PAGEPAGE115每天更新，每天享受注冊筑龍結(jié)構(gòu)超爽會員超爽0幣、超爽1幣資料海量資料即刻下載超爽0幣下載100套超級好圖，鳥巢、國家大劇院圖紙免費下！超爽1幣下載圖紙、詳圖、畢業(yè)設(shè)計、軟件應(yīng)用、經(jīng)驗、表格、講義、抗震……超爽2折下載全部成套圖紙、節(jié)點詳圖、畢業(yè)設(shè)計、講義講稿、軟件應(yīng)用、計算示例…….詳情咨詢：QQ：29436561計算模塊Strat第二篇計算模塊StratStrat模塊與軟件同名，是Strat系列軟件的核心計算模塊。計算模塊支持前處理Prep系統(tǒng)輸入的各項計算元素。計算模塊Strat采用了多項先進技術(shù)。結(jié)構(gòu)總剛矩陣采用先進的稀疏存儲模式。并在此基礎(chǔ)上開發(fā)出的LDLT直接求解器，比一般的列輪廓存儲方法，結(jié)構(gòu)總剛小一半左右，總剛分解速度也快一半左右。在此基礎(chǔ)上開發(fā)出的先進的預(yù)處理共軛梯度迭代求解器(PCG)，結(jié)構(gòu)總剛僅為一般列輪廓存儲方法，結(jié)構(gòu)總剛小數(shù)十至一百多倍，計算速度也有數(shù)十倍地提高。計算模塊用于計算剪力墻的墻單元(Wall單元，即板+膜單元)，為自主開發(fā)的全新的墻單元，解決了墻單元(膜部分)不能正確計算節(jié)點彎矩的世界性難題。Strat中的墻單元根據(jù)剪力墻節(jié)點域變形理論，采用與此前各類墻單元完全不同的構(gòu)造模式，構(gòu)造的單元平面內(nèi)轉(zhuǎn)角剛度正確、合理，能可靠地計算節(jié)點集中彎矩。對于一般采用墻單元計算剪力墻結(jié)構(gòu)的軟件，由于其墻單元不能可靠地計算節(jié)點集中彎矩，致使計算墻-梁連接結(jié)構(gòu)時，梁端彎矩偏小，結(jié)構(gòu)剛度偏小。而一般采用的處理方法是，將連梁用墻單元模擬，而這種方法存在很多問題。一方面這些軟件中采用的墻單元為二次單元，用于模擬連梁受力時，結(jié)構(gòu)偏剛；另一方面，實際結(jié)構(gòu)中的連梁跨高比均比較大，如梁高400跨度1500，這時用一個墻單元模擬，墻單元本身的計算誤差即非常大。這些軟件計算剪力墻結(jié)構(gòu)時，連梁用梁單元模擬則結(jié)構(gòu)偏柔，用墻模擬則結(jié)構(gòu)偏剛，這兩種模式比例不同時，結(jié)構(gòu)的剛度也會變化，計算具有不確定性，這顯然是不正常、不合理的。察看計算數(shù)據(jù)文件前處理系統(tǒng)Prep在生成計算數(shù)據(jù)文件時，對結(jié)構(gòu)節(jié)點、單元進行過系統(tǒng)的處理，因此計算數(shù)據(jù)文件中的單元編號、節(jié)點編號將與前處理Prep中顯示的不同。要查看計算數(shù)據(jù)文件中結(jié)構(gòu)信息，可在形成計算數(shù)據(jù)文件后，直接打開建筑結(jié)構(gòu)專用后處理模塊Archi，Archi中顯示的結(jié)構(gòu)信息完全反應(yīng)計算數(shù)據(jù)文件的信息。計算數(shù)據(jù)文件是文本文件，可用NotePad、Write、Word等編輯器直接打開，熟悉其數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)后，可直接對數(shù)據(jù)文件進行編輯、修改。平面8節(jié)點、塊體21節(jié)點單元的說明計算模塊中的平面8節(jié)點單元、塊體21節(jié)點單元是變節(jié)點單元。對于平面8節(jié)點單元，除4個單元角點須保留外，其它4個邊節(jié)點均可部分或全部刪除。對于塊體21節(jié)點單元，除8個角點外，其它12個邊節(jié)點和單元中心點，均可部分或全部刪除。當(dāng)前版本的前處理形成的這兩類單元均具有全部節(jié)點。