明显可以看出屋面楼板对整个结构的影响，使顶层柱出现受拉。主要原因是：坡屋面楼板形成刚度极大的锥形穹顶，直接将荷载传到四角剪力墙上。）

屋楼板的屋面内力值

空心板肋梁施工图

柱位图(包括倾斜墙体的暗柱)

梁施工图

柱施工图(包括外侧倾斜柱)

暗柱施工图(外侧倾斜墙体)

普通楼板施工图

SAP2000的模型(简化了坡屋面构造，大跨度现浇空心板仅用普通大板模拟)

作者: 银土木 时间: 2011-4-18 09:33

整体模型图
三维显示

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作者: 银土木 时间: 2011-4-18 09:43

整体模型
三维显示2

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作者: 银土木 时间: 2011-4-18 09:45

屋顶结构
（不做任何简化的坡屋面模型，包括檐口处的变截面梁)

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作者: 银土木 时间: 2011-4-18 09:47

屋顶切面图
内部详细构造

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作者: 银土木 时间: 2011-4-18 09:48

有楼板的屋面竖向构件内力值
（明显可以看出屋面楼板对整个结构的影响，使顶层柱出现受拉。主要原因是：坡屋面楼板形成刚度极大的锥形穹顶，直接将荷载传到四角剪力墙上。）

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作者: 银土木 时间: 2011-4-18 09:50

无屋面板的屋面竖向构件内力值

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作者: 银土木 时间: 2011-4-18 09:52

空心板肋梁施工图
程序自动生成

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作者: 银土木 时间: 2011-4-18 09:53

柱位图(包括倾斜墙体的暗柱)

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作者: 银土木 时间: 2011-4-18 09:54

梁施工图
（包括空心板部分的暗梁）

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作者: 银土木 时间: 2011-4-18 09:56

柱施工图(包括外侧倾斜柱)

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作者: 银土木 时间: 2011-4-18 09:57

暗柱施工图(外侧倾斜墙体)

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作者: 银土木 时间: 2011-4-18 10:01

普通楼板施工图（程序生成）

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作者: 银土木 时间: 2011-4-18 10:04

SAP2000的模型
（简化了坡屋面构造，大跨度现浇空心板仅用普通大板模拟）

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作者: 银土木 时间: 2011-4-18 10:06

sap模型俯视图，可以看出屋面板及楼层大板的简化

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作者: flurry 时间: 2011-4-18 10:19 标题: STRAT软件完成2010版抗震规范GB50011的更新

为了配合开始实施的新抗震设计规范，佳构STRAT软件在紧张开展V5.0开发的同时，组织人力，研究新规范，更新软件相关内容。在很短的时间之内，完成软件各模块的更新。如此同时，STRAT软件相应的功能也作了完善、升级。
在新规范更新的同时，老规范的仍然保留(见图1)。在短期内，用户可以选择采用的规范类型。
更新后的新规范内容，将随即将发布的STRAT V5.0软件一起发布。

总体而言，本次《抗震规范》更新涉及的范围不大，软件更新投入的工作有限。从维护用户的利益出发，上海佳构公司决定，STRAT 软件不因为规范更新而升级收费。STRAT V5.0版本，在同等功能的情况下，将完全免费升级。

与STRAT软件现有功能相应的新规范更新内容如下：

1、地震反应谱方向数，由4个增加到20。(系软件功能更新)
2、增加地震影响系数增大倍数选项(抗规4.1.8条)。该条2001版抗规也有，本次更新包含了该选项，对山区的工程是个实用的功能。
3、抗规5.1.4条：水平地震影响系数，I0/I1类场地类别的特征周期。
4、抗规5.1.5条：反应谱曲线的有关阻尼系数的调整。
5、抗规5.2.3条：偶联系数计算公式的调整
6、抗规5.2.5条：6度、9度抗震是楼层最小地震剪力系数的调整。
7、抗规5.3.4条：增加竖向地震反应谱计算，及相应的荷载组合、构件验算功能。
这是本次规范的一个重要调整。此前的竖向地震力的计算，直接与结构重力荷载相关。对于日渐增多的大跨度结构、超高层结构，这种方法明显过于粗略。
STRAT软件原本就有计算竖向振型的功能，即Strat模块中选择“计算竖向(Z向)振型”项。但由于没有相关的规范规定，计算得到的竖向振型(或振型的竖向分量)，并没有用于最终的地震反应谱内力。
更新后的STRAT软件，在计算水平地震反应谱的同时，可以选择计算竖向地震反应谱。竖向地震反应谱计算得到单独的内力、位移，并参予结构和构件的验算。有了更为精确、可靠的竖向地震反应谱方法，对于大跨度、超高层结构，我们建议都选择计算。
STRAT原有的根据重力确定竖向地震力的方法，仍然保留，用户可以选择使用。但一旦选择计算竖向地震反应谱，原有的方法将不被使用。

8、抗规5.4.1条：在水平地震+竖向地震组合中，增加竖向地震1.3/-1.3、水平地震(0.5/-0.5)的组别。
竖向地震的组合系数，在原有根据重力计算时，由于竖向地震力与重力产生的内力总是同号的，因此荷载组合系数只需要正值(+0.5/+1.3)。
当采用竖向地震反应谱后，竖向地震力不再与重力荷载内力成比例，因此荷载组合系数也需要同时包含正、负值(+0.5/-0.5；+1.3/-1.3)。本次更新也体现了这一点。

9、抗规5.4.2条：钢构件承载力抗震调整系数调整为强度0.75/稳定0.80。
10、抗规5.5.1条：钢结构的侧移限值改为 1/250.
11、抗规6.1.2条：多高层混凝土结构抗震等级表的调整。
12、抗规6.1.10条：底部加强层的高度由1/8改为1/10。
13、抗规6.3.6条：柱轴压比最大容许值的调整。
14、抗规6.3.7条：柱最小纵筋配筋率的调整。
15、抗规6.3.9条：柱箍筋加密区最小配箍特征值的调整，增加四级抗震等级的项。
16、抗规6.4.2条：抗震墙重力荷载代表值下的最大容许轴压比调整。
17、抗规6.4.5条：约束、构造边缘构件的判别标准，约束边缘构件范围与墙截面长度的关系，增加约束边缘构件的纵筋配筋率要求，等系列调整。
18、抗规8.1.3条：多高层钢结构抗震等级。STRAT/Archi能自动判别结构的抗震等级，该项功能现在增加了对钢框架、钢框撑、钢框筒结构的抗震等级的自动判别。
19、抗规8.2.3条：偏心支撑关联构件的内力调整系数的最小值，由原来的根据抗震等级设定，改为根据抗震等级设定。
Archi中相应功能调整：原来的设定系数，由程序初步判断，但显示出来，由用户最终设定。现在改为完全由程序内部设定。

我们需注意到，一类工程的设计，需要牵涉多部规范。如高层混凝土结构，在《抗震规范》、《混凝土规范》、《高层规程》等都有约定，部分内容不完全一致(如高规中的B类结构，这次抗规仍未涉及)。软件的相应功能，实际是综合多个规范的结果。我们将密切关注后续新规范、规程的发布，即时作出更新、调整。

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