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复杂多高层建筑结构分析设计

PMSAP在程序总体结构的组织上采用了通用程序技术,在剪力墙单元、楼板单元的计算以及动力求解器等关键的分析技术上采用了先进的研究成果。PMSAP直接针对多层及高层建筑中所出现的各种复杂情形,其技术特点可概括如下:

1.核心是通用有限元程序,可适应任意结构形式。对多塔、错层、转换层、楼板局部开洞以及体育场馆、大跨结构等复杂结构形式作了着重考虑。

2.单元库中有13大类有限单元,包括二十几种有限元模型。一维单元有等截面和变截面的桁架杆、铁木辛科梁(柱);二维单元包括三角形及四边形空间壳,任意多边形空间壳(楼板元)、简化模型墙、细分模型墙;三维单元提供48自由度的六面体等参元。此外还包括各种集中单元、罚单元、地基单元等。

3.基于广义协调技术、可任意开洞的新型、高精度剪力墙单元。PMSAP的剪力墙单元,以广义协调技术为基础,其方案与SATWE截然不同。该墙元为基于四边形壳元的子结构式超单元,通过广义协调技术来满足墙与墙之间的协调性,并可按照用户指定的尺寸加密内部网格。该方案使得墙元的空间协调性和网格的状态同时得到保证,因而具有很高的计算精度和对复杂工程的适应性。

4.对厚板转换层、板柱体系、斜板以及普通楼板的全楼整体式有限元分析与设计。

PMSAP的弹性楼板单元,是一个基于三角形和四边形有限壳元的多边形子结构超单元,厚薄板通用,可按照用户指定的尺寸加密内部网格。楼板分析时严格考虑了楼层之间、房间之间的耦合作用以及地震作用的CQC组合,设计时考虑了楼板面内拉力或压力对配筋的影响,是复杂楼板体系设计的实用工具。

5.具有梁、柱、墙、楼板的自动相互协调细分功能,从而保证梁-楼板、墙-楼板、墙-柱之间的变形协调性。

6.有多种施工模拟算法可供选用,可指定楼层施工次序,可考虑多个楼层一起施工。

7.对竖向地震提供振型分解反应谱分析;可考虑三向地震波的弹性时程分析。

8.提供梁、柱、墙、楼板等所有类型单元的温度应力分析及相应设计。

9.具有整体刚性、分块刚性、完全弹性等多种楼板变形假定方式。

10.配备了快速的广义特征值算法(Mritz法),效率数倍于子空间迭代法。

11.具有三维与平面相结合的功能完备的图形后处理。

12.PMSAP的计算结果可传给施工图软件、基础软件、钢结构软件和非线性分析软件。

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