如需刪除單元部分節(jié)點，可打開計算數(shù)據(jù)文件，將單元的對應(yīng)節(jié)點號該為1即可。對于空余的邊節(jié)點，程序?qū)⑼ㄟ^約束有效性判別自動加上約束，可以不另外加上節(jié)點約束。計算模塊最簡單的操作過程軟件針對常規(guī)的建筑結(jié)構(gòu)特點，隱含設(shè)置了最優(yōu)的計算模式。對于這些建筑結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)，用戶啟動程序后，讀入數(shù)據(jù)文件“Name._Sta”(如通過軟件集成模塊StratSoft調(diào)用程序?qū)⒆詣幼x入數(shù)據(jù)文件)。然后直接點連續(xù)計算按扭，僅靜力計算點()，同時有靜力、動力計算點()。程序?qū)⒏鶕?jù)結(jié)構(gòu)計算要求，自動調(diào)用各模塊完成所有的計算。當(dāng)然，程序同時提供了多種計算選項。用戶可以通過設(shè)置這些選項，控制計算過程，以滿足特殊計算的要求。下面按程序的操作過程，分別講述各部分的功能。1、打開文件[菜單:文件/1打開；；快捷鍵Ctrl+O]運行命令后，彈出Windows標(biāo)準(zhǔn)文件對話框，列出所有后綴為“_Sta”的計算數(shù)據(jù)文件，選擇一個文件后退出對話框，程序即讀入該文件。如果通過軟件集成系統(tǒng)StratSoft調(diào)用計算模塊Strat，且其它模塊剛調(diào)用過該工程，則啟動Strat模塊的同時，該工程計算文件即被自動讀入。這時如該工程的計算數(shù)據(jù)文件不存在，則提示讀入文件錯誤，可另外運行打開文件命令重新讀入其它的文件。在讀入數(shù)據(jù)文件的過程中，程序同時完成如下幾項工作。1、數(shù)據(jù)檢查程序?qū)?shù)據(jù)文件進行系統(tǒng)全面的數(shù)據(jù)檢查。檢查不正確的類型分警告、錯誤、嚴(yán)重錯誤三類。警告是數(shù)據(jù)不妥當(dāng)，程序可以給予更正，或者不更正時也不顯著影響計算結(jié)果。如節(jié)點上設(shè)置有強制節(jié)點位移，而此時節(jié)點相應(yīng)的自由度上又施加了節(jié)點約束，程序?qū)⒔o出警告，同時將約束刪除，保留節(jié)點強制位移。嚴(yán)重錯誤指錯誤將導(dǎo)致程序不能正常運行的嚴(yán)重錯誤。如單元沒有材料類型、梁柱單元的沒有截面類型能，這類問題將導(dǎo)致計算不能正常進行，程序歸為嚴(yán)重錯誤。出現(xiàn)嚴(yán)重錯誤時，程序?qū)⒉蝗菰S繼續(xù)進行計算。錯誤界于前兩者之間，計算可繼續(xù)運行，但計算結(jié)果有錯誤。如節(jié)點被約束自由度上施加了荷載，程序給出錯誤信息，同時刪除該荷載。用戶可打開“Name.ifo”文件查看錯誤信息。2、數(shù)據(jù)整理數(shù)據(jù)整理主要針對主從結(jié)構(gòu)(剛性樓層)。當(dāng)節(jié)點荷載、質(zhì)量、強制位移、彈簧、約束等施加在從節(jié)點上，程序自動將這些節(jié)點參數(shù)的平面內(nèi)的分量，轉(zhuǎn)移到對應(yīng)的主節(jié)點上。在前處理中，采用完全剛性樓層假定，或設(shè)局部剛性樓板(主從節(jié)點)但主節(jié)點未定時，由于主節(jié)點未定，應(yīng)當(dāng)施加在主節(jié)點上的參數(shù)可以直接加在某一從節(jié)點上，經(jīng)計算部分?jǐn)?shù)據(jù)整理后，能自動轉(zhuǎn)移到對應(yīng)的主節(jié)點。如建筑結(jié)構(gòu)中需考慮地下室側(cè)壁土體的嵌固約束、或彈性支撐，對于采用剛性樓層假定的結(jié)構(gòu)，可在地下室樓面內(nèi)的任意一點施加水平約束、或節(jié)點彈簧，則整個地下室層的側(cè)向位移即被約束，或者整個地下室層的側(cè)向剛度加上側(cè)壁土體的彈性支撐。