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模型荷载输入全流程:从输入步骤到各类荷载输入要点解析

作者:软荐小编      2025-05-07 15:02:26     192

1 模型荷载输入

1.1模型输入

步骤1 初步绘制平面图,采用导入DWG命令导入模型。

提示:若导入的信息量过大,将使得对节点和构件进行偏心处理变得复杂,进而导致初始模型变得过于繁杂。因此,建议仅导入柱子和轴线。若遇到模型导入异常的情况,可以尝试使用工程修复功能进行解决。

步骤2 定义构件截面,布置构件。

1.2荷载输入

步骤1 面荷载输入

(1)普通恒、活荷载

Tips:固定隔墙可考虑为恒荷载

(2)覆土恒、活荷载

(3)楼梯间恒、活荷载

提示:请留意,若楼层高度较大,则应多走楼梯,因为8.0kN/m2的恒载可能无法完全覆盖,而疏散楼梯的活载为3.5 kN/m2。

(3)屋面恒、活荷载

Tips:注意屋顶花园、屋顶运动场地等特殊活载

(4)降板填充料恒载

Tips:卫生间、厨房、泵房等注意降板填充料荷载

(5)首层活荷载

在进行设计时,需留意首层荷载,包括施工期间的堆放荷载,该荷载值至少应为4.0kN/m2。同时,需依据具体项目的需求,决定是否采用5.0kN/m2的荷载值。

(6)特殊功能房间活荷载

请留意各类机房、换热站、配电室等设施,对这些功能不熟悉的房间应保持警惕,务必核实其承载能力。

(7)活动隔墙均摊面荷载

Tips:需满足规范下限值。

(8)消防车活荷载

步骤2 线荷载输入

(1)隔墙、幕墙、外维护墙板等线荷载

Tips:注意上挂还是下托,加至正确楼层梁

(2)装配式三明治墙板保温及外叶板线荷载

步骤3 人防荷载输入

2. 计算参数设置

2.1 结构总体信息

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地下室层数【重要】

按实际地下室层数输入

嵌固端所在层号(层顶嵌固)【重要】

依据规定的嵌固端刚度比标准来确定嵌固端的设计。例如,若建筑地下室部分有1层,并且该层嵌固在地下室顶板上,那么在输入时应当填写“1”。

恒活荷载计算信息(施工模拟)【重要】

默认选施工模1,复杂结构应选施工模拟3。

施工次序的修改在楼层属性菜单中。

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在使用空间结构构建的模型中,施工顺序常常出现混乱,因此有必要在相应菜单中亲自核对预设的施工顺序是否恰当,同时进行必要的手动调整。

风荷载计算信息【重要】

通常的计算方法:适用于那些结构规整(不存在局部大开口,平面形状保持一致)的情况。

在结构出现较大空洞或平面形态呈现显著凹陷等非规则状况时,应采用精细的计算方法。

根据构件所阻挡的风面积来衡量:该标准适用于那些缺乏维护墙体且采用镂空框架设计的结构。

风荷载的检查与编辑在风荷载模块。

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在上方菜单中,您可以查看并修改所生成的风荷载。特别地,对于斜坡屋顶,您需要在此处设定屋顶的体型系数。

地震作用计算信息【重要】

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在计算大悬挑、大跨空间在竖向地震作用下的情况时,通常可以采用水平计算和反映谱方法来分析竖向地震作用,这通常涉及到局部模型的独立求解。同时,这一过程还需要与特殊梁菜单中的竖向地震构件指定功能相结合,共同完成计算。

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生成传给基础的刚度【优化】

一般勾选。

上部结构计算考虑基础结构【慎选】

一般不勾选。上部计算考虑基础刚度,适用于地下特种结构。

计算温度荷载【重要】

在进行温度荷载的计算过程中,需进行勾选操作。完成勾选后,系统将自动在设计的组合中添加相应的温度荷载工况。此操作需与温度荷载菜单的功能相配合使用。

Tips:计算温度荷载时应将全楼楼板属性定义为弹性膜。

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2.2 计算控制信息

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水平力与整体坐标夹角【辅助】

一般不需填写。

连梁按墙元计算控制跨高比【重要】

按照默认取4即可。

弹性板荷载计算方式【重要】

此参数控制弹性板上布置的面荷载和板间荷载的导算方式。

主要分为两种方式:

