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40
多塔结构计算阵型个数不够造成 的配筋异常
41
多塔结构计算阵型个数不够造成的配筋异常
• 本模型是为了计算车库的，建了五个商铺的多塔，为什么二层的五个 塔，有两个塔超筋很厉害？是模型出错了吗？参数检查没有问题，实 在是很着急
42
计算结果的配筋简图显示，2层的1塔和2塔梁柱配筋 普遍超限
43
查看原因
28
结论
• 柱的双偏压配筋结果是个多解的结果，本例说明，虽然 YJK与PKPM结果不同，但都是计算正确的结果。 • 另一方面，从YJK和PKPM结果比较来说，YJK的在柱的结 果更加优化合理，如长边配置较多钢筋，短边配置较少钢 筋，配筋量较少等
29
无梁楼盖两种计算模式结果对比
30
为何在无梁楼板计算中，平面楼板和上部结构计算 弹性楼板结果不一样，且平面楼板结果偏大？
• 可以看出，Midas和YJK的计算结 果基本相同，进一步说明YJK的 计算结果正确
Midas与YJK对比
39
结论
• 当结构存在地下室时，SATWE和YJK的地震计算质量参与 系数结果常常存在较大差距。 • 当结构存在地下室时，SATWE给出的有效质量系数很容易 达到90%以上，甚至达到99%，多数情况下这个给出的值 将是偏高的。 • 说明问题的方法是继续增加计算振型个数再计算，SATWE 的剪重比还会大幅增加，有时增幅达到30%以上； • 这就说明它第一次计算时将地震力少算了，质量系数达到 99%属于虚报的情况。
YJK统计计算地震倾覆力矩比例仅在转换层及其以下 各层进行
• YJK按照带框支转换层的结构特点进行框支框架所占的地 震倾覆力矩比例的计算，即统计计算仅在转换层及其以下 各层进行， • 总的框支框架所占的地震倾覆力矩比例是转换层及其以下 各层分别计算的叠加，不再把分母叠加上转换层以上各层 剪力墙承担的倾覆力矩。 • 这样的结果才符合规范控制的要求
15
SATWE是按照全楼所有层统计框支框架所占的 地震倾覆力矩比例
• SATWE是按照全楼所有层统计框支框架所占的地震倾覆力 矩比例，由于在转换层以上全是剪力墙而框支框架基本不 存在，这样统计的结果必然是框支框架所占比例很小。 • 应该说这样的统计不符合规范的要求的目标，规范是控制 框支框架在平面中所占比例不能太高，一般在各层中框支 框架承担的地震倾覆力矩应也应小于该层总地震倾覆力矩 的50%。 • 但如果按照全楼统计，即便在某几层全是框支框架柱，由 于转换层上面纯剪力墙的层数很多，仍可以得到框支框架 16 所占的地震倾覆力矩比例很小的结论
17
结论
• 带转换层的框支框架承担的地震倾覆力矩的计算，SATWE 计算结果太小，不符合规范的要求 • YJK按照带框支转换层的结构特点进行框支框架所占的地 震倾覆力矩比例的计算，即统计计算仅在转换层及其以下 各层进行，总的框支框架所占的地震倾覆力矩比例是转换 层及其以下各层分别计算的叠加，不再把分母叠加上转换 层以上各层剪力墙承担的倾覆力矩。这样的结果才符合规 范控制的要求。 • 因此YJK计算出的框支框架承担的地震倾覆力矩百分比要 18 比SATWE大很多。
48
结论
• 用户对多塔结构应关注质量参与系数的计算结果。 • 大底盘多塔结构，底盘结构和上部分塔结构刚度差别较大， 塔楼部分容易产生鞭梢效应，因此多塔结构的地震计算需要 较多的计算振型个数才能达到质量参与系数90%的要求。 • 如果填写的振型个数少，容易发生楼层地震剪力结果过小的 问题，根据《抗规》最小剪重比的要求，就会形成较大的地 震力放大系数，这种不正常的放大系数将造成配筋结果异常 的状况。 • 另一方面，地震力计算结果小达不到规范的要求，将造成设 49 计不够安全的结果。
• 为了查看梁配筋大的原因，我们打开某根梁的内力计算结 果查看，发现该梁在Y方向地震作用下的弯矩达到9300多 的一个极大值，明显计算异常
44
查看原因
• 为了查看Y向地震力大的原因，我们在周期阵型和地震作 用文件Wzq.out中看到，该结构根据《抗规》5.2.5条最小 剪重比要求的Y方向地震力放大调整系数非常大，塔1和塔 2分别为66.6和11。
33
5、将上部结构为3层模型改为1层模型
• 在平面楼板中楼 板是按照分层模 型计算的，即按 照1层的模型计算 • 这种差别有时对 楼板的内力有一 定的影响
34
最终结果对比
柱上板带：平面楼板：M=75.8；As=1039； 上部计算弹性板：M=74.1；As=1035； 跨中板带：平面楼板：M=64.0；As=872； 上部计算弹性板：M=62.5；As=867；
抗倾覆力矩计算差异
19
基底零应力区与PKPM对比差异很大
