一类是利用薄壁杆件理论的三维杆系钢结构有限元分析软件,目前工程中常用的TAT、TBSA属于这一类。第二类是利用壳元理论的三维组合钢结构有限分析软件,SATWE软件属于这类软件。
一、这两类软件均属于高层建筑钢结构空间分析软件,已有很多应用实例,但是它们毕竟是两种不同的软件,它们究竟有些什么区别?对计算结果有什么影响?在实际工程中应该注意些什么?
(一)、TAT软件利用薄壁杆件理论,它具有两条基本假定: 1. 把彼此相连在一起的剪力墙模型化为一个薄壁杆件单元,把上、下层剪力墙洞口间的部分模型化为一个连系梁单元(允许开裂,可以进行刚度折减的梁单元) 2. 对于楼板,假定平面内无限刚,平面外刚度为零。
SATWE软件采用空间杆单元来模拟梁、柱及支撑杆件,用在壳单元基础上凝聚而成的墙元模拟剪力墙。墙元是专用于模拟高层钢结构中剪力墙的,对于尺寸较大或带洞口的剪力墙,按照子钢结构的基本思想,由程序自动进行细分,然后用静力凝聚原理将由于墙元细分而增加的内部自由度消去,从而保证墙元的精度和有限的出口自由度,这种墙元对剪力墙的洞口的大小及空间位置无限制,具有较好的适应性,墙元不仅具有墙所在平面内刚度,可以较好的模拟工程中剪力墙的实际受力状态。对于楼板SATWE给出了四种简化假定: 1. 楼板整体平面内无限刚; 2. 分块无限刚; 3. 分块无限刚带弹性连接板带; 4. 弹性楼板。在应用中,可根据实际情况和分析精度,选用其中一种或几种简化假定。
(二)TAT软件在许多工程中有大量的应用,它的计算特点是自由度少,使复杂的钢结构分析得到了极大的简化,因而运算速度快,计算简单,对硬件要求较低。但是实际工程中的许多复杂钢结构的剪力墙很难满足其基本假定,这时则需要我们把实际工程的计算模型进行简化,这样经过人为修改而达到理想化的模型又同实际工程具有一定差别,就难以保证其计算的准确性。