高层建筑结构计算软件的计算模型与应用探讨

2011-08-15李青

山西建筑 2011年32期

李青

目前，在结构设计中，大量的手工计算被计算机所代替。结构专业辅助设计软件很多，仅高层建筑结构设计计算软件就有:中国建筑科学研究院高层所编制的TBSA，TBWE;中国建筑科学研究院结构所编制的TAT，SATWE;清华大学建筑设计研究院编制的TUS/ADBW;中国建筑科学研究院抗震所编制的CTAB;北京大学力学系编制的SAP84;美国CSI公司编制的ETABS等等不胜枚举。现就国内研究，目前最流行的TBSA，TBWE，TUS/ADBW做以比较，供广大设计人员参考。首先，让我们了解一下高层建筑结构内力分析和配筋计算程序的发展过程:

20世纪70年代～80年代初，计算机容量很小，运算速度很低，采取单片平面框架进行计算，这种粗略的计算方法只适用于平面和体型简单规则的框架，而且手工工作量很大。80年代初开始采用空间协同工作的分析方法，将高层建筑结构划分为若干片正交或斜交的平面抗侧力结构。对任一方向的水平荷载和水平地震力，所有正交或斜交的平面抗侧力结构均参加工作，由空间位移协调条件进行水平力的分配。由于是人为的划分平面结构进行分析，必然存在一些问题，主要是适用范围受到限制，同一柱(墙)分别属于纵向或横向框架，轴向力计算值不一样存在轴向变形不协调的问题。近年来，高层建筑结构计算向国际接轨，参照国际流行的有限元分析软件Super SAP92力学模型，基于壳元、墙组元理论的空间组合结构有限元分析软件应运而生。