2、參數(shù)存盤[菜單:文件/2參數(shù)存盤；；快捷鍵Ctrl+S]在計算結(jié)束、或計算過程中，該命令將計算過程中的各類參數(shù)存盤，形成文件“Name.Ast”。第二次在計算模塊打開該工程時，將自動從該文件中讀入各項參數(shù)，使計算可以在前一次基礎(chǔ)上接力進行。如在一次計算后，再次用前處理Prep改變結(jié)構(gòu)、荷載等計算參數(shù)，則須重新計算。前處理Prep生成計算數(shù)據(jù)文件時，如檢測到存在同文件名的“Ast”文件，將提示用戶刪除。用戶也可直截刪除該文件。3、計算模式設(shè)置[菜單:設(shè)置/1計算模式設(shè)置；]該命令通過如下對話框，在前處理Prep的設(shè)置之外，對計算模式進行設(shè)置。對于常規(guī)的建筑結(jié)構(gòu)，可直接采用程序隱含設(shè)置，可不運行該命令。求解器選擇直接法。即稀疏存儲LDLT分解方法求解器，為程序隱含的求解器。當(dāng)需要進行動力計算時，須選擇該求解器。迭代法。即稀疏存儲預(yù)處理共軛梯度(PCG)迭代求解器，僅進行靜力計算時，可選擇該求解器。迭代方法不需分解總剛矩陣，對每個荷載工況分別計算，當(dāng)僅計算靜力作用荷載工況較少時，優(yōu)勢非常明顯。但需要計算模擬施工、地震反應(yīng)譜時，由于需要對數(shù)十中荷載向量進行迭代計算，便不再具備速度優(yōu)勢。當(dāng)前版本PCG方法不提供動力計算功能?？倓偩仃噧?yōu)化模式不優(yōu)化。即不另外對結(jié)構(gòu)節(jié)點進行優(yōu)化排序，僅按前處理生成計算數(shù)據(jù)文件中時按三維坐標(biāo)排序后的節(jié)點順序計算?？焖賰?yōu)化。按最小非0元素法進行總剛矩陣優(yōu)化，為程序隱含的優(yōu)化方法，一般情況下建議采用該優(yōu)化模式。特點是速度快，且優(yōu)化效果明顯。與按自然坐標(biāo)順序計算方法比較，總剛小數(shù)倍。高級優(yōu)化。按最小填入量方法進行總剛矩陣優(yōu)化。能達到總剛矩陣的最優(yōu)化，總剛大小比快速優(yōu)化的小1/3~1/2。但優(yōu)化占用時間較多，在一般情況下不建議采用。振型計算方法下拉框中列出子空間迭代、李茲向量(Ritz)、蘭索斯(Lanczos)等三種計算振型方法，用戶在前處理選擇的之外，可重新選擇設(shè)置。子空間迭代法計算精度高，但速度稍慢。對于小結(jié)構(gòu)，須計算振型較多、或需計算全部結(jié)構(gòu)振型時，宜選擇該方法。蘭索斯(Lanczos)方法速度快，精度稍低。對于一般的結(jié)構(gòu)計算，只需求解結(jié)構(gòu)的前幾個振型，需計算振型數(shù)遠(yuǎn)小于結(jié)構(gòu)的總自由度數(shù)、質(zhì)點數(shù)，蘭索斯方法的計算結(jié)果將與子空間迭代法計算結(jié)果相同。對于一般的結(jié)構(gòu)計算，建議采用該方法計算。李茲向量(Ritz)直接法速度、精度介于兩者之間。約束有效性判別。如該選項被選中，程序?qū)⒃陬A(yù)處理之前，對結(jié)構(gòu)各節(jié)點的單元連接情況、約束設(shè)置情況進行系統(tǒng)的檢測。如檢測既無單元連接、又無約束的空自由度，將自動加上約束。對于自由度釋放梁柱單元，與同一節(jié)點連接的梁柱單元均有自由度釋放，則給出提示。對于塊體單元，只有平動剛度，沒有轉(zhuǎn)角剛度。約束有效性判別時能自動加上轉(zhuǎn)角約束。對于平面單元，只有單元平面內(nèi)的平動剛度。約束有效性判別能加上轉(zhuǎn)角約束，但不能加上平面外平動自由度的約束，平面外平動自由度的約束需用戶添加。由于節(jié)點約束處理繁瑣，且約束出錯將導(dǎo)致計算不能繼續(xù)。Strat模塊有約束有效性判別功能，能有效減小用戶數(shù)據(jù)準(zhǔn)備的工作量，確保計算的順利進行。