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佳构 STRAT 软件振型周期值，为什么不同于其他软件？ ——佳构STRAT 与PKPM、YJK、ETABS、MIDAS/Gen 等 (2016/09) 【概要】 1、实际工程中，经常JG-STRAT 的周期与其他软件差别大，造成困惑，必须找出原因。 2、算例表明，框架结构周期能够一致。 3、算例表明，框架-剪力墙结构，各软件之间差别较大，甚至基本周期的方向都不同。 4、当用墙单元计算连梁时，“墙梁中点从属刚性楼板”因素影响大。无该选项，则PKPM、YJK 与JG 接近。有该 选项时，PKPM、YJK 与JG 差别大，且基本周期方向改变。ETABS、MIDAS 结果显示隐含包含该选项。 “墙梁中 点从属刚性楼板”人为使连梁刚度增大4 倍，造成显著计算偏差。 5、如排除墙梁因素、用梁单元模拟连梁，JG 能保持不变，但其他软件周期增大35～90%，显著差异。显示JG 计 算准确可靠、且墙单元力学性能卓越。 6、有限元细分模型进一步验证，JG 结果吻合度最好。 在实际工程应用中，JG-STRAT 软件计算的自振周期，经常与其他软件有较大差别。这里进行深 入剖析，找出产生差别的原因。 1、框架结构 ——高度一致 简单框架模型，5 层框架，总高度16.5m ，恒载2.0、活载4.0 (图1)。 JG 采用隐含的Lanczos 方法。对比软件选用YJK ，采用隐含Ritz 向量法。结果见表1，两者高 度一致。 表1、框架结构振型周期 (单位：秒) 振型类型 JG-STRAT YJK YJK/JG-1.0 X 平动 0.9082 0.9012 -0.77% Y 平动 0.8751 0.8581 -1.94% 扭转 0.7636 0.7602 -0.44% 图1、框架结构模型 2、框架-剪力墙结构 ——差别很大 框架-核心筒结构，16 层总高48.6m ，见图2 。柱截面1.01.0，梁截面0.30.6 。剪力墙厚度0.3m， 沿x 向墙开洞，设0.8m 高连梁。沿y 向无剪力墙开洞。楼面恒载4.5 、活载2.5 。 采用 JG-STRAT、ETABS (Ritz)、MIDAS/Gen (Lanzcos)、PKPM (SubSpaces)、YJK 等软件计算。 计算参数设置如下： 1) 剪力墙连梁模型：JG 采用梁单元，其他软件采用墙单元。 2) 取消各类调整系数：无梁柱刚度调整、无连梁刚度折减、无刚臂、无扭转刚度调整，等等。 3) 采用刚性楼层假定。其中，针对PKPM、YJK “墙梁跨中节点作为刚性楼板从节点”选项，分别计算，表2 中 “梁中点刚”为选中结果。 1 / 6 结果见表2 。可看出各软件差别非常大： 1) 基本周期方向改变。JG 与PKPM、YJK 基本周期为Tx，而PKPM、YJK “梁中点刚”模式 以及ETABS 、MIDAS 基本周期为Ty 。 2) Ty 差别小。 3) Tx 差别大。PKPM 稍小于JG ，YJK 稍大于JG ，三者接近，差别小于2% 。而PKPM 、YJK “梁中点刚”模式以及ETABS 、MIDAS ，均小于JG ，差别大于8%。 4) 墙梁中点采用刚性楼层假定，差别显著。PMPM 、YJK 本身即有差别(见表 3) ，ETABS 、 MIDAS 从表中数值看，隐含采用了 “梁中点刚”的模式。 由此可见，JG 计算的振型周期值是合理的。 表2、框筒结构振型周期 (单位:秒) (比值以JG 为基准) 振型 PKPM YJK JG-STRAT PKPM YJK