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基础CAD设计软件《JCCAD》

JCCAD是建筑工程的基础设计软件。主要功能特点如下:
1、 适应多种类型基础的设计
可自动或交互完成工程实践中常用诸类基础设计,其中包括柱下独立基础、墙下条形基础、弹性地基梁基础、带肋筏板基础、柱下平板基础(板厚可不同)、墙下筏板基础、柱下独立桩基承台基础、桩筏基础、桩格梁基础等基础设计及单桩基础设计,还可进行由上述多类基础组合的大型混合基础设计,或同时布置多块筏板的基础的设计。
可设计的各类基础中包含多种基础形式:独立基础包括倒锥型、阶梯型、现浇或预制杯口基础及单柱、双柱、或多柱的联合基础;砖混条基包括砖条基、毛石条基、钢筋混凝土条基(可带下卧梁)、灰土条基、混凝土条基及钢筋混凝土毛石条基;筏板基础的梁肋可朝上或朝下;桩基包括预制混凝土方桩、圆桩、钢管桩、水下冲(钻)孔桩、沉管灌注桩、干作业法桩和各种形状的单桩或多桩承台。
2、 接力上部结构模型
基础的建模是接力上部结构与基础连接的楼层进行的,因此基础布置使用的轴线、网格线、轴号,基础定位参照的柱、墙等都是从上部楼层中自动传来的,这种工作方式大大方便了用户。
基础程序首先自动读取上部结构中与基础相连的轴线和各层柱、墙、支撑布置信息(包括异形柱、劲性混凝土截面和钢管混凝土柱),并可在基础交互输入和基础平面施工图中绘制出来。
如果需要和上部结构两层或多个楼层相连的不等高基础,程序自动读入多个楼层中基础布置需要的信息。
3、 接力上部结构计算生成的荷载
自动读取多种PKPM上部结构分析程序传下来的各单工况荷载标准值。有平面荷载(PMCAD建模中导算的荷载或砌体结构建模中导算的荷载)、SATWE荷载、TAT荷载、PMSAP荷载、PK荷载等。
程序自动按照荷载规范和地基基础规范的有关规定,在计算基础的不同内容时采用不同的荷载组合类型。在计算地基承载力或桩基承载力时采用荷载的标准组合;在进行基础抗冲切、抗剪、抗弯、局部承压计算时采用荷载的基本组合;在进行沉降计算时采用准永久组合。在进行正常使用阶段的挠度、裂缝计算时取标准组合和准永久组合。程序在计算过程中会识别各组合的类型,自动判断是否适合当前的计算内容。
4、 考虑上部结构刚度的计算
《地基规范》等规范规定在多种情况下基础的设计应考虑上部结构和地基的共同作用。JCCAD软件能够较好的实现上部结构、基础与地基的共同作用。JCCAD程序对地基梁、筏板、桩筏等整体基础,可采用上部结构刚度凝聚法,上部结构刚度无穷大的倒楼盖法,上部结构等代刚度法等多种方法考虑上部结构对基础的影响,其主要目的就是控制整体性基础的非倾斜性沉降差,即控制基础的整体弯曲。
5、 设计功能自动化、灵活化
对于独立基础、条形基础、桩承台等基础,软件可按照规范要求及用户交互填写的相关参数自动完成全面设计,包括不利荷载组合选取、基础底面积计算、按冲切计算结果生成基础高度、碰撞检查、基础配筋计算和选择配筋等功能。对于整体基础,软件可自动调整交叉地基梁的翼缘宽度、自动确定筏板基础中梁肋计算翼缘宽度。同时程序还允许用户人工合理修改程序已生成的相关结果,并提供按用户干预重新计算的功能。
6、 地质资料的输入及完整的计算体系
提供直观快捷的人机交互方式输入地质资料,充分利用勘察设计单位提供的地质资料完成基础沉降计算和桩的各类计算。对各种基础形式可能需要依据不同的规范、采用不同的计算方法,但是无论是哪一种基础形式,程序都提供承载力计算、配筋计算、沉降计算、冲切抗剪计算、局部承压计算等全面的计算。
7、 提供多样化、全面的计算功能满足不同需要
对于整体基础的计算,软件提供多种计算模型,如交叉地基梁可采用文克尔模型---即普通弹性地基梁模型进行分析,又可采用考虑土壤之间相互作用的广义文克尔模型进行分析。筏板基础可按弹性地基梁有限元法计算,也可按MINDLIN理论的中厚板有限元法计算。筏板的沉降计算提供了规范的假设附加压应力已知的方法和刚性底板假定、附加应力为未知的两种计算方法;当需要考虑建筑物上部的共同作用时,程序又可以提供诸如上部结构刚度凝聚法、上部结构刚度无穷大的倒楼盖法和上部结构等代刚度法等方法,来考虑上部结构对基础的影响。
8、 辅助计算设计
这方面软件提供各种即时计算工具,辅助用户建模、校核。比较典型的有:
桩基设计时提供了‘桩数量图’和‘局部桩数’菜单,可用来查看平面各处需要布置的桩数。程序即时给出在用户选定的荷载组合下算出的柱、墙下桩的数量图,并给出当前荷载的重心位置,这些数据为桩的布置提供了合理的依据。
‘重心校核’菜单随时计算用户选定的区域的外荷载重心与基础筏板的形心,以及二者之间的偏心。‘桩重心图’随时计算用户选定的区域内的所有桩的重心位置。
筏板基础的冲切抗剪性能是筏板设计的重要依据,程序提供了“柱冲切板”、“异形柱”、“多墙冲板”、“单墙冲板”、“内筒冲剪”等命令随时进行柱、墙等竖向构件对板的冲剪计算。
‘局部承压’菜单随时校验基础截面尺寸。
9、 提供与手算相近的防水板计算方法
提供专门的‘防水板计算’菜单对柱下独基、柱下条基、桩承台等加防水板的防水板部分进行计算。考虑到防水板一般较薄,程序在筏板有限元计算时采用柱和墙底作为支座不动,没有竖向变形的计算模式。
10、 导入AutoCAD各种基础平面图辅助建模
对于地质资料输入和基础平面建模等工作,程序提供以AutoCAD的各种基础平面图为底图的参照建模方式。程序自动读取转换AutoCAD的图形格式文件,操作简便,充分利用周围数据接口资源,提高工作效率。
11、 施工图辅助设计
可以完成软件中设计的各种类型基础的施工图,包括平面图、详图及剖面图。施工图管理风格、绘制操作与上部结构施工图相同。软件依照《制图标准》、《建筑工程设计文件编制深度规定》、《设计深度图样》等相关标准。对于地梁、筏板提供了立剖面表示法、平面表示法等多种方式,还提供了参数化绘制各类常用标准大样图功能。
  建研科技股份有限公司
中国建筑科学研究院 设计软件事业部
  (PKPM CAD工程部)
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