Biblioteka Baidu
倾覆力矩的计算结果二者基本相同，但是，抗倾覆力矩计算结 果有较大差异，YJK的结果偏小，导致零应力区的比例为16%， 大于15%而超限 20
相关计算公式
21
计算差异分析——抗倾覆力臂取值不同
• YJK和SATWE计算倾覆力矩用的方法相 同，
12
SATWE算出的框支框架倾覆力矩百分比和YJK算出的 差别较大
13
14
转换层以上各层计算出的框支框架所占地震 倾覆力矩基本是0
• 对于带框支转换层的结构，在转换层及其以下各层，框支 框架所占的比例较多，按照这些层计算出的框支框架所占 地震倾覆力矩的比例较高。 • 但是在转换层以上各层，没有框架柱或框架柱所占的比例 很小，更不会再有框支框架柱，因此按照这些层计算出的 框支框架所占地震倾覆力矩基本是0，而剪力墙承担的倾 覆力矩占了绝大部分
35
有地下室时的SATWE质量参与系数 99%
36
用户问题：该工程计算阵型个数为21个时，SATWE的质 量参与系数已达99%，而YJK才到77%，为何计算差别大
SATWE
计算振型个数 21个 有效质量系数：X 方向: 99.50% Y 方向: 99.98% 基底剪力：X 方向: 16925.4 Y 方向: 16970.2 38个 99.50% .00% 99.50% -0.48% 18165.4 7.33% 19879.7 17.14%
• 不同的是，对于抗倾覆力矩的计算， YJK考虑了塔楼偏置的影响，按塔楼综 合质心计算抗倾覆力臂，、即按塔楼 综合质心到基础近边的距离取值 • 没有按照基础宽度一半取值
• 塔楼综合质心是按照按各层质心的质 量加权计算得出的
22
计算差异分析——抗倾覆力臂取值不同
• 对于该用户工程，从正立 面和侧立面图可以看出， 它的塔楼在Y向有明显的 偏置， • YJK考虑了这种偏置影响 ，计算结果更合理，且偏 于安全
• 我们对SATWE和YJK都增加计算振型个数到38个，再次计 算后对比如下 • SATWE：质量参与系数：X 向 99.50%，Y 向 99.50%，基底 剪力：X 方向18165，Y向19879； • YJK：质量参与系数：X 向 90.69%，Y 向 96.57%，基底剪 力：X 方向18522，Y向20043； • 可见YJK的质量参与系数达到了90%和96%，但是SATWE的 基底剪力明显增加，其X向基底剪力增加了7.33%，Y向基 底剪力增加了17.14%。 38 • 此时SATWE与YJK的基底剪力仍差别不大。
24
柱双偏压配筋计算差异问题
25
用户问题：YJK、PKPM算出的柱子配筋完全相反
计算有差别的柱为 角柱，角柱自动按 双偏压计算
26
柱的计算配筋结果 对比
27
• 在PKPM中，修改柱的 配筋，使之与YJK相同 ，然后再点取“双偏 压”菜单进行柱双偏 压验算，
• 可见屏幕下提示：双 偏压验算全部满足要 求
45
多塔结构计算振型个数不够是计算异常的原因
• 用户填写的计算振型个数为9个 • 有效质量系数极小 • 很多塔的地震剪力很小
仅计算9个振型，质量参与系 数4%，地震力计算结果太小， 按剪重比要求的放大系数达 60
46
计算足够的振型个数后结果正常
选择“程序自动确定阵型 数”，结果正常
47
计算足够的振型个数后结果正常
31
1、将梁改为虚梁
• 因为您输入的暗梁有一定 的刚度，在上部结构计算 时，梁的刚度和板的刚度 叠加，造成重复计算。 • 而在平面楼板有限元计算 时，软件将自动将暗梁的 刚度去除。
32
减少计算模型差异的措施
• 2、使该工程控制内力仍为恒载和活荷载 • 3、将上部结构弹性板单元设置为0.5米 • 4、无梁楼盖计算相关设置 需勾选“考虑本层竖向刚度”，
将该工程模型转到Madas-Gen中进行计算，并和YJK 的结果对比
计算振型个数 21 Midas YJK
有效质量系数：X 方向: 76.31 % 77.39% 1.41% Y 方向: 78.40% 77.64% -0.97% 基底剪力：X 方向: 16660.6 17253.5 3.56% Y 方向:
用户常见问题分析汇总
1
用户问题回复文档
2
3
广东结构委员会肯定YJK与SATWE互为校核
有斜杆时的楼层抗剪承载力 计算对比
5
6
有斜杆楼层SATWE和YJK楼层抗剪承载力差别大
7
8
将SATWE中的设计参数“钢 结构截面净毛面积比”从原 来填写的是0.5改为1，接过 变为与YJK相同
9
将SATWE中的设计参数“钢结构截面净毛面积比”从 原来填写的是0.5改为1，结果变为与YJK相同
10
结论