平面荷载导引:这是一种常见的荷载引导方法,主要适用于常规的框架结构以及剪力墙等建筑构件。

有限元分析中,载荷施加于弹性板的各个单元角部,进而通过板与周围构件的形变相互匹配,以此达到载荷的传递。

的传递。适用于板柱结构或厚板转换等结构的计算。

在使用该功能时,务必注意勾选相应的选项,即同步选择梁和弹性板的变形协调,并在特殊板菜单中明确指定弹性板6(或弹性板3)。

膜单元类型【辅助】

通常采用经典膜单元QA4,而在计算温度应力时,可以选择使用改进型膜单元NQ6Star。

墙梁跨中节点作为刚性楼板从节点【优化】

此参数影响连梁的计算结果,可根据计算结果适当设置。

弹性板与梁协调时考虑梁向下相对偏移【慎选】

一般不勾选。

刚性板假定【重要】

楼板计算假定的设置,应根据计算需要选择合适的板属性。

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使用此功能时,需与板属性的定义相结合。在默认设置中,楼板模型均设定为刚性板,对于规则的结构,可直接依据刚性板模型进行设计。然而,在以下几种特定情况下,有必要对楼板属性进行适当的设定。

该平面形状不规则,包括大开口、错层布局以及明显的局部凹陷等情况。在这种情况下,应当采用弹性膜的计算方法。

(2)需要计算温度应力。此时应按全楼弹性膜计算。

若板柱结构或楼板厚度较大(例如地下室的顶部楼板、人防工程的顶部楼板等),那么在计算时应当采用弹性板6(或者弹性板3)的相关标准。

若条件一、三同时成立,或条件二、三同时满足,亦或条件一、二、三三者兼备,则需依照弹性板六的规定进行评估。

现浇空心板计算方法【优化】

板有限元法是一种在计算空心楼板时常用的技术,它特别适用于密肋楼盖以及空心楼板等类型的结构。

增加计算连梁刚度不折减模型下的地震位移【优化】

一般可不勾选。位移角计算不足时,可考虑勾选。

请注意,该功能与上述刚性板假设的第三项不可同时选中,否则在输出连梁刚度未进行折减的模型中,地震引起的位移将不再是强刚模型下的位移。

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梁墙的自重减去与柱子重合的部分进行了优化,楼板的自重减去与梁墙重合的部分也进行了优化。

一般可不勾选。可减小结构自重。

地震内力按全楼弹性板6计算【优化】

一般可不勾选。此参数在地震计算中考虑板的刚度贡献。

2.3 风荷载基本信息

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结构X的基本周期为(秒),结构Y的基本周期为(秒),【特别强调】。

在计算完成后,将基本周期数值重新输入进行计算,以确保获得更为精确的风荷载计算结果。

承载力设计时风荷载效应放大系数【重要】

依据《高规》第4.2.2条款,在构件承载能力检验过程中,需对风荷载引起的内部力量进行相应的增幅处理,具体数值需根据结构的实际情况进行填写。

舒适度验算参数【重要】

风压、结构阻尼比:

根据《高规》3.7.6章节的规定,在进行舒适度评估的计算过程中,应当采用重现期为10年的风压数值。而在进行结构分析的计算时,阻尼比需按照相应的标准来确定。

宜取 0.01-0.02。

体形系数【重要】

在常规的计算方式中,风荷载会被平均分配至每一层的各个节点建筑设计计算软件,此时所采用的体型系数是迎风面和背风面的体型系数相加的结果。而在进行精确计算时建筑设计计算软件,风荷载则会依据结构的外围面积进行分配,至外围的节点,这时需要分别记录迎风面、背风面以及侧风面的体型系数,以便于对风荷载进行合理的计算。

