网架结构设计软件对比分析（论文）.pdf

建筑与结构设计I A rehi~eau'alandSlrueuu'al 5 Il 网 架 结 构 设 计 软 件 对 比 分 析 Comparative Analysis of Truss Structure Design Sottware 郭 振 勇 ，刘 开康 ，张 哲 ，丰茂 东 (1．中国中元国际工程有限公司，北京 100089；2．大连都市发展设计有限公司，辽宁 大连116012) GUOZhen·yongl,LIUKai-kang。，ZHANG ZheI,FENG Mao-dong~ (1．ChinaIPPRInternationalEngineeringCo．，Ltd．，Beijing100089，China； 2．DalianUrbanDevelopmentDesignCo．Ltd．，Dalian116012，China) 【摘 要】网架结构具有自重轻，刚度大，整体性好，适应性强等特点，广泛应用于大、中、小跨度屋盖设计．论文基于莱援外项 目分析了SSCAD和MSTCAD两种网架设计软件的异同，以供同类项目参考。 【Abstract]Trussstructurewithhastheadvantagesoflightweight，highrigidity