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1、PKPM模拟施工的应用2009年9月珠海PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 一、模拟施工加载的几种形式PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 一次性加载没有考虑找平、逐层施工的影响，本层加载对未建楼层不产生影响的因素，过高估计了结构的轴向变形。这样导致上部楼层恒载下梁端底部受拉等不符合实际的现象。PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 模拟施工主要原理：按照真实施工情况进行内力计算，即竖向恒载在本层施工时已经完成，且进行了找平。在本层加荷载该层及以下各层的变形不受上部尚未施工楼层的影响。同时，在上部楼层施工后，本层的荷载和变
2、形也对其不产生影响。目前的准确计算方法为模拟施工三。PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 模拟施工加载一一次集组结构刚度分层施加恒载，分层找平只计入加载层以下的节点位移量和构件内力 各层位移按如下叠加得到： 第1层位移：a+b+c 第2层位移：b+c 第3层位移：cPDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 模拟施工一施工模拟一加荷方式（节点力不平衡）XZa 一层加载 b 二层加载 c 三层加载PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 模拟施工加载一的不足：模拟一由于过早考虑了上部刚度参与作用,可能导致下部楼层内力异常,如较实际
3、偏小。也可以这样理解，模拟一在满足了较准确计算上部楼层内力的同时，可能导致下部楼层计算存在误差。PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 模拟施工加载三对“施工模拟一”的改进由用户指定施工次序的分层集组刚度分层加载进行恒载下内力计算用分层刚度取代了施工模拟一中的整体刚度 各层位移按如下叠加得到： 第1层位移：a+b+c 第2层位移：b+c 第3层位移：cPDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 模拟施工三施工模拟三加荷方式（节点力平衡）每次组成一个子结构，仅在其顶层加载，逐层累加节点变形量，最后求解内力XZa 一层加载 b 二层加载 c 三层加载PDF
4、 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 模拟施工2的实施方式： 模拟施工2是专门针对框架剪力墙结构传基础荷载而设置的。 上部结构的计算目前假定嵌固于基础，底层不存在位移或理解为基础未发生不均匀沉降。 在该前提下，框剪结构由于存在柱、墙轴向刚度差异大，在竖向荷载作用下，轴向刚度的差异使得梁上荷载向竖向位移小的一端（也就是刚度大的一端）传递，导致竖向荷载传递的不均匀性。对高层建筑，这种不均匀性很突出。反映在底层柱、墙的轴力差异大，即墙轴力很大，有时难以设计墙下基础。PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 模拟施工2采用在模拟施工1的基础上，放大柱轴向刚度1
5、0倍的方法，不具有科学性，但未想出更好的办法。 模拟施工1也不能解决这个问题。 模拟施工3可以改善这个问题。剪力墙 柱恒载M图梁PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 二、模拟施工3的施工次序定义原则PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 1、模拟施工3的计算模式下，为适应某些复杂结构，可以对楼层组装的各自然层分别指定施工次序号。2、程序隐含指定每一个自然层是一次施工（简称为逐层施工），用户可通过施工次序定义指定连续若干层为一次施工（简称为多层施工）。PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 3、对一些传力复杂的结构，应采用多层施
6、工的施工次序。转换层结构、下层荷载由上层构件传递的结构形式、巨型结构等。4、广义层的结构模型，应考虑楼层的连接关系来指定施工次序。PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 自定义楼层施工次序楼层施工次序的定义及施工模拟三PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 转换层结构的模拟施工3 模拟施工3的分层刚度分层加载法，在分层刚度时如果不考虑转换层上部结构刚度，则该分层刚度模型误差很大。如下图所示的分层模式。08版引入模拟施工次序以解决这个问题。= + +转换梁挠度偏大这样计算PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 转换层结构正确的施
7、工次序1234567891012345678910 层号次序号1 12 23 34 35 36 37 48 59 610 7PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 上传荷载结构的模拟施工3 上传荷载结构模拟施工3的次序定义，如果不考虑上传荷载效应，则将得到错误的计算结果。如下图所示：= + +在分层刚度计算时获得错误的结果PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 有上传荷载模型的施工次序1234567891012345678910 层号次序号1 12 23 34 45 56 67 78 89 810 8PDF 文件使用 pdfFactory Pro
8、试用版本创建 越层结构的模拟施工3 越层结构中，越层构件如果分层建模输入，则不存在模拟施工3加载误差的问题（如05版），如果是越层建模输入，则模拟施工3的加载将在局部产生误差。如下图所示：= + +这部分结构的变形对该点影响考虑不到，导致该点位移的差别PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 越层柱、越层支撑模型的施工次序层号施工次序号1 12 13 14 25 36 4PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 广义层建模时的模拟施工3 08新版引入广义层的概念。当采用模拟施工3的加载模式时，应注意分层刚度的合理性。其严格依赖于施工次序的正确。否则计算
9、结果错误或不能正常完成计算。PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 广义层模型的加载次序层号次序号1 12 23 34 45 56 67 78 39 410 512673 34 45 512673 84 95 10PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 遵循以下原则：1. 明确地知道实际的施工次序，就应据实采用，不会造成错误；2. 实际施工次序还不太清楚，至少要满足：同一个施工次序内的楼层，拆模后在力学上应为合理的承载体系，受力性质应尽可能与建成后接近。PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 三、模拟施工方法的对比实例PDF
10、文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 不同模拟施工方法对框剪结构的影响（考察图中红圈部分的墙、柱内力）PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 一次性加载PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 模拟施工1PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 一次性加载与模拟施工1，对底层柱底内力是一致的，即两种加载模式底层柱的轴向、弯曲、剪切变形均一致。所以传给基础的荷载也是完全一致的。PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 模拟施工1 模拟施工2PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版
11、本创建 模拟施工2较模拟施工1：剪力墙轴力变小，柱轴力变大 模拟施工2，目前仍然是框剪结构传基础荷载的主要手段。 分析上部结构内力及配筋时不能应用模拟施工2.PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 模拟施工1 模拟施工3PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 模拟施工3，可以改善传基础荷载的不均匀性，但是改善不多。约5-10%。 模拟施工1和模拟施工3，差别主要体现在柱的剪力和弯矩。 两种方式对梁、墙的内力影响不大。 越是靠近墙的柱，不同的模拟施工方式，产生的轴力变化越大。PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 谢 谢PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 模拟施工2PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 模拟施工3PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建