横风向风振【重要】

根据《荷规》第8.5节的规定,针对那些横向风振效应显著的高层建筑和细长圆形结构,应当充分评估横向风振的影响。至于那些具有矩形截面或者带有凹角或削角矩形截面的高层建筑,其横向风振等效风荷载的确定应参照《荷规》附录H.2的相关内容。

荷规附录H.2的规定针对的是那些高宽比介于4至8之间、深宽比在0.5至2范围内的建筑物。若建筑的结构高宽比或深宽比不符合H.2的要求,则建议采用风洞试验来测定风荷载的影响。

2.4 地震信息

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按新区划图计算【慎选】

一般不用勾选。

分析类型【重要】

常规结构默认按照 WYD-RITZ 方法计算。

程序自动确定振型数【提效】

一般勾选。

按主振型确定地震内力符号

一般不用勾选。

局部模型反应谱法计算竖向地震时考虑水平质量【重要】

在总参数设置中,单独针对局部模型进行求解的选项,通常情况下不建议勾选,除非遇到空间结构较为复杂的情况。

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结构阻尼比【重要】

注意按结构形式填写,混合结构可分别填写。

偶然偏心计算方法【重要】

对于常规的结构,我们通常依据等效扭矩法来进行设计;而对于空间复杂结构,则推荐使用瑞利-里兹投影反应谱法。

隔震减震

适用于隔振减振项目,常规项目按默认值取即可。

自动计算最不利方向地震作用【提效】

一般勾选。

地震计算时不考虑地下室的结构质量【提效】

通常无需勾选该选项。若模型因地下室层数较多导致计算出的质量参与系数未能达到要求,则可考虑选择此选项。

选择此选项后,地下室部分的地震影响将得到筛选。故在作出选择之前,务必确保地下室侧土的牢固固定。同时,针对位于坡地上的半地下室情形,需格外小心谨慎地作出勾选。

2.5设计信息

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扭转效应明显【重要】

根据工程情况勾选。

与柱相连的框架梁端M、V不调整【优化】

一般不勾选,执行广东高规时建议勾选。

调整方式

一般按默认的第一个选项。

考虑双向地震时内力调整方式【优化】

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一般按第一项,需优化时可勾选第二项来减小设计内力。

剪力墙端柱的面外剪力统计到框架部分【优化】

优化参数,建议勾选。

自动对层间受剪承载力突变形成的薄弱层放大调整【提效】

可勾选。

自动根据层间受剪承载力比值调整配筋至非薄弱【优化】

一般不勾选。

Tips:(1)只针对混凝土、型钢混凝土构件有效;

针对那些已经通过刚度比确定的薄弱层,软件依然在进行配筋的调整,以确保其不再是薄弱环节。

(3)当楼层受剪承载力之比过小时不建议勾选。

支撑临界角(度)

需要控制支撑按柱计算时勾选。

按竖向构件内力统计层水平荷载剪力【优化】

一般不勾选。

位移角较小时位移比置1【优化】

一般不勾选。

剪力墙承担全部地震剪力

一般不勾选。

2.6活荷载信息

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根据荷载规范勾选填写折减参数。

2.7构件设计信息

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柱剪跨比计算方法【优化】

一般勾选通用方法。

框架梁两端配筋考虑受压钢筋影响【优化】

一般可勾选。

矩形混凝土梁按考虑楼板翼缘的T形梁配筋【优化】

一般不勾选。需优化时勾选。

墙柱配筋设计考虑端柱/翼缘墙【优化】

一般不勾选。需优化或对特殊部位分析对比时勾选。

对于某些具有特殊结构或特殊部位的墙体构件,其钢筋配置的结果可能会超出仅按单一墙体构件进行配筋的情况。

2.8钢构件设计信息

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钢构件截面净毛面积比

可按默认参数。

按《钢规》自动判断强弱支撑

软件依照规范的相关规定,对结构的强弱支撑进行评估,以此为基础,进一步确定柱长度系数是否按照无侧移的条件进行计算。关于强弱支撑的评估结果,可以在生成的总信息文本文件wmass.out中进行查阅。

