YJK1.8.1版本新增功能
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一、计算地下室地震动土压力的反应位移法
地下建筑须按《抗震规范》14章要求,除了结构自身受力、传力的模拟外,还需要正确模拟周围土层的影响。在其条文说明的14.2.2-3中,给出了反应位移法的原理和公式。在地下水池、轨道交通的地下部分的抗震设计要求中,也提到需采用反应位移法计算地震动土压力。
在总参数的地下室信息中增加反应位移法计算参数,软件将按《城市轨道交通结构抗震设计规范》(GB50909-2014)、《抗震规范》中反应位移法相关条款对地下结构的地震作用进行计算。
每个反应位移工况中的等效荷载分为两组,第一组荷载为各工况下土对地下结构外墙的侧向推力p(z),按墙面外荷载方式加载在超单元内的各单元上;第二组荷载为地下结构顶部受土的剪应力τ。目前剪应力的加载方式,也是按弹性板内部单元的单元荷载加载,因此要将结构顶板均设置为弹性板6或弹性膜。
二、对减震计算增加读取直接积分法时程得出的有效刚度和阻尼
减震计算的主要问题在于如何在反应谱分析时能正确考虑减震器的特性,这就要求我们能够给出较为精确的有效刚度和有效阻尼值。由于生产厂家一般只给出减震器的非线性参数,而减震器有效刚度和有效阻尼与地震波、地震方向、地震波峰值加速度、安装位置以及局部方向(U1, U2, U3)等因素有关,如何计算有效刚度和有效阻尼一直以来是一个难点。
为此,YJK软件提供了一个自动计算上述参数的解决方案。YJK软件综合考虑各项影响因素,利用直接积分法对结构进行时程分析,而后针对每个减震器构件的位移时程曲线、速度时程曲线、内力时程曲线和滞回曲线等结果,自动对每根构件在每个地震方向下计算其有效刚度和有效阻尼。
主要步骤如下:
直接积分法时程中计算有效刚度和阻尼
对于设有减震器的结构模型,用户可进入直接积分法,点击“计算参数”,导入波(建议采用与规范谱贴合较好的人工波,可选多条,程序自动对结果平均),勾选图中“计算减/隔震元件有效刚度和有效阻尼”,并设置峰值加速度,确认退出后就可以计算。
如果只选择了一条波,程序会自动将被选波的主波分别加到结构的X、Y方向各计算一次,根据每根非线性构件的滞回曲线计算该方向下的有效刚度和有效阻尼。计算完毕后,对每根非线性构件软件取耗能大的方向为控制方向,并将该方向下结果作为最终的有效刚度和有效阻尼结果。
若用户选择了多条波,软件分别对每条波做上述处理之后,再对所有波的结果做平均,得到最终结果。
查看计算过程中使用的有效刚度和阻尼数据
计算完毕后,可以点击“设计结果—构件编 —减震器参数—应用”看到每根减震器有效刚度和有效阻尼的结果,如图所示。
2、计算长度系数。
在生成钢柱计算长度系数时,软件会按默认的判断原则识别悬挑梁,并默认不对钢柱计算长度系数的计算起作用。
3、实体元改进
a)全面支持实体梁、柱、墙上各种自定义的荷载形式。
b)支持实体梁、墙与弹性板的变形协调。
c)支持变截面柱(但目前变截面柱与周边实体构件的连接还不能处理)。
d)修正了若干复杂情况下实体构件的单元划分、连接等问题。
4、增加是否按照新的高钢规进行构件设计参数
门刚抗风柱柱顶与屋架有三种连接方式:第一种是柱顶与屋架通过弹簧板连接;第二种是柱顶与屋架通过长圆孔连接板连接;第三种抗风柱与屋架梁刚接,与钢梁、钢柱一起组成门式刚架结构。弹簧板连接或长圆孔连接板连接时屋面荷载全部由刚架承受,抗风柱不承受上部刚架传递的竖向荷载,只承受自身的重量和风荷载,成为名副其实的“抗风柱’;第一和第二种情况可以通过指定其门刚抗风柱属性,此时定义的抗风柱不承受上部刚架传递的竖向荷载,只承受自身的重量和风荷载,并且抗风柱的局部稳定限值按《钢结构规范》5.4.1条,5.4.2条控制,长细比限值按《钢结构规范》5.3.8条、5.3.9条控制。
