复杂结构分析例说PMSA.ppt

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1、复杂结构分析指南例说例说PMSAPPMSAP编写：黄吉锋中国建筑科学研究院软件所目录1.斜板对主体结构分析的影响2.普通楼板、斜板的整体式分析及设计3.箱型转换结构分析和设计(转换墙)4.人防顶板和外墙的整体分析设计1.斜板对主体结构分析的影响斜板结构分析概要斜屋面结构、含斜板看台的体育场馆结构斜板的双重特征：面外抗弯特征（普通水平楼板）面内抗侧力特征（剪力墙）斜板的面内刚度具有很大的抗侧力作用和对周边构件的支持作用，设计中必须予以考虑，若忽略，结构的整体振动特性及斜板周边构件的受力情况都可能失真。这是斜板与平板很大的不同之处。PMSAP分析斜板结构在PMSAP计算时，斜板有下列几种计算方式（

2、在“补充建模”中指定）：定义成弹性膜（忽略面外抗弯刚度）定义成弹性板6（考虑面外抗弯刚度）定义成弹性板3（基本等同于弹性板6）如果用户不做任何定义，PMSAP将自动把斜板考虑为弹性膜。该处理使得用户不做任何额外的工作，即可对斜板结构进行合理的分析和设计两种计算模型不考虑斜板的计算模型考虑斜板的计算模型PMSAP自动生成的斜板有限元网格考虑斜板时梁的弯矩图不考虑斜板时梁的弯矩图考虑斜板时的梁端、柱端弯矩不考虑斜板时的梁端、柱端弯矩不考虑斜板时的周期、位移误差项目项目考虑斜板考虑斜板不考虑不考虑 斜板斜板误差误差第一周期第一周期1.1551.1993.81%第二周期第二周期1.0811.1849.

3、53%第三周期第三周期0.9120.9443.51%X风位移角风位移角1/22171/159538.99%Y风位移角风位移角1/19961/159625.06%X地震位移角地震位移角1/18401/161513.93%Y地震位移角地震位移角1/17341/16872.78%2.普通楼板和斜板的整体式分析及设计楼板整体分析、设计步骤1.在PMSAP的第一项菜单“补充建模”中，将需要做整体分析及设计的楼板，定义为弹性板6或者弹性板3通常，下列情况的楼板有必要定义成弹性板做整体分析和设计：楼板局部大开洞造成的明显的薄弱部位宜定义成弹性板并做整体式分析和设计宜做整体分析设计的楼板宜做整体分析设计的楼板

4、楼板开洞较多或较复杂时应整层整层定义弹性板，并作整体式分析设计多塔楼之间的连廊应定义成弹性板并作整体分析设计宜做整体分析设计的楼板宜做整体分析设计的楼板斜板应定义成弹性板并作整体分析设计宜做整体分析设计的楼板大底盘多塔结构的底盘顶层及相邻楼层宜定义成弹性板并作整体分析设计宜做整体分析设计的楼板板柱体系或板柱抗震墙体系中的楼板宜定义成弹性板并作整体分析设计宜做整体分析设计的楼板转换层及转换层以上2层的楼板厚板转换层中的厚板2.在PMSAP第三项菜单“参数补充及修改”中，指定板分析、设计的控制参数对板做整体分析设计时，板细分尺寸建议取为1米3.自动计算完毕查看板的分析设计结果有关板的整体分析和设计

5、结果，都在这个菜单里查看国家体育馆：SPASCAD建模，PMSAP分析、设计国家体育馆由北京院和城建设计院联合设计；PMSAP作为主要设计程序，韩国的MIDAS作为校核程序；PMSAP提供了结构中梁、柱、剪力墙及所有楼板和看台 斜板的配筋结果；工程实例：国家体育馆国家体育馆全貌：SPASCAD建模，PMSAP分析、设计国家体育馆：PMSAP计算的扭转振型国家体育馆：PMSAP给出的梁、柱、剪力墙配筋简图国家体育馆：PMSAP自动生成的楼板、斜看台板的有限元网格国家体育馆：PMSAP输出的楼板、斜看台板的挠度云斑图国家体育馆：PMSAP输出的楼板、斜看台板的弯矩云斑图国家体育馆：PMSAP给出的

6、楼板、斜看台板的配筋简图楼板配筋图局部（形心，边界，cm2/m）配筋面积（cm2/m）配筋走向(度)3.箱形转换结构分析设计(转换墙)箱形转换结构分析设计在PMSAP中箱形转换结构可以有两种分析方法：1.转换结构按照大梁输入按照杆系计算，与上下层之间连接关系的模拟较粗略，不能考虑盒子效应。按照转换梁进行内力调节、给出配筋设计。2.转换结构按照剪力墙输入按照细分壳元分析，可以准确模拟上下层之间连接关系及盒子效应。并按照转换梁进行内力调节、给出配筋设计。箱形转换结构分析设计箱形转换按梁输入箱形转换按墙输入箱形转换结构分析设计箱形转换按墙输入箱形转换按梁输入箱形转换结构分析设计转换结构按墙输入并考虑

7、弹性楼板后形成的“盒子”顶面和底面箱形转换结构分析设计转换结构按墙输入时：转换墙和墙顶楼板的有限元网格箱形转换结构分析设计转换结构按墙输入时：转换墙和墙顶、墙底楼板的有限元网格箱形转换结构分析设计箱形转换按墙输入时，在这里查看配筋结果和控制内力箱形转换结构分析设计转换墙配筋简图底部主筋B顶部主筋T和箍筋G（cm2）箱形转换结构分析设计箱形转换结构分析设计点开这个文本文件查看转换墙的详细控制内力和设计结果箱形转换结构分析设计转换墙弯矩包络图箱形转换结构分析设计转换墙剪力包络图箱形转换结构分析设计:两种模型比较项目项目转换墙转换墙转换梁转换梁误差误差第一周期第一周期1.7261.96013.56%

8、第二周期第二周期1.6471.7063.58%第三周期第三周期1.5911.6403.08%X风位移角风位移角1/66431/64013.78%Y风位移角风位移角1/66641/513529.78%X地震位移角地震位移角1/18291/17922.06%Y地震位移角地震位移角1/17521/136728.16%X地震力地震力3.83%3.74%-2.35%Y地震力地震力3.59%3.49%-2.79%左截面中截面右截面恒载弯矩墙-22601433-2314梁-40242411-355578%68%53%包络弯矩墙-43182413-4977梁-61214613-661142%91%33%恒载剪力墙2632215-3480梁178436-3006-32%-83%-14%包络剪力墙48029118755梁30798996862-36%-1%-22%箱形转换结构分析设计:两种模型比较箱形转换结构分析设计：结论1.转换墙模型可以比较准确地分析箱形转换结构2.梁模型算得的层间位移偏大30%3.梁模型计算的剪力偏小-36%，弯矩则偏大78%4.具体设计时：整体控制（位移、周期等）宜采用转换墙结果转换墙设计可以取两种模型的保守结果。4.人防外墙和顶板的整体分析设计