• SATWE在计算斜杆承载力时，对斜杆按稳定计算控制的承 载力采用了杆件的净截面面积； • SATWE这种算法显然是错误的，因为根据钢结构设计规范 的要求稳定计算不应采用净截面面积，而应采用的是毛截 面面积； • 斜撑抗剪承载力的计算YJK与PMSAP结果相同
11
带转换层的框支框架承担的地震 倾覆力矩计算
YJK
计算振型个数 21个 有效质量系数：X 方向: 77.39% Y 方向: 77.64% 基底剪力：X 方向: 17253.5 Y 方向: 17164.8 38个 90.69% 96.57% 18522.7 20043.6 17.19% 24.38% 7.36% 16.77%
37
SATWE增加计算振型个数到38个时基底剪力仍明显增加
23
结论
• 对于整体结构抗倾覆计算和基础零应力区的计算，当上部各 层相对于底部楼层有质心偏置的情况时，SATWE和YJK计算结 果不同， • YJK考虑了塔楼偏置的影响，按塔楼综合质心计算抗倾覆力臂 ，塔楼综合质心是按照按各层质心的质量加权计算得出的。 • 而SATWE的抗倾覆力臂直接取用基础底面宽度的一半计算。 • YJK考虑了这种偏置影响，计算结果更合理，且偏于安全
多塔结构计算阵型个数不够造成 的配筋异常
41
多塔结构计算阵型个数不够造成的配筋异常
• 本模型是为了计算车库的，建了五个商铺的多塔，为什么二层的五个 塔，有两个塔超筋很厉害？是模型出错了吗？参数检查没有问题，实 在是很着急
42
计算结果的配筋简图显示，2层的1塔和2塔梁柱配筋 普遍超限
43
查看原因
28
结论
• 柱的双偏压配筋结果是个多解的结果，本例说明，虽然 YJK与PKPM结果不同，但都是计算正确的结果。 • 另一方面，从YJK和PKPM结果比较来说，YJK的在柱的结 果更加优化合理，如长边配置较多钢筋，短边配置较少钢 筋，配筋量较少等
29
无梁楼盖两种计算模式结果对比
30
为何在无梁楼板计算中，平面楼板和上部结构计算 弹性楼板结果不一样，且平面楼板结果偏大？
• 可以看出，Midas和YJK的计算结 果基本相同，进一步说明YJK的 计算结果正确
Midas与YJK对比
39
结论
• 当结构存在地下室时，SATWE和YJK的地震计算质量参与 系数结果常常存在较大差距。 • 当结构存在地下室时，SATWE给出的有效质量系数很容易 达到90%以上，甚至达到99%，多数情况下这个给出的值 将是偏高的。 • 说明问题的方法是继续增加计算振型个数再计算，SATWE 的剪重比还会大幅增加，有时增幅达到30%以上； • 这就说明它第一次计算时将地震力少算了，质量系数达到 99%属于虚报的情况。
YJK统计计算地震倾覆力矩比例仅在转换层及其以下 各层进行
• YJK按照带框支转换层的结构特点进行框支框架所占的地 震倾覆力矩比例的计算，即统计计算仅在转换层及其以下 各层进行， • 总的框支框架所占的地震倾覆力矩比例是转换层及其以下 各层分别计算的叠加，不再把分母叠加上转换层以上各层 剪力墙承担的倾覆力矩。 • 这样的结果才符合规范控制的要求
15
SATWE是按照全楼所有层统计框支框架所占的 地震倾覆力矩比例
• SATWE是按照全楼所有层统计框支框架所占的地震倾覆力 矩比例，由于在转换层以上全是剪力墙而框支框架基本不 存在，这样统计的结果必然是框支框架所占比例很小。 • 应该说这样的统计不符合规范的要求的目标，规范是控制 框支框架在平面中所占比例不能太高，一般在各层中框支 框架承担的地震倾覆力矩应也应小于该层总地震倾覆力矩 的50%。 • 但如果按照全楼统计，即便在某几层全是框支框架柱，由 于转换层上面纯剪力墙的层数很多，仍可以得到框支框架 16 所占的地震倾覆力矩比例很小的结论
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结论
• 带转换层的框支框架承担的地震倾覆力矩的计算，SATWE 计算结果太小，不符合规范的要求 • YJK按照带框支转换层的结构特点进行框支框架所占的地 震倾覆力矩比例的计算，即统计计算仅在转换层及其以下 各层进行，总的框支框架所占的地震倾覆力矩比例是转换 层及其以下各层分别计算的叠加，不再把分母叠加上转换 层以上各层剪力墙承担的倾覆力矩。这样的结果才符合规 范控制的要求。 • 因此YJK计算出的框支框架承担的地震倾覆力矩百分比要 18 比SATWE大很多。
48
结论
• 用户对多塔结构应关注质量参与系数的计算结果。 • 大底盘多塔结构，底盘结构和上部分塔结构刚度差别较大， 塔楼部分容易产生鞭梢效应，因此多塔结构的地震计算需要 较多的计算振型个数才能达到质量参与系数90%的要求。 • 如果填写的振型个数少，容易发生楼层地震剪力结果过小的 问题，根据《抗规》最小剪重比的要求，就会形成较大的地 震力放大系数，这种不正常的放大系数将造成配筋结果异常 的状况。 • 另一方面，地震力计算结果小达不到规范的要求，将造成设 49 计不够安全的结果。
