結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化-yjk計算模型對比分析_第1頁
結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化-yjk計算模型對比分析_第2頁
結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化-yjk計算模型對比分析_第3頁
結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化-yjk計算模型對比分析_第4頁
結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化-yjk計算模型對比分析_第5頁
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文檔簡介

總體說 多塔結(jié) 求解性能、64位技 求解 框架單 平面單 剪力 轉(zhuǎn)換梁轉(zhuǎn) 邊界條 荷載處 計 專業(yè)計 人防計 剛 梁設(shè) 柱設(shè) 墻設(shè) 邊緣構(gòu) 對比結(jié) 理論基 懸臂柱測 懸臂墻測 本文之目的在于從各方面闡述YJK軟件的自身技術(shù)特點及處理方案,并側(cè)重于YJK軟件YJK軟件與其他常見軟件的對比如下表格,細節(jié)內(nèi)容在后續(xù)章節(jié)中細述。MIDASGEN1接有有有‐有無‐‐算(Building支持無‐‐無無無無無無無無無無無無無無無有無無無置無無無‐‐墻式無無無Lanczos法無無無無(Building中提供‐‐無無無無無無無大無無無無64無無無‐‐廣廈與YJK方法一‐‐了MIDAS、ETABS、SATWE等國內(nèi)外軟件的優(yōu)點,借鑒學習了ABAQUS、ANSYS等通用在此基礎(chǔ)上,YJK軟件在建模交互、計算速度以及解題規(guī)模等方面達到了一個全新的水MIDAS、PKPM的雙向接口,以及與ETABS、ABAQUS、PDS/PDMS以及Bentley的接口。應用。在一些超大工程上,YJK軟件的性能和技術(shù)優(yōu)勢也逐漸顯現(xiàn)。有限元及力學模YJKFea作為有限元分析,為YJK系列軟件提供統(tǒng)一的結(jié)構(gòu)分析全過程求解功能。YJKFea完全采用面向?qū)ο蟮乃枷脒M行模塊化設(shè)計,利用高效的異構(gòu)模型數(shù)據(jù)庫對數(shù)據(jù)進行統(tǒng)一多目標的計算模型。YJKFea前后處理接口靈活、統(tǒng)一、高效,適應復雜的荷載與求解條件,5.1.14對多塔樓結(jié)構(gòu),宜按整體模型和各塔樓分開的模型分別計算,并采用YJKFea中,所有的分析元素均以抽象的有限元組件的形式存在。各種元素遵循清晰與通用有限元軟件中處理思路類似,在YJKFea中對各類求解進行了抽象管理,靜力求“分組”是YJKFea中的一個概念。它包括了荷載分組、單元分組以及邊界條件分Model,M0 應用很廣泛,它允許在計算模型不同的自由度之間強加約束。在YJKFea中,MPC顯式地YJKFeaMPC方式Y(jié)JKFeaMPC變化,所有約束方程都在疊加整體剛求解性能、64YJKFea中,大量應用當前通用有限元分析中的先進技術(shù),并優(yōu)化組織程序結(jié)構(gòu),在ETABS等軟件相比均有大幅度的提高。642G300萬自由度YJKSATWE、ETABS、Midas等幾乎所有建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計軟件對于梁、柱、支撐等桿多種條件,是YJKFea中最復雜的單元。