隨著我國經(jīng)濟的飛速發(fā)展，高層建筑在城市建設(shè)中發(fā)展迅速，建筑業(yè)對建筑外型及平面要求越來越高，結(jié)構(gòu)體系的多樣化是現(xiàn)代高層建筑的重要特點，建筑平、立面日益復(fù)雜，而工程上又要求設(shè)計更快、更合理、更安全、準(zhǔn)確，這就需要我們的設(shè)計軟件日趨完善，同時也要求設(shè)計人員詳盡地了解軟件，最大限度地發(fā)揮出軟件的功能。目前，國內(nèi)在高層結(jié)構(gòu)設(shè)計中，工程中應(yīng)用較多的高層結(jié)構(gòu)分析軟件主要有兩類： 
　　一類是利用薄壁桿件理論的三維桿系結(jié)構(gòu)有限元分析軟件，目前工程中常用的TAT、TBSA屬于這一類。第二類是利用殼元理論的三維組合結(jié)構(gòu)有限分析軟件，SATWE軟件屬于這類軟件。 
　　一、這兩類軟件均屬于高層建筑結(jié)構(gòu)空間分析軟件，已有很多應(yīng)用實例，但是它們畢竟是兩種不同的軟件，它們究竟有些什么區(qū)別?對計算結(jié)果有什么影響?在實際工程中應(yīng)該注意些什么？ 
(一)、TAT軟件利用薄壁桿件理論，它具有兩條基本假定： 　　1. 把彼此相連在一起的剪力墻模型化為一個薄壁桿件單元，把上、下層剪力墻洞口間的部分模型化為一個連系梁單元(允許開裂，可以進(jìn)行剛度折減的梁單元) 　　2. 對于樓板，假定平面內(nèi)無限剛，平面外剛度為零。 
　　SATWE軟件采用空間桿單元來模擬梁、柱及支撐桿件，用在殼單元基礎(chǔ)上凝聚而成的墻元模擬剪力墻。墻元是專用于模擬高層結(jié)構(gòu)中剪力墻的，對于尺寸較大或帶洞口的剪力墻，按照子結(jié)構(gòu)的基本思想，由程序自動進(jìn)行細(xì)分，然后用靜力凝聚原理將由于墻元細(xì)分而增加的內(nèi)部自由度消去，從而保證墻元的精度和有限的出口自由度，這種墻元對剪力墻的洞口的大小及空間位置無限制，具有較好的適應(yīng)性，墻元不僅具有墻所在平面內(nèi)剛度，可以較好的模擬工程中剪力墻的實際受力狀態(tài)。對于樓板SATWE給出了四種簡化假定：　　1. 樓板整體平面內(nèi)無限剛； 　　2. 分塊無限剛； 　　3. 分塊無限剛帶彈性連接板帶；　　4. 彈性樓板。在應(yīng)用中，可根據(jù)實際情況和分析精度，選用其中一種或幾種簡化假定。 
　　(二)TAT軟件在許多工程中有大量的應(yīng)用，它的計算特點是自由度少，使復(fù)雜的結(jié)構(gòu)分析得到了極大的簡化，因而運算速度快，計算簡單，對硬件要求較低。但是實際工程中的許多復(fù)雜結(jié)構(gòu)的剪力墻很難滿足其基本假定，這時則需要我們把實際工程的計算模型進(jìn)行簡化，這樣經(jīng)過人為修改而達(dá)到理想化的模型又同實際工程具有一定差別，就難以保證其計算的準(zhǔn)確性。 
　　SATWE軟件相對TAT來講，運算時間要長的多，對硬件要求比較高。但是，這種墻元模型允許剪力墻上下層洞口不對齊，可以準(zhǔn)確地分析復(fù)雜的框剪、剪力墻結(jié)構(gòu)，可以分析樓板局部開大洞口，板柱體系，轉(zhuǎn)換層等復(fù)雜結(jié)構(gòu)。 
　　(三)TAT和SATWE軟件的工程應(yīng)用 
　　當(dāng)建筑物為普通框架結(jié)構(gòu)時，這兩種軟件的計算結(jié)果差別不大，如果框架結(jié)構(gòu)有錯層，則略有差異，這是因為SATWE把錯層構(gòu)件質(zhì)量加在每一層分界的節(jié)點上，而TAT把錯層構(gòu)件連接起來加在其頂端，這樣，計算結(jié)果就會導(dǎo)致周期偏大。 
　　(四)在計算風(fēng)載時，SATWE取本層迎風(fēng)面面積，TAT則取本層和上層各一半的面積，這樣的結(jié)果TAT忽略了第一層的一半迎風(fēng)面荷載。 
二、在設(shè)計中TAT軟件運算時易產(chǎn)生的問題： 
　　(一)對于板-柱體系不宜采用TAT的計算結(jié)果 
　　對于板-柱體系在采用TAT進(jìn)行分析時，要將樓板簡化為等帶梁，這種處理方法對樓板的模擬與實際情況出入較大。因為就目前而言，等帶梁寬的取值還沒有一個科學(xué)的規(guī)則。由于SATWE軟件考慮了樓板彈性變形，可以用彈性樓板單元較真實地模擬樓板的剛度和變形。 
　　(二)在分析框支剪力墻和轉(zhuǎn)換大梁時，在其連接面上是線變形協(xié)調(diào)的，采用薄壁桿件理論分析框肢墻時，由于薄壁桿件是以點傳力的，作為一個薄壁桿件的框肢墻只有一點和轉(zhuǎn)換大梁的一點進(jìn)行變形協(xié)調(diào)，其變形關(guān)系與框肢轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)原形相差甚大。還有，我們知道在豎向荷載作用下簡單平面框肢結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)換大梁跨中不僅有彎矩，還存在著軸向拉應(yīng)力，混凝土結(jié)構(gòu)抗拉強度低，因此軸向拉力是不可忽視的，但程序中假定“樓板平面內(nèi)無限剛，平面外剛度為零”這種情況下，不能分析出轉(zhuǎn)換梁的軸力。 
　　(三)框架梁與剪力墻的連接 
　　在與剪力墻垂直連接的框架梁的計算中，常常出現(xiàn)與剪力墻連接的梁端彎矩計算值偏大的現(xiàn)象，而實際上，剪力墻在平面外向上的剛度并不大，梁受剪力墻的約束并不強，在程序計算過程中，按照薄壁桿件的基本假定，梁要通過剛臂與薄壁桿件的剪力墻相連，這里說的剛臂是計算者人為地強加給梁的，由于薄壁桿件只能反映彼此相連在一起的各墻肢的綜合剛度，它結(jié)果是強化了剪力墻對梁的嵌固作用，使梁端彎矩偏大，這就是我們常遇到的有些梁超筋的原因。 

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