《常用结构计算软件与结构概念设计》摘抄
论文作者：不详
摘要：随着计算机结构分析软件的广泛应用和普及，它使人们摆脱了过去必须进行的大量的手工计算，使人们的工作效率得以大幅度的提高。与此同时，人们对结构计算软件的依赖性也越来越大，有时甚至过分地相信计算软件，而忽略了结构概念设计的重要性。
关键词：常用 结构计算 软件 概念设计
1、结构计算软件的局限性、适用性和近似性。
由于种种原因，目前的结构计算软件总是存在着一定的局限性、适用性和近似性，并非万能。建筑体型越来越复杂，这就对结构计算软件提出了更高的要求，而软件本身往往又存在一定的滞后性。正是因为如此，结构工程师应对所用计算软件的基本假定、力学模型及其适用范围有所了解，并应对计算结果进行分析判断确认其正确合理、有效后方可用于工程设计。

2、现阶段常用的结构分析模型

　　目前，常用的结构分析模型可分为两大类：第一类为平面结构空间协同分析模型；另一类为三维空间有限元分析模型。

3、常用结构计算软件

　　3.1 TAT结构计算软件
　　TAT是由中国建筑科学研究院开发的建筑结构专用软件，采用菜单操作，图形化输入几何数据和荷载数据。程序对剪力墙采用开口薄壁杆件模型，

实际工程中许多布置复杂的剪力墙难以满足薄壁杆件模型的基本假定，从而使计算结果难以满足工程设计的精度要求。
1) 变截面的剪力墙： 2) 长墙、矮墙： 3) 多肢剪力墙： 4) 框支剪力墙： 5) 框架梁与剪力墙的连接： 6) 柱、墙上下偏心： 7) 对悬挑剪力墙、无楼板约束的剪力墙等也不适合采用薄壁杆件单元计算。
　　TAT软件适合于框架、框架- 剪力墙、剪力墙及筒体结构，但应用时应根据结构的实际情况对剪力墙进行处理以减小计算误差。
1) 剪力墙的输入处理： 2) 剪力墙洞口的处理： 3) 框支剪力墙的处理：
　　TBSA 也是由中国建筑科学研究院开发的多、高层建筑的结构专用程序，其计算模型和原理与TAT相似，这里不再赘述。

3.2 SATWE结构计算软件
　　SATWE 是专门为多、高层建筑结构分析与设计而研制的空间结构有限元分析软件，　　SATWE是用墙元来模拟剪力墙。
　　在使用SATWE软件时，值得注意的有两点：
1) 墙元的划分并非越细越好。当墙元划分过细时，由于单元有一定的厚度，当单元的长、宽与单元的厚度比较接近时，墙单元就不能再作为墙单元计算。
2) 在地震作用分析时，程序对振型分解法提供了两种解法：总刚分析方法和侧刚分析方法。两者的主要区别在于对墙元侧向节点自由度的处理上，前者将其作为子结构出口自由度，参加总刚的集成，后者将其作为子结构的内部自由度，在单元计算阶段就凝聚掉，这就造成墙元之间的变形不协调，使之在变形的过程中可以自由开裂，使得计算出的结构刚度偏小，尤其在采用弹性楼板假定以及错层结构中会产生较大的误差。

3.3 ETABS 软件
　　ETABS 软件是由美国Berkeley地震工程研究中心开发的高层建筑三维专用有限元分析软件，
　　膜元模型的不足之处主要是：膜元模型中是按“柱线”来把剪力墙划分为一个个墙板单元的，为了使上、下层之间的墙板单元角点变形协调，模型要求整个结构从上到下“柱线”对齐、贯通。对于复杂工程，特别是当剪力墙洞口上下不对齐、不等宽以及各层与剪力墙搭接的梁平面位置有变化时，将导致“柱线”又多又密,这不仅会增加许多墙板单元，增加计算量，更重要的是会使许多墙板单元变得又细又长，单元的几何比例不当，造成墙板单元刚度奇异，使分析结果失真。此外，将剪力墙洞口间部分模型化为一个梁单元，削弱了实际结构中连梁对墙肢的约束，其结果是结构整体计算的分析结果偏柔，这一点与TAT计算软件相似。
　　2003年10月，由中国建筑设计研究院标准所和美国CSI公司联合推出符合中国规范的ETABSV8中文版。
ETABS 软件功能十分强大，除了可以进行线性静、动力反应分析外，还可以进行非线性静、动力反应分析、推覆分析和P - Δ效应分析等。

3.4 SAP2000 软件
　　20世纪70年代初，美国Willson 教授等人编制了结构通用有限元分析程序SAP5，该软件在国际上得到了极其广泛的应用。但SAP2000因其价格昂贵、前后处理工作量大且与我国规范不相符合等原因，在我国的应用和推广受到一定的制约。