采用了統(tǒng)一的方式來編寫框架單元,支持歐拉梁、梁端剛域與偏心的本質(zhì)一致,梁端剛域可以認為是沿梁長度方向的偏心,YJK對YJKFea中,對異形截面的處理非常完善,充分考慮截面布置位置點與主形心點的差異、主慣性軸與布置坐標軸之間的偏角等細節(jié)。MidasEtabs對此的計算較為粗略,PKPM等軟件對一些異形截面的截面特性計算不夠準確。大系數(shù)。YJKSATWE均提供按《混凝土規(guī)范》5.2.4條自動計算中梁剛度放大系數(shù)的變化指數(shù)(如3次關(guān)系、1次關(guān)系等。協(xié)調(diào)平面四邊形等參,QA4,Allman插值)和改進型膜單元(二次完備精華非協(xié)調(diào)單元,NQ6Star改進型膜元(NQ6Star單元合成位移為:u(uquP(x,y),其中協(xié)調(diào)部分位移[222222],為滿足PTC的單元位移要求,又進一步運用了非協(xié)調(diào)函數(shù)u*NN*P1P)N* NQ6Star單元顯著的縮小了這一計算誤差。詳細實例見附錄3。1.5m2.0m的網(wǎng)格劃分尺度,計算精度誤差SATWE強制剛度修正引起的結(jié)構(gòu)剛特殊處理,ETABS采用梁墻剛度耦合約束的方式、YJKFea軟件中支持罰單元以及梁墻樓板可以以剛性樓板假定、彈性板(彈性膜、彈性板3、彈性板6)方式進行模擬。其中剛性樓板假定通過以MPC關(guān)系對相關(guān)節(jié)點自由度進行約束實現(xiàn)。彈性樓板則以《抗震規(guī)范》6.4.7跨高比較小的高連梁,可設(shè)水平縫形成雙連梁、多連梁或采取其它了計算異常、保證了計算精度。YJK處理如下圖所示。但當上下層墻出現(xiàn)偏心時,SATWE的上層墻為斜墻;大截面柱用戶輸入的剛性梁,SATWE按照假設(shè)的截面很大的桿件計算,容易出現(xiàn)計算異常;對于工程中常出MPC關(guān)系處理。采用局部坐標系可以簡單方面的懸挑板荷載,YJKPKPM只作為線荷載加到SATWE由于單元以及溫度荷載處理的問題,對于某些情況的處理存在較大偏差,特別YJK軟件中的典型部分計算內(nèi)容進行說明。YJK結(jié)構(gòu)分析軟件在細胞解法的基礎(chǔ)上充分考慮了多、建筑結(jié)構(gòu)的特點,并從實際角度構(gòu)的動態(tài)響應問題的效率提高已經(jīng)得到了很多工程的驗證[BayoandWilson,1984,Wilson,YuanandDickens,1982]。中借鑒了ETABS軟件振型方向因子的概念。如果某個振型的平動成份大于50%,就把這個振型叫做側(cè)振振型,反之如果某個振型的扭轉(zhuǎn)成份大于50%,就把這個振型叫做扭振振型。計算的作用有效質(zhì)量系數(shù)可能比YJK大,經(jīng)過題目試算驗證,在有室情況下,PKPM的 應邊長;對其他形式平面,可取ei=0.1732ri,ri為第i層樓層平面平行作用方向的回轉(zhuǎn)YJKFea根據(jù)前處理提供的各層偶然偏心的偏移量進行計算。Y在求解偶然偏心問題時提2種方法求解,分別是傳統(tǒng)的等效扭矩法和效率更高、計算更為準確的瑞利‐里茲投影YJK軟件中除了支持全樓統(tǒng)一阻尼比外,還支持按照不同材料進行比例阻尼的計算。這在YJKFea的反應譜分析中,基于應變能的各振型阻尼比的計算方法考慮不同材料的阻然后構(gòu)建整個結(jié)構(gòu)的阻尼矩陣。計算方法與《抗震規(guī)范》10.2.8條文說明中建議的應變能加,軟件根據(jù)兩種算法的層剪力、層間位移角比值確定全樓放大系數(shù)(如只有個 多組時程波的平均影響系數(shù)曲線與振型分解反應譜法所用的影響系數(shù)曲線相比,在對應于結(jié)構(gòu)主要振型的周期點上相差不大于20%。的80%,每條波輸入的計算結(jié)果不應小于65%。