• 为了查看梁配筋大的原因，我们打开某根梁的内力计算结 果查看，发现该梁在Y方向地震作用下的弯矩达到9300多 的一个极大值，明显计算异常
44
查看原因
• 为了查看Y向地震力大的原因，我们在周期阵型和地震作 用文件Wzq.out中看到，该结构根据《抗规》5.2.5条最小 剪重比要求的Y方向地震力放大调整系数非常大，塔1和塔 2分别为66.6和11。
33
5、将上部结构为3层模型改为1层模型
• 在平面楼板中楼 板是按照分层模 型计算的，即按 照1层的模型计算 • 这种差别有时对 楼板的内力有一 定的影响
34
最终结果对比
柱上板带：平面楼板：M=75.8；As=1039； 上部计算弹性板：M=74.1；As=1035； 跨中板带：平面楼板：M=64.0；As=872； 上部计算弹性板：M=62.5；As=867；
抗倾覆力矩计算差异
19
基底零应力区与PKPM对比差异很大
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倾覆力矩的计算结果二者基本相同，但是，抗倾覆力矩计算结 果有较大差异，YJK的结果偏小，导致零应力区的比例为16%， 大于15%而超限 20
相关计算公式
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计算差异分析——抗倾覆力臂取值不同
• YJK和SATWE计算倾覆力矩用的方法相 同，
12
SATWE算出的框支框架倾覆力矩百分比和YJK算出的 差别较大
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转换层以上各层计算出的框支框架所占地震 倾覆力矩基本是0
• 对于带框支转换层的结构，在转换层及其以下各层，框支 框架所占的比例较多，按照这些层计算出的框支框架所占 地震倾覆力矩的比例较高。 • 但是在转换层以上各层，没有框架柱或框架柱所占的比例 很小，更不会再有框支框架柱，因此按照这些层计算出的 框支框架所占地震倾覆力矩基本是0，而剪力墙承担的倾 覆力矩占了绝大部分
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有地下室时的SATWE质量参与系数 99%
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用户问题：该工程计算阵型个数为21个时，SATWE的质 量参与系数已达99%，而YJK才到77%，为何计算差别大
SATWE
计算振型个数 21个 有效质量系数：X 方向: 99.50% Y 方向: 99.98% 基底剪力：X 方向: 16925.4 Y 方向: 16970.2 38个 99.50% .00% 99.50% -0.48% 18165.4 7.33% 19879.7 17.14%
• 不同的是，对于抗倾覆力矩的计算， YJK考虑了塔楼偏置的影响，按塔楼综 合质心计算抗倾覆力臂，、即按塔楼 综合质心到基础近边的距离取值 • 没有按照基础宽度一半取值
• 塔楼综合质心是按照按各层质心的质 量加权计算得出的
22
计算差异分析——抗倾覆力臂取值不同
• 对于该用户工程，从正立 面和侧立面图可以看出， 它的塔楼在Y向有明显的 偏置， • YJK考虑了这种偏置影响 ，计算结果更合理，且偏 于安全
• 我们对SATWE和YJK都增加计算振型个数到38个，再次计 算后对比如下 • SATWE：质量参与系数：X 向 99.50%，Y 向 99.50%，基底 剪力：X 方向18165，Y向19879； • YJK：质量参与系数：X 向 90.69%，Y 向 96.57%，基底剪 力：X 方向18522，Y向20043； • 可见YJK的质量参与系数达到了90%和96%，但是SATWE的 基底剪力明显增加，其X向基底剪力增加了7.33%，Y向基 底剪力增加了17.14%。 38 • 此时SATWE与YJK的基底剪力仍差别不大。
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柱双偏压配筋计算差异问题
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用户问题：YJK、PKPM算出的柱子配筋完全相反
计算有差别的柱为 角柱，角柱自动按 双偏压计算
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柱的计算配筋结果 对比