如果门刚抗风柱同时定义了门式刚柱,那么抗风柱的局部稳定限值按《门刚规范》3.4.1条控制,长细比限值按《门刚规范》3.4.2条控制。
四、计算后处理
1、偏拉验算简图增加了对按组合墙验算的支持
该选项仅在参数中设置了按组合墙配筋选项下可用,同时,ft改成了ftk,系数默认2.0,适应用户习惯。
2、边框柱增加重力荷载代表值下轴压比输出
在wpj.out及构件信息交互查询文本中,输出边框柱重力荷载代表值下的轴压比输出,便于用户进行边缘构件设计。
3、增加有效刚度与有效阻尼简图
在“设计结果”的“构件编 简图”菜单下,增加了一个选项:减震器参数,用来查看在前处理中定义的非线性单元的有效刚度与有效阻尼,尤其是减震单元。
4、修改双偏压配筋时对小墙肢的判断条件
对于L形墙或T形墙,如果存在一个小墙肢,截面高宽比不大于4,即使满足双偏压配筋条件,也按照组合墙不对称配筋方式计算配筋面积。
五、按新的门式刚架规范(GB 51022-2015)的修改
承载力抗震调整系数有所调整。考虑到门刚构件延性一般,根据表3.1.5适当提高承载力抗震调整系数(如下)
腹板高度变化不再限制每米不超过60mm,腹板抗剪屈曲后强度利用(考虑张力场作用)通过楔率折减系数
门刚梁考虑面外稳定验算,其受弯稳定系数
门刚柱面内稳定验算按大端截面确定有效截面
优化设计菜单
优化设计流程如下:
(1)针对建模已有构件,定义一组对应的备选优化截面,目前要求备选截面类型要与原始截面类型一致,备选截面列表生成方式有:1)采用建模已有定义;2)采用自行定义的截面;3)采用自动生成工具,生成截面序列(目前仅支持圆环、工字形、箱形截面);
设置备选截面-从已有截面库
优化设计对话框
技术条件如下:
(1)优化设计验算选项有6个,最大应力比及5个控制选项,建议最大应力比填写数值要比1稍小点,这样代入建模后,更容易通过后续验算;
(2)程序提供是否过滤比原始截面大的截面选项,这样选出来的截面一定比原始截面小,缺点是不通过概率会提高;如果不过滤,程序可以将原来验算不通过的截面选出一个验算通过的截面(备选截面有的话);
(3)分组数据一般不建议修改;
(4)迭代次数不宜太多,否则计算时间较长;
由于优化设计时的计算不能考虑自重的变化,以及构件截面变化对相关设计参数的影响,如柱长度系数等,因此优化设计中的计算结果,与代入建模后重新计算的结果会稍有出入;
优化设计效果的好坏,与初始截面定义与构件分布、应力比分布梯度等关系很大,可以在优化设计前,查看下构件应力比分布图,按照应力分布情况确定备选截面。
以下实例说明对 架上弦杆件优化截面的操作过程:
建模中对所有的 架上弦杆件按预估的较大圆管截面160*144输入,但是同时在建模中定义了直径从150-70的一批圆管备选截面。
使用设计工具下的“截面优化”菜单进行上弦杆件的优化。在弹出的截面优化设置对话框上,选择支撑类型,指定圆管截面160*144为优化对象,点对话框中间的“将建模截面作为备选”后,在右侧的备选截面列表中排列出建模中事先定义的一批优化备选截面。
改变的截面布置可以回到建模菜单查看,用选择显示选择所有的 架上弦杆件,使用“截面显示”菜单显示截面尺寸如下图,可见 架截面不再是原来定义的160*144一种。
