正確運用軟件確保工程結(jié)構(gòu)安全

1、正確運用軟件確保工程結(jié)構(gòu)安全安全性、經(jīng)濟性、適用性是評價建筑工程合理性的三項標準，其中結(jié)構(gòu)安全性是首要的，也是最根本的標準。由此可見建筑結(jié)構(gòu)設計工作責任重大，它與國家、人民的生命財產(chǎn)息息相關(guān)?，F(xiàn)階段在建筑結(jié)構(gòu)設計領域，由于結(jié)構(gòu)分析、計算的程序化，使得結(jié)構(gòu)設計軟件得到廣泛應用。但是，在實際建筑結(jié)構(gòu)設計使用計算機時，如果不知道如何選擇適合于具體結(jié)構(gòu)的程序，不知道如何判斷程序計算過程是否正確，該設計就會變成只能聽命于機器操作的“架空設計”。有些結(jié)構(gòu)設計人員面對復雜的結(jié)構(gòu)體系和結(jié)構(gòu)分析，出現(xiàn)不問程序應用范圍隨意套用，不加分析選擇計算簡圖、輸入?yún)?shù)但物理意義不明而任意選用、對輸出結(jié)果不進行合理性分析就盲

2、目采用等現(xiàn)象，嚴重影響設計質(zhì)量和工程的安全。如果不給予足夠重視，則由于程序使用不當而造成工程事故的出現(xiàn)將是難免的。針對這一現(xiàn)象，本文就結(jié)構(gòu)分析軟件應用的有關(guān)問題提出一些看法，供大空商榷。1.程序應用中應注意的問題1.1 各種結(jié)構(gòu)的計算程序可以為計算提供很好的手段，要想得到正確的計算結(jié)果，并在施工圖中應用，除了程序的準確性外，還與輸入數(shù)據(jù)的正確性和結(jié)構(gòu)簡化的合理性，程序選用的正確性，都有很大的關(guān)系，因此必須根據(jù)工程設計經(jīng)驗對計算結(jié)果進行分析、判斷，根據(jù)其正確與否作為設計的依據(jù)。1.2 每一種結(jié)構(gòu)計算程序都有一定的應用范圍，都是建立在一定的力學假定模型上，程序應用時一定要熟識了解編制的技術(shù)條件和使

3、用要求，嚴格按照程序的數(shù)據(jù)要求正確輸入結(jié)構(gòu)幾何數(shù)據(jù)和荷載數(shù)據(jù)，同時給定正確的計算參數(shù)，經(jīng)校對、審核無誤后才能進行計算。1.3 根據(jù)工程結(jié)構(gòu)的實際情況，正確地確定各種參數(shù)的取值，如梁端調(diào)幅系數(shù)、梁跨中彎矩增加系數(shù)、梁剛度放大系數(shù)、梁扭矩折減系數(shù)，以及周期折減系數(shù)、地震力調(diào)整系數(shù)等等，以滿足設計要求。1.4 結(jié)構(gòu)梁柱構(gòu)件設計在程序中往往考慮得不全，設計人員應根據(jù)設計經(jīng)驗和單項工程結(jié)構(gòu)特性及規(guī)范規(guī)定進行必要的調(diào)整才能應用到施工圖中去，切不可盲目應用配筋結(jié)果，比如對于交叉框架梁以及實配鋼筋為雙排筋時，實配鋼筋面積應按電算配筋面積乘以1.11.2的系數(shù)。2.結(jié)構(gòu)分析軟件計算結(jié)果正確性的大致判斷2.1自振

4、周期判斷：對于比較正常的工程設計，不考慮折減的計算自振周期大概在下列范圍內(nèi)：框架結(jié)構(gòu)：T1=(0.080.10)n框架一剪力墻結(jié)構(gòu)和框架一筒體結(jié)構(gòu)：T1=(0.060.08)n剪力墻結(jié)構(gòu)和筒中筒結(jié)構(gòu)：T1=(0.040.05)n式中n為建筑物層數(shù)第二及第三振型的周期近似為：T2=(1/51/3)T1T3=(1/71/5)T1如果計算結(jié)果偏離上述數(shù)值太遠，應考慮工程中構(gòu)件截面是否太大、太小，剪力墻數(shù)量是否合理，應適當予以調(diào)整。反之，如果截面尺寸、結(jié)構(gòu)布置都正常，無特殊情況而偏離太遠，則應檢查輸入數(shù)據(jù)是否有錯誤。以上判斷是根據(jù)平移振動振型分解方法來提出的。當考慮扭轉(zhuǎn)耦連振動時，情況復雜得多。首先應

5、挑出與平移振動對應的振型來進行上述比較，至于扭轉(zhuǎn)周期的合理數(shù)值，由于經(jīng)驗不多，目前尚難提出合理的周期數(shù)值。2.2地震力大小判斷：根據(jù)許多工程的計算結(jié)果，截面尺寸、結(jié)構(gòu)布置都比較正常的結(jié)構(gòu)，其底部剪力大約在下述范圍內(nèi)：8度:H類場地土：FEK=(0.030.06)G7度:H類場地土：FEK=(0.0150.03)G式中FEK為底部地震剪力標準值：G為結(jié)構(gòu)總重量。層數(shù)多，剛度小時，偏于較小值；層數(shù)少，剛度大時，偏于較大值。當為其他烈度和場地類型時，相應調(diào)整此數(shù)值。當計算的底部剪力小于上述數(shù)值時，宜適當加大截面，提高剛度，適當增大地震力以保證結(jié)構(gòu)安全，反之，地震力過大宜適當降低剛度以求得合適的經(jīng)濟技

6、術(shù)指標。2.3利用對稱性判斷：對稱結(jié)構(gòu)在對稱外力作用下，對稱點的內(nèi)力和位移必然對稱。如有反?，F(xiàn)象檢查輸入數(shù)據(jù)是否正確。2.4 結(jié)構(gòu)漸變性判斷：豎向剛度、質(zhì)量變化較均勻的結(jié)構(gòu)，在較均勻變化的外力作用下，其內(nèi)力、位移等計算結(jié)果自上而下也均勻變化，不應有大正大負，大出大進等突變。2.5結(jié)構(gòu)合理性判斷設計較正常的結(jié)構(gòu)，一般而言不應有太多的超限截面，基本上應符合以下規(guī)律：（1）柱、墻的軸力設計值絕大部分為壓力（2）柱、墻大部分為構(gòu)造配筋（3）梁基本上無超筋（4）除個別墻段外，剪力墻符合截面抗剪要求5）梁截面抗剪不滿足要求、抗扭超限截面不多3.結(jié)束語由于結(jié)構(gòu)設計軟件的迅速發(fā)展，大大解放了結(jié)構(gòu)設計人員，使結(jié)構(gòu)設計人員從準備大量數(shù)據(jù)、寫計算書、畫圖中走出來，有時間考慮結(jié)構(gòu)設計中如概念設計、不同模型計算比較等問題，明顯提高了設計效率，改變了結(jié)構(gòu)設計專業(yè)拖后腿的狀況，結(jié)構(gòu)軟件功不可沒。但結(jié)構(gòu)設計軟件畢竟是一個輔助設計工具，智能化功能很弱，在概念設計、不同模型選擇、結(jié)果分析等方面必須由設計人員來做。而且，結(jié)構(gòu)設計軟件也會有漏洞、出錯