計算節(jié)點質(zhì)量的Z向分量。程序隱含不被選擇。對于一般建筑結(jié)構(gòu)，宜采用隱含結(jié)果。如該選項被選中，將計入質(zhì)量的豎向分量，可計算結(jié)構(gòu)的豎向振型。在有限元計算中，質(zhì)量總有X、Y、Z三個分量。但對于建筑結(jié)構(gòu)，進行地震反應(yīng)譜計算時，只考慮平動振型的影響。如計入質(zhì)量的Z向分量，較高的建筑會出現(xiàn)周期較長的豎向振型，按這種振型計算地震反應(yīng)譜作用是不準(zhǔn)確的。因此對于一般的建筑結(jié)構(gòu)，應(yīng)不考慮質(zhì)量的豎向分量。4、預(yù)處理[菜單:計算/1預(yù)處理；]該命令進行如下工作。1、約束有效性判別。2、處理移動荷載、溫度場荷載數(shù)據(jù)。2、總剛矩陣優(yōu)化，根據(jù)優(yōu)化計算結(jié)果重新節(jié)點編號。3、確定結(jié)構(gòu)總體剛度矩陣的輪廓，計算總剛的容量，計算總體荷載矩陣的容量。4、檢測機器內(nèi)存容量，判斷內(nèi)存是否滿足最小內(nèi)存要求。5、對于大型結(jié)構(gòu)，初步確定總剛、總體荷載矩陣的分塊信息。5、計算單元剛度[菜單:計算/2計算單元剛度；]該命令計算各類型單元的單元剛度矩陣、單元荷載向量，并將計算結(jié)果存儲在機器硬盤中，供形成總體剛度矩陣時采用。該部分可以在預(yù)處理之前運行。6、形成總剛矩陣[菜單:計算/3形成總剛矩陣；]該命令根據(jù)預(yù)處理中形成的總體剛度矩陣信息，將各單元剛度矩陣拼接成結(jié)構(gòu)總體剛度矩陣，同時將單元荷載向量拼接成結(jié)構(gòu)總體荷載向量矩陣。在形成總剛的過程中，程序檢測到總剛對角元素為一極小值時，將給出提示。總剛對角元素為極小值，將導(dǎo)致計算錯誤，可能是存在未被檢測到的空自由度?？筛鶕?jù)提示的節(jié)點號檢查。7、矩陣分解[菜單:計算/4矩陣分解；]采用直接求解器時，先將總剛矩陣分解成三角矩陣，然后將總體荷載向量矩陣回代，得到向量唯一矩陣。采用迭代求解器器時，分別別對各荷載載向量迭代代，得到該該荷載向量量對應(yīng)的位位移向量。運行該命令后，結(jié)結(jié)構(gòu)在靜力力荷載、移移動作用下下的節(jié)點位位移即已經(jīng)經(jīng)得到，位位移的文本本文件為“Namee.Sollt”，可打開開文件查看看。8、計算結(jié)構(gòu)振型[菜單:計算/55計算結(jié)構(gòu)構(gòu)振型；]]該命令計算結(jié)構(gòu)構(gòu)振型。振振型文本文文件時“Namee.Moddt”。當(dāng)結(jié)構(gòu)的自由度度數(shù)較少，或或有效質(zhì)量量分量小于于需求解的的振型數(shù)時時，程序?qū)⒔o出提示示，同時按按最多能計計算得到的的振型數(shù)計計算結(jié)構(gòu)振振型。9、計算地震反應(yīng)應(yīng)譜[菜單:計算/66計算地震震反應(yīng)譜；；]該命令在計算結(jié)結(jié)構(gòu)振型之之后，按建建筑結(jié)構(gòu)抗抗震規(guī)范確確定的方法法計算結(jié)構(gòu)構(gòu)地震反應(yīng)應(yīng)譜作用。地震反應(yīng)譜計算算得到結(jié)構(gòu)構(gòu)的地震作作用位移，在在文件“Namee.Sptt”中。10、計算單元內(nèi)力力.應(yīng)力[菜單:計算/7計算單元元內(nèi)力.應(yīng)力；]該命令在計算各各單元的內(nèi)內(nèi)力，對于于板、平面面單元、塊塊體單元，將將根據(jù)選項項，計算節(jié)節(jié)點力，或或同時計算算節(jié)點應(yīng)力力。對于包包含動力計計算的結(jié)構(gòu)構(gòu)，還同時時計算地震震反應(yīng)譜內(nèi)內(nèi)力