勾选“进行屈曲分析”参数后,软件将进行整体结构的屈曲分析计算,得出各阶屈曲特征值以及屈曲模态。在Wmass.Out文件中的结构稳定计算结果之后增加屈曲计算结果的内容,输出各模态的屈曲因子。
耗能曲线输出包含外力总功、瑞利阻尼耗能、动能、屈曲约束支撑耗能、速度型阻尼器耗能、隔震支座耗能、消能构件总耗能。其中消能构件总耗能是屈曲约束支撑、速度型阻尼器、隔震支座三者耗能之和。以一个带速度型阻尼器的小模型为例,点击按钮“结构能量曲线”后,其弹出的对话框和右侧边栏如下图所示。
2、非线性构件内力滞回曲线
内力滞回曲线输出包含“变形-内力”和“变形速度-内力”滞回曲线,并且程序会自动在“变形-内力”曲线图中加入自动计算的有效刚度,“变形速度-内力”曲线中加入有效阻尼,用户可以直接选择构件拾取到相应的曲线图或数据表。以一根速度型阻尼器“变形-内力”和“变形速度-内力”滞回曲线的显示为例,分别如下面两图所示。
八、装配式建筑结构设计软件的改进
1、增加本层三维显示预制构件菜单
三维详图菜单下增加本层三维和全楼三维菜单。
可通过右侧的菜单项控制某些构件的是否显示,对预制构件分为混凝土和钢筋两个内容显示,如预制梁菜单控制预制梁的混凝土部分的显示,预制梁钢筋控制预制梁内的钢筋是否显示。
如下图是关闭了预制柱、预制梁、预制叠合板的混凝土的显示,此时可以清晰地三维显示预制构件中的钢筋。
PushOver默认工况
2、增加考虑初始恒活荷载的功能
《高规》3.11.4-2条指出,复杂结构应进行施工模拟分析,应以施工全过程完成后的内力为初始状态,PushOver现增加考虑初始恒活荷载的功能。考虑恒活荷载时,程序首先进行施工模拟,以施工模拟结束时的状态作为推覆分析的初始状态,包括节点位移、积分点应力等。
振型结果显示
6、后处理增加楼层推覆荷载、楼层剪力显示功能
楼层剪力显示
7、后处理增加计算书结果查看功能
在后处理的振型显示、能力/需求曲线、楼层最大响应菜单下增加了文本格式的计算书结果查看功能,包括振型显示菜单下的周期结果,能力/需求曲线菜单下的能力曲线结果、谱曲线结果,楼层最大响应菜单下的楼层位移角结果、层推覆荷载和层剪力结果。
塑性铰显示
十、基础设计
(一)增加“有限元基础考虑高差引起的附加弯矩”参数
基础接上部荷载(力)的作用点是上部结构底部。一般来说,上部结构的底部与基础顶部有一定高差。所以在基础计算中,应考虑上部传递下来的水平荷载效应,即水平力引起的附加弯矩。见下图:
软件还在【基础计算及结果输出】【上部荷载】菜单下,增加可以显示基础高差及考虑附加弯矩后的弯矩值的功能,见下图:
以某工程为例,示例如下。
基础模型见下图:
绘制底图的三维变形图,见下图:
(四)优化沉降经验系数计算
沉降计算中的单桩沉降经验系数由用户直接输入;而独基、筏板、地基梁基础沉降经验系数可以依据相应规范由软件自动计算。用户参数界面见下图:
筏板、地基梁计算时,同一筏板(相连地基梁组)取统一沉降经验系数。存在一个取那个位置作为代表值的问题。
之前版本是取形心点处作为代表点,计算一个统一的沉降经验系数。取单一点计算结果,存在误差较大问题,特别是地质资料不均匀情况。
本版本优化调整为:取筏板多处板元(筏板范围内的地质孔点、形心点、形心点与边界各顶点的中心点为代表点)计算的沉降经验系数进行代数平均作为代表值;地基梁组,取各地基梁中心点为代表点,取这些点的沉降经验系数代数平均值作为代表值。
在沉降经验系数及沉降计算中,本版本还对地质资料中的异常小压缩模量进行保护处理,压缩模量小于1.0计算时按1.0进行计算。异常小的典型用户地质资料见下图:
(五)基础计算中可自动判断并调用生成上部结构的凝聚刚度,进一步提升软件易用性
