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旗云水池在某地下车库中的应用

发布于:2023-03-03 17:26:03 来自:建筑结构/地下室设计 0 15 [复制转发]

“   看到这个标题估计很多工程师可能会想为啥要用旗云来计算地下车库呢?目前PKPM和YJK均可满足地下车库的计算,为啥还要用旗云来校核呢?该两款软件本是同宗,其软件架构时就是分为嵌固端以上部分和以下部分,也就是常说的“地上”部分和“地下”部分。计算流程是先计算地上部分,后将地上部分的内力及位移传导给地下”部分进行基础计算及设计。高级一点的伪协同计算就是上部结构计算时生成对于下部结构计算的刚度,下部结构计算时考虑上部结构刚度,上下刚度互传以此来实现协同计算。这些计算模式可以说都是伪协同计算,但能满足工程设计要求,经实践检验也没有问题。笔者了解到,目前国产软件中真正上下部协同计算应当是佳构软件,其上部结构建模和基础建模均是在前处理模块完成,没有严格区分上下部结构的概念。可喜的是YJK最新的3.0版已经可以实现上部结构计算时链接下部基础模型,可喜可贺,PKPM新版本发布会没有观看,不是很了解,故不做评价。随着软件版本的后续发展,个人觉得以后应当都是协同计算设计,不存在上下部的概念。

    好,言归正传,为啥要用旗云来复核这个地下车库呢?其实笔者一直都觉得PKPM和YJK都是算杆系比较强(可简化为结构力学求解器或称为矩阵位移法),算板元(不是剪力墙)总感觉有点怪怪的,特别是桩筏,故想用整体协同计算软件旗云水池复核下该地下车库桩基的抗压、抗拔承载力是否超限及桩筏整体协同计算下底板内力,其他的常规计算和设计还是采用YJK完成。


01

模型介绍


两层公园地下停车场,单层层高3.6m,顶板覆土0.3m,上设篮球场,负一层及负二层设停车位、变电所、消防水池、风井、风机房、汽车坡道及楼梯等。顶板250mm厚,负一层板200mm厚,底板800mm厚,飞边尺寸800 mm,外墙400mm厚,内墙300mm厚,基础采用500管桩抗浮及抗压,抗压承载力700kN, 抗拔承载力240kN。模型简图如下图1所示: (PS旗云的切图命令比较好用,当模型复杂时,在适当的位置切割可更加深刻理解和校核模型)

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1  某地下车库空间模型


02


荷载输入


根据建筑平面功能布置图,在旗云里面采用附加局部均布荷载( 载和活载)、附加墙荷载及附加梁荷载的方式将相关荷载输入进去。这个过程大家要仔细校核荷载输入是否遗漏,校核的方式就是退出再进去,看看荷载是否正确。附加局部均布荷载输入不能在右侧文本框内复制、粘贴,这点不好,期待下次版本的改进。还有一个需要注意的就是,荷载输入以后,如果再新增相关节点,形成新的区格会导致新增节点以后编号的区格附加荷载丢失或紊乱。所以一定要仔细考虑清楚网格线是否都齐全。当顶部和底部网格线不重合时应取包络网格线,再进行荷载的施加,网格线可在CAD里面编辑。
桩基刚度输入:假设桩基上下均产生10mm位移即为破坏, 抗压刚度700*2/0.01=140000kN/m, 抗拔 刚度240 *2 /0.01 =48 000 kN /m。因旗云未区别抗压和抗拔刚度,研究的主要目的是抗浮工况下的内力分析,故本次输入抗拔刚度。

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图2  负一层板面荷载


03


计算结果分析

(1)桩基内力
由下图计算结果可以桩基最大压力478kN,最大上拔力127kN,均满足要求,且富裕比较多。

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图3  桩基极值统计表

(2底板位移

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图4  底板位移(平面)图片

图5  底板位移(三维)

由图4可知:整个地下车库整体抗浮满足要求,竖向位移整体基本向下,中间部分沉降小,周边沉降大,符合常见规律。由图5底板三维位移云图可知柱、墙对底板位移的分割比较明显,底板位移围绕柱呈岛状分布。桩对底板位移的分割不明显,说明桩基受力不大,亦表明相对于柱墙来说,桩的刚度还是比较弱的。
(3)底板内力

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图6  底板X方向弯矩

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图7  底板Y方向弯矩

由图6和图7可知:底板由桩基、柱墙分割以后,XY方向弯矩呈条带状分布,柱下出现应力集中,该极值无实际设计意义,板块具体弯矩值应通过鼠标点击,查看右侧状态栏确定。因桩基是布置 在柱下条带范围内,所以条带相当于多跨连续暗梁,故弯矩条带状分布明显,弯矩规律正确。

04


结  论
(1)桩基水池,建议采用旗云水池整体协同软件计算分析,特别是多格水池,存在某个区格有水,某个区格无水的工况。
(2)旗云云图显示在应力集中处,应在后处理算法内进行平均、光滑处理或云图显示可以显示某个区间范围,这样就可以过滤掉应力集中,使得云图的规律性更强。
(3)荷载组合中的非线性计算应当区分桩的抗压、抗拔刚度不一
(4)本文用旗云软件来核算地下车库仅起抛砖引玉作用。心中有“云",万物皆 “云",下一次给大家展示如何用水池软件来进行管廊计算。

知识点:旗云水池在某地下车库中的应用

抗拔桩在某地下车库抗浮中的应用

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这个家伙什么也没有留下。。。

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