在之前的几篇文章中,我们从宏观的角度,对智能化设计进行了回顾与展望,想必大家对于PKPM-AID的表现已经非常期待了!今天小编说什么也得拿点干货出来回馈一下各位观众姥爷了!

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话不多说,直接上工程:

这个项目计划采用框架支撑结构,位于8(0.2g)度区,平面大致成L形。经过和建筑师沟通,为了保证内部空间效果,斜撑只能布置到楼梯间或者电梯间。
小编一看建筑图纸,全楼一共有两处楼梯间,一处电梯间,楼梯间位于L形的边缘位置,好像条件还不错嘛,一顿操作后,斜撑布置完成了:

嗯。。 布置是搞定了,截面怎么取呢?建筑师要求柱子一律不得超过600,好吧,先都布置成500X500壁厚20的钢管试试,梁直接取HN500X200的型钢,斜撑嘛,就先定300X300壁厚12好了,先算一把看看!

好家伙,这么多超限的构件,看来拍脑袋定截面的方式还真是不太靠谱,再看看整体指标如何吧~

嗯,看来竖向刚度也不太够,不过周期比倒是只有0.82,位移比也都小于1.2,看来结构布置还是基本合理滴,是一个有潜力的结构布置方案!
不过这么多超限构件,如果对着计算结果一根根手动去调,想想就愁人啊!
看来该是PKPM-AID出场的时候了,今天我们一起来看看传说中的智能截面优选功能,应用到实际工程中的效果如何。

第一步,把要优化的构件选出来搞一个设计组,咱们这个项目也没什么可多想的,就直接分“全楼主梁”,“全楼次梁”,“全楼柱”,“全楼斜撑”四个组好了,利用快速生成设计组功能设置筛选条件,一键就可以把满足条件的构件拉进组里。
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接下来就该设置备选截面了,梁的最大跨度达到了16m,梁高至少也得800mm,直接从型钢库多选添加好了。柱子嘛,建筑师要求不能大于600mm,那就从400~600mm批量生成一下,斜杆也一样,200~450mm批量生成。备选截面搞定!
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接下来就可以直接点开始优化了。。 等等,这边还有一个截面优选设置按钮,点开看看:
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哇,原来像梁宽不大于柱宽,上柱不大于下柱等等实际工程中的特殊要求,软件都为我们自动勾选考虑了,而且还可以控制优化后的应力比,嗯,先填一个不得大于0.85,给自己多留一点余量。
接下来点击启动,软件就开始自动为我们进行迭代优化了,泡杯咖啡等等结果吧。
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效果显著啊!第一次迭代就几乎把超限构件都消灭了,最后三次则是在持续寻找造价更低的截面布置方案,点击图面查看最后一次迭代情况,发现全楼梁与斜撑都不存在超限了,只有六根柱子依然算不过,点进模型看看效果吧。
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看样子梁的优化情况还是非常理想的,复杂搭接区域的完整梁跨也有完美的识别,同时还保证了次梁高不大于主梁高。再来看看柱子的。
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同样保证了上面的柱子截面不会大于下面的,看来几乎不用再手调了啊,对了,还有6根超限的柱子呢,赶紧去后处理看看。
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一层超限构件汇总
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二层超限构件汇总
看来二层构件的超限程度更严重,应力比达到了1.39,一层构件只有微微超限,这是什么道理呢?使用后处理中 “内力->内力详图->成柱串” 查看一下,豁然开朗了。
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原来当使用了跨层的交叉斜撑时,在侧向力作用下(Y向地震)内力是以两层为单位突变的,二层柱轴力和一层柱几乎相同,都为11500kN左右,那么如果换成人字撑会不会有所改善呢?重建模型太麻烦,不如使用PK二维设计快速验证一下。
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结果发现,8米跨,4m高的情况下,两种布置形式刚度几乎是一致的,地震工况下最大位移角均为1/2700左右,而第一层人字撑中柱轴力较交叉撑高了4%,二层则下降了31%,似乎人字撑值得一试。
修改完成后,果然二层的柱子的轴力下降到了8000kN,应力比也下降到0.9,但是一层柱子由于轴力略有增加,应力比来到了1.15,再来看一下整体指标情况:

看来竖向刚度不足的问题已经在算法自动调超限截面时被恰好解决掉了,此时位移比也只有1.24,看来这个结构方案还是非常合理的,截面优选过后也没有对水平刚度的分布造成太大的改变。
结构方案上恐怕已经没有什么调整空间了,至于最后那两个柱子嘛。。 改钢号似乎也可以解决。将柱子钢号改为420之后再算一遍。

全部计算通过!看来有了PKPM-AID之后,模型超限调整效率倍增啊,之前要调整这样一栋数万平米的框架支撑结构至少需要几天的时间,现在只需要把精力放在结构方案上就行了,所有超限问题算法都会自动帮工程师解决!
今天主要分享了PKPM-AID智能截面优选模块的工程应用,下一次我们再一起来看看高级指标控制模块如何在工程中帮助到我们吧!
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