2.9地下室信息

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土层水平抗力系数的比例系数(m值)【重要】

一般可取5~10。

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提示:在填充负数时,表示实现完全嵌固状态,即假设侧向土壤的约束具有无限刚性,这里的数字指的是施加约束的层数。

地下室水土压力相关参数【重要】

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根据工程情况填写。

在基础水工况组合方式、地下室侧土约束施加方式以及反应位移法参数的选择上,需谨慎对待。

一般不勾选。

2.10荷载组合-组合系数

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结构关键系数【至关重要】、/、基于结构设计使用期限的动态荷载修正系数【同样关键】。

对于设计使用寿命为100年的建筑,若其安全等级达到一级,则可填写结构重要性系数,并需考虑基于结构设计使用寿命的活荷载调整系数。

请注意,此处的调整系数对楼板并无影响,若要针对楼板设计年限进行100年的调整,需在楼板的施工图纸中进行相应的设置。

风荷载参与地震组合【重要】

本项依照《高规》中的第5.6.4表格来设定,人们可以通过建筑物的结构高度来决定是否需要勾选该项。

2.11荷载组合-自定义工况组合

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自定义工况组合

与建模菜单中的自定义工况功能结合使用

提示:本表格仅展示了各种组合形式(如叠加、包络等),而各分项的系数则需在建模模块的相关菜单中进行设定,具体操作如上图所示。

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2.12装配式

装配式结构【重要】

在装配式结构设计中,若需增强内部力量,应选择相应的选项;同时,在预制构件模块中完成预制构件的布置后,该设置方能产生实际效果。

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3. 前处理其他特殊定义

在进行前处理和计算阶段,对特定构件进行定义,对抗震性能等级进行修改,对材料属性进行设定,对风荷载进行调节,对计算长度进行调整,对温度荷载进行定义,以及对活载折减进行相应的调整,其中涉及到的常用操作包括。

3.1特殊构件定义

(1)核查连梁与框架梁的定义是否符合设计意图;

(2)次梁铰接的定义;

对特殊区域(诸如楼板开洞边缘的梁、独立的梁)的刚度数值以及扭矩的降低系数进行核实,确保其准确性。

(4)定义壳元梁或定义实体构件;

(5)角柱定义;

(6)转换梁、柱定义。

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3.2材料定义

对楼层属性中的材料表进行统一设定,同时根据模型的变化,定期对材料进行核查调整。

提示:材料特性可能因楼层重新组合、工程拼接等作业而恢复至初始设定,因此在调整模型时务必仔细核对。

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4. 计算分析

数检信息/计算简图/单位面积质量/七大参数/振型/变形

4.1 数据检验及计算见图查看

在模型试算的初始阶段,我们应当先对生成数据进行核实,并审视计算简图,确保一切无误后,再着手进行计算。

4.2 计算结果的处理

(1)周期、振型查看

结构本身的周期和振型属性至关重要,需首先核实其合理性,同时需特别留意局部振动的相关情况。

(2)单位面积质量分布查看

通过查阅文本结果中的结构设计信息(wmass),可以大致评估单位面积质量分布,进而推断结构重量是否处于合理区间。通常情况下,钢筋混凝土结构的标准层重量,涵盖了所有横向活荷载,大约在15至18千牛每平方米之间;而钢结构的标准层重量则通常在10至13千牛每平方米的范围内。

(3)整体指标查看

重点考察周期比率、位移角度、位移比率、地下室楼层在侧向刚度方面的对比(即嵌固端剪切刚度比率)、结构整体的抗倾覆能力、整体稳定性、楼层抗剪承载能力的比率、偏心率、相邻楼层侧移刚度的对比、倾覆力矩比率(包括短肢墙的比例、框剪结构中框架的比例)以及0.2V0的调整值。

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