《建筑地基基础设计规范》GB 50007-2011明确要求考虑上部基础土共同分析,比如:
第5.3.12条:“在同一整体大面积基础上建有多栋高层和低层建筑,宜考虑上部结构、基础与地基的共同作用进行变形分析”。
第8.4.21条:“在同一大面积整体筏形基础上建有多幢高层和低层建筑时,筏板厚度和配筋宜按上部结构、基础与地基土共同作用的基础变形和基底反力计算确定。”
软件基于子结构思想通过凝聚上部结构刚度,来实现上部基础土共同分析。需要两步操作:
第一步:上部计算时生成传给基础刚度,一般设置2~5层
在软件使用中,有些设计师未进行第一步操作,对于上部基础共同分析的推广造成了一点障碍。
为进一步提升软件易用性,基础计算中可自动判断并调用生成上部结构的凝聚刚度。即上部计算时即使不生成传给基础刚度,基础计算时只要勾选【考虑上部结构刚度】,软件可以实现自动调用生成上部结构的凝聚刚度,考虑的上部结构刚度的楼层数按照上部结构计算中的参数(默认为5层),这样实现上部基础共同分析。
同时软件对上部结构刚度的默认设置为考虑。
(六)其他
1)刚性上柱墩的顶部钢筋,计算和构造要求都按筏板厚度执行。
十一、钢结构施工图
1、增加了按节点表方式归并节点功能
增加了“节点表修改”菜单,可以用节点表方式修改归并节点,修改完成后程序自动验算并归并。目前支持的节点有:柱脚节点、梁柱节点(不包括门刚梁柱节点)、主次梁节点、钢梁与砼构件节点。
2、钢结构施工图钢材强度执行《高钢规》JGJ99-2015材料强度值
若上部结构“计算参数”的“构件设计信息”参数中勾选执行《高钢规》JGJ99-2015,则钢结构施工图节点设计及验算时,钢材的设计按照《高钢规》表4.2.1强度值采用,焊缝的强度值按表4.2.4采用,螺栓的强度值按表4.2.5采用。
3、增加了构件内力显示菜单
增加了“构件内力”显示菜单以方便用户查看构件内力,并可与上部结构设计结果内力进行核对。
5.改进了三维节点造型显示功能

十二、Revit-YJKS的改进
1、模型转换
(1)增加了将YJK预制构件模型及三维钢筋转入到Revit中。
(2)增加了将YJK钢结构全楼三维节点模型转入到Revit中。
(3)增加了族库管理器,可以使用户在模型转换时加载自己的族文件,模型转换不再限制族文件样式。
(4)YJK模型转换生成Revit模型增加了新的模型转换样式,可以合并梁跨,自动识别板边等功能。
(5)增加了Revit模型填充墙荷载导算功能,并能够导入到YJK模型中。
2、模板图
(1)丰富了楼层表绘制的功能,绘制的内容和样式更加丰富化。
(2)增加了衬图功能,可以使用户将YJK的所有图形文件衬入到Revit当中。
3、辅助功能
(1)增加了Revit中显示三维坐标的功能。
(2)增加了Revit中修改尺寸标注值的功能。
(3)增加了类型刷、属性刷、选择器的功能。
4、施工图
(1)优化了板施工图,增加了对拉通钢筋的支持以及对边支座钢筋和跨中支座钢筋的区分。
(2)板施工图中增加了三种钢筋表:支座钢筋表,分布钢筋表,钢筋汇总表。
(3)优化了梁施工图,避免了由于集中标注钢筋参数与原位钢筋参数冲突造成的施工图表达问题。
(4)优化了梁施工图改筋功能,提高了改筋速度。
(5)优化了柱子钢筋详表生成功能,提高了表格生成速度。
(6)优化了生成墙柱表功能,提高了表格生成速度。
5、三维钢筋
(1)优化了三维钢筋生成的准确性,减少了不能正常生成三维钢筋的情况。
(2)增加了楼板的三维钢筋。
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