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• 在PKPM中，修改柱的 配筋，使之与YJK相同 ，然后再点取“双偏 压”菜单进行柱双偏 压验算，
• 可见屏幕下提示：双 偏压验算全部满足要 求
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多塔结构计算振型个数不够是计算异常的原因
• 用户填写的计算振型个数为9个 • 有效质量系数极小 • 很多塔的地震剪力很小
仅计算9个振型，质量参与系 数4%，地震力计算结果太小， 按剪重比要求的放大系数达 60
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计算足够的振型个数后结果正常
选择“程序自动确定阵型 数”，结果正常
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计算足够的振型个数后结果正常
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1、将梁改为虚梁
• 因为您输入的暗梁有一定 的刚度，在上部结构计算 时，梁的刚度和板的刚度 叠加，造成重复计算。 • 而在平面楼板有限元计算 时，软件将自动将暗梁的 刚度去除。
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减少计算模型差异的措施
• 2、使该工程控制内力仍为恒载和活荷载 • 3、将上部结构弹性板单元设置为0.5米 • 4、无梁楼盖计算相关设置 需勾选“考虑本层竖向刚度”，
将该工程模型转到Madas-Gen中进行计算，并和YJK 的结果对比
计算振型个数 21 Midas YJK
有效质量系数：X 方向: 76.31 % 77.39% 1.41% Y 方向: 78.40% 77.64% -0.97% 基底剪力：X 方向: 16660.6 17253.5 3.56% Y 方向:
用户常见问题分析汇总
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广东结构委员会肯定YJK与SATWE互为校核
有斜杆时的楼层抗剪承载力 计算对比
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有斜杆楼层SATWE和YJK楼层抗剪承载力差别大
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将SATWE中的设计参数“钢 结构截面净毛面积比”从原 来填写的是0.5改为1，接过 变为与YJK相同
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将SATWE中的设计参数“钢结构截面净毛面积比”从 原来填写的是0.5改为1，结果变为与YJK相同
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结论
• SATWE在计算斜杆承载力时，对斜杆按稳定计算控制的承 载力采用了杆件的净截面面积； • SATWE这种算法显然是错误的，因为根据钢结构设计规范 的要求稳定计算不应采用净截面面积，而应采用的是毛截 面面积； • 斜撑抗剪承载力的计算YJK与PMSAP结果相同
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带转换层的框支框架承担的地震 倾覆力矩计算
YJK
计算振型个数 21个 有效质量系数：X 方向: 77.39% Y 方向: 77.64% 基底剪力：X 方向: 17253.5 Y 方向: 17164.8 38个 90.69% 96.57% 18522.7 20043.6 17.19% 24.38% 7.36% 16.77%
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SATWE增加计算振型个数到38个时基底剪力仍明显增加
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结论
• 对于整体结构抗倾覆计算和基础零应力区的计算，当上部各 层相对于底部楼层有质心偏置的情况时，SATWE和YJK计算结 果不同， • YJK考虑了塔楼偏置的影响，按塔楼综合质心计算抗倾覆力臂 ，塔楼综合质心是按照按各层质心的质量加权计算得出的。 • 而SATWE的抗倾覆力臂直接取用基础底面宽度的一半计算。 • YJK考虑了这种偏置影响，计算结果更合理，且偏于安全