4、从整体上把握结构的各项性能

　　由于结构计算软件存在着一定的适用性、局限性和近似性，在计算输出的结果中可能存在部分构件或部位内力异常的情况，尤其是对于复杂结构。这时，不能据此来否定分析软件的正确性，更不能对异常构件、部位置之不理或偏信于计算机的结果，而是应该从整体上来把握和控制结构体系的各项性能，对内力异常的构件或部位，应从明确的结构概念出发来分析和处理，从而确保结构的安全性、经济性、合理性。
1) 剪重比控制：
2) 位移比控制：
3) 周期比控制：
4) 层刚度比控制：
5、抗震概念设计的一些重要准则

　　抗震设计应符合以下原则：
1) 应具有明确的计算简图和合理的地震作用传递途径。
2) 对可能出现的薄弱部位，应采取措施提高抗震能力。
3) 应避免因部分结构或构件的破坏而导致整个结构丧失抗震能力或对重力荷载的承载能力。
4) 结构应具备必要的抗震承载力，良好的变形能力和消耗地震能量的能力。
5) 宜具有合理的刚度和承载力分布，避免因局部削弱或突变形成薄弱部位，产生过大的应力集中或塑性变形集中。
6) 结构在两个主轴方向的动力特性宜接近。
7) 采用有效的措施防止过早的剪切、锚固和受压等脆性破坏，因此采用“约束混凝土”是非常重要的措施。
8) 在地震作用下节点的承载力应大于相连构件的承载力。当构件屈服、刚度退化时,节点应能保持承载力和刚度不变。

6、结　语

1)根据建筑结构的特点,选择合适的结构计算软件，并应了解软件的基本假定、计算模型和适用范围。
2) 根据结构计算模型的特点，对实际结构采取必要的技术处理，使计算模型和实际结构尽可能地接近，以满足工程设计精度的要求。
3) 概念设计是结构设计的核心和灵魂，它统领结构设计的全过程。运用结构概念设计从整体上把握结构的各项性能，这样才能对计算分析结果进行科学的判断、合理的采用。
________________________________________

好东西,值得一看!

我对论坛的看法:
1,确立典型立题.
2,把立题导向深入.
3,对立题及时阶段性小结.
4对立题,结论性总结(可请专家).
不要有头无尾.

现就市政行业给排水结构工程如何实施谈谈个人看法.从上引摘抄我们可看出,简化模式如何量化,精度如何是关键.为说明这个问题,先给网友们介绍一位老先生及他的著作.

中京建筑事物所 郁彦老先生：
1958年为人民大会堂钢筋砼结构计算和施工图总负责人。
近期主设北京天下第一城正阳门工程，地下一层，地上八层，民族风格，9000平方米，仅出6张图。
代表作《高层建筑结构概念设计》

《高层建筑结构概念设计》
请广大网友关注《高层建筑结构概念设计》一书。这是郁彦老先生坚持结构设计第一线长达半个世纪的心血结晶。他的经验做法理论研究成果是非常宝贵的。
郁彦老先生才是真正的结构设计大师！众所周知，结构设计是多工种多学科综合应用技术，那些所谓的“规范派”顶多算是某学科的专家。
郁彦老先生是我们广大结构设计人员的榜样！郁彦老先生在他的实践中解决了“真正的结构工程师能做出复杂结构系统的简化模式，并在此基础上执行相应的分析，做出设计，人们对这些简化模式的安全性，节省和实用性相当信任。”这个看似容易实质很难的问题。

1,确立典型立题.
对你擅长的方面可以先来几个

2,导向深入.

这点很重要，论坛想有质的提高，这是关键之一。

3,及时阶段性小结.

嗯，这跟专题结合到一起效果才好

4,结论性总结(可请专家).

请专家现在可能不具备条件，甚至整个论坛都不少人反映这个问题，但不能解决。不过论坛里经验丰富的同志应该也算专家，这还有待于我们发现。


我的一点拙见。

完全同易玉※玲⊙珑 上校 版主老师意见，坚决支持！

《高层建筑结构概念设计》

亲爱的网友们：赶快下载《高层建筑结构概念设计》 一书吧！千万别被书名所迷惑————以为我们做市政结构的看高层建筑无用。
其实，这本书是郁彦老先生以高层建筑为例，全面阐述他的工程实践经验、理论研究方法。特别是书中给出大量简化公式、系数表格，使我们很方便的得出数值概念，用到设计中去。
这本书是我的宝贵珍藏，特别奉献给大家。
这本书篇幅不大，网友们可以只看相关部份，用不了多少时间。如果认为有用，以后再深入研究。