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板式楼盖、现浇空心板软件分析对比

发布于：2014-04-08 13:57:08 来自：建筑结构/结构设计软件 [复制转发]

本帖最后由 strat0fj 于 2014-4-8 14:00 编辑

板式楼盖、现浇空心板软件分析对比

——佳构STRAT与赢X科软件对比

近期有用户反映，赢 X 科软件 ( 以下简称 YJK) 板式楼盖计算与 STRAT 差别很大。并且该软件在推广工程中，会专门提到佳构 STRAT 软件，散布不恰当言论。

差别很大的结果，加上谣言散布，让设计人员无所适从，造成板式楼盖、空心板楼盖设计的混乱！工程师们有疑问，但不知原因在何处，迫切希望我们给出解答。

我们也很好奇，真有新技术出现？ STRAT 技术落后了？无论从哪个角度，都必须分析清楚。——很可惜，结果让人大迭眼镜，又是一个荒谬的所谓技术进步！

从 2005 年板式楼盖“受力岛”理论提出以来，在全国范围内得到广泛的应用。得到成千上万的工程实例验证。在近十年之后，竟然有人“敢”拿一个简化的、漏洞百出模型的结果来质疑攻击，真佩服所谓“无知者无畏”的勇气！

图1、用户反馈情况

图2、用户的实际工程图3、YJK加腋梁模拟锥形柱帽

一、YJK错误的密肋板模型

据了解， YJK 对该工程中的锥形柱帽，不是采用变厚度板模拟，而是对暗梁加腋模拟，见图 3 。这是一个根本错误的简化模型：

1) 将 3.6m 宽度的柱帽缩减为 1m 宽的梁加腋，人为降低了柱帽作用；

2) 该工程横向梁是暗梁，应该用板单元模拟，本身就不应该输入梁单元，因为梁板刚度叠加了。

3) 空心板楼盖中“暗梁非梁”是基本概念。暗梁很多情况下不设、或者很弱。这时将无法模拟柱帽。

板式楼盖“受力岛”理论的核心，就是柱帽的关键作用。 STRAT 特别加强柱帽的模拟：网格加密、设柱截面附加梁、边厚度板模拟锥形柱帽。 YJK 软件的这种楔形梁模型，完全缺乏理论依据、缺乏算例支持，是粗糙和不合理的！

二、STRAT与YJK计算精度对比

欲比较两者的精度，最好在这个实际工程基础上进行。虽然 YJK 模型错误，但 STRAT 作为通用软件完全可以建立加腋梁的柱帽。

——但是很遗憾，差别确实非常大！但深入分析表明，这种差别还不是两种模型差异（这还勉强算一个力学问题，很低级的问题），而是 YJK 软件其它的其它错误。

2.1 YJK加腋梁的问题

我们知道，该工程柱帽宽度 1.8m ， YJK 的加腋梁的加腋长度为 1.4m 。而大板计算剖分长度为 1m ，这样加腋范围内梁需要细分的，而细分之后的就不再是简单加腋了，成为复杂的变截面梁。 YJK 不能正确处理这种加腋细分情况。

下面简单算例说明。一端加腋梁，中分 2 段，跨中作用集中力。 1) 在不细分的情况下，两者结果相同； 2) 在细分的情况下， STRAT 结果仍然不变，而 YJK 结果错误！

这个算例说明：即使“加腋梁模拟柱帽”是正确的， YJK 软件也不能胜任其计算！

YJK加腋梁 (左图2段，右图4段加腋错误) STRAT加腋梁 (左2段，右4段)

YJK加腋细分，弯矩差异 STRAT加腋细分，弯矩完全相同

图4、简单加腋梁算例，揭示YJK的错误

三、加腋梁模型误差多大？

工程师们需要搞清楚加腋梁计算柱帽，会产生多大的误差。如前所述， YJK 软件本身计算加腋梁就有错误，这里只能 STRAT 软件进行对比分析。而 STRAT 作为通用软件，功能远超 YJK ，完全可以实现这种简化的加腋梁模型。为简化条件，计算不考虑地震、风作用。

1) STRAT 经典高精度模型：(见图7)

a) 变厚度板准确模拟锥形柱帽，柱帽剖分加密到。

b) 柱帽剖分加密，采用 4′12 的高密度网格模拟计算柱帽。

c) 用实心平板模拟暗梁，避免暗梁与板的重复计算。

d) 处理柱截面域，避免板柱奇点。

2) STRAT 重复 YJK 加腋梁模型 (见图8)

a) 暗梁用梁单元模拟。

b) 横向梁、边梁均采用变截面梁模拟柱帽。(细分不改变形状，见图8)。

b) 梁格内布置空心板。

表2、STRAT典型模型、加腋梁模型对比

		STRAT经典	加腋梁
板弯矩，恒	跨中支座	1120.3 -1897.7	1048.4 -133.0
板弯矩，活	跨中支座	28.7 -49.1	23.2 -2.8
配筋，板 (cm2/m)	跨中支座	43.5 31.7	40.5 3.8
配筋，梁 (cm2)	跨中支座	0 0	122.8 38.4
梁综合配筋(cm2)	跨中	91.35	207.9

表3、STRAT典型模型、加腋梁模型，计算钢筋量对比

	STRAT经典	加腋梁
梁钢筋量(T)	4.285	20.061
板钢筋量(T)	41.972	39.795
总计钢筋量(T)	46.257	59.856
倍数	1.0	1.30

结果分析：

1、加腋梁模型，导致显著的计算误差。

1) 板跨中弯矩偏小 (约0.93倍)；

2) 内力向暗梁集中，梁跨中弯矩显著增大 (1.8倍)，同时配筋显著增大(2.3倍)

3) 柱端弯矩显著偏小，导致“不可思议”的极小柱帽配筋。

2 、加腋梁模型，存在严重的安全隐患。

1) 人为增加了1.1m宽、1m高、24m长的并不存在混凝土；

2) 人为降低柱帽作用，导致柱帽配筋偏小。这就使得重力荷载作用下出现裂缝、降低柱帽抗冲切能力。

3) 进一步导致边柱弯矩偏小 (0.83倍)，配筋偏小，将影响整体结构的安全。

3 、加腋梁模型，导致钢筋量增加

1) 人为增加暗梁钢筋。

2) 导致结构整体的钢筋量增加(增加30%)。

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空心板

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全部回复（13 ）

只看楼主我来说两句

飞刀沙发

每个软件的程序是如何设计的只有开发软件的专家知道，到我们手上有些操作就会有偏差，但是我认为不管什么结构计算软件，其实质性的力学原理及概念应该是一样，不应该有大的差别，否则有软件还不如没有软件来的让人心里放心；STRAT软件我10年就接触过，而且使用过，在实际的项目中运用的比较多，市场反应蛮好的，而且我们专程去过上海大厦当面请教谢博士了，我们几个设计的还是比较认可这个软件。

2016-06-14 11:54:14
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lzy5566 板凳

个人觉得佳构除了人机交互差一些其余的都还好

2016-06-13 13:14:13
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