但計算結(jié)果也不能太大,每條波輸入計算不大于135%,平均不大于120%。局部振動經(jīng)常是由于結(jié)構(gòu)模型不合理、有缺陷而造成的。YJK軟件應用能量集中程度識《高規(guī)》5.1.8建筑結(jié)構(gòu)在進行重力荷載作用效應分析時,柱、墻、斜撐等構(gòu)件的廣義 轉(zhuǎn)換 SATWE軟件中,由于施工次序的最小單位是樓層,無法處理這種細化的施工方案。YJK軟件中充分應用死活單元技術(shù)進行各種專業(yè)計算。按照規(guī)范,在人防計算時候采用度矩陣;2)ETABS、Midas中梁柱支撐等一維構(gòu)件采用了桿元的幾何剛度矩陣;ETABS的剪力墻采用了殼元的幾何剛度矩陣3)只有YJK的一維構(gòu)件采用了空間梁元的幾何剛度矩陣,能解,而且求解精度在小變形情況下與迭代求解相當,YJK、ETABSSATWE都提供該方法。YJK采用了計算精度較高的計算模型和計算效率領(lǐng)先的非迭代計算方法,保證了超大規(guī)不應小于0.5,抗震設(shè)計時γe2不應小于0.8。SATWE采用剛度串模型,先將上部或下部結(jié)構(gòu)各層的側(cè)向剛度求倒數(shù),得出位移后再另外,SATWE計算單層剛度是直接疊加所有豎向構(gòu)件的側(cè)向剛度,不能考慮豎向構(gòu)件YJKFea軟件中,運用死活單元技術(shù),完全按照規(guī)范要求激活轉(zhuǎn)換層上下對應樓層單果對比。結(jié)果表明,SATWE的結(jié)果在多數(shù)情況下不合理。YJKT形截面配PKPM先計算、非組合下軸力最大值,然后將該軸力與各組合彎矩一起計算YJK提供簡化與通用兩種計算方法,PKPM只提供簡化方法。簡化方法:Hn/2h0;通用公式M/(Vh0)。用公式M/(Vh0)來計算柱的剪跨比。PKPM1.2*(1.0D+0.5L)計算軸壓比((0Nu;YJK按照基本組合計算軸壓比,YJK軸壓比偏大。對 PKPM考慮柱活載效應考慮樓層的折減(存在不應該的重復折減);YJK不考慮柱荷載效應折減(符合規(guī)范要求,高鋼規(guī)4.3.5條有明確規(guī)定)。等級都設(shè)置為4,對一層以下抗震構(gòu)造措施的抗震等級逐層降低一級,但不低于四級。SATWE需人工指定;SATWE在結(jié)構(gòu)整體計算時不考慮施加在室外墻上的水土壓力及人防荷載,等于遺YJK采用整體有限元計算,對于土水壓力或人防荷載按實際分布,直接加到每一個單PL3/算例中:彈性模量2.8E7KN/m2;截面尺1.0m*1.0m;P=100KN。采1m網(wǎng)--SATWE膜Etabs-SATWEEtabs四個軟件的膜元差異較明顯,YJK的誤差在0.5%以內(nèi),Etabs的誤差在1.5~1.7%,Midas6~8%SATWE計算結(jié)果隨著長細比的增加,誤差算模型。在每層的墻兩端分別施加水平力50kN和外水平力50kN。2誤差5誤差8誤差層誤差YJK、Etabs的內(nèi)力計算結(jié)果與理論解完全一致;差在10%左右,10層在20%以上。無差,而NQ6Star單元不再需要加入罰單元的特殊處理。柱0.2,0.27,‐2.1,梁000000墻在受到豎向荷載情況下,YJK(NQ6Star)ETABS計算較為準確合理,與根166KN(梁墻‐32.58‐33.76 ‐26.38 梁 墻(3*4~~P-墻性Fcr4l

Ptanl/lNN施加重力荷載設(shè)計值N=5500kN;水平力F作用值=1000kNPNP彎矩放大系數(shù)理論值:amplify_mom=tan(alfa_h*l)/(alfa_h*l)=18.3412。~~Etabs~~不考慮二階效應結(jié)果對比~~考慮二階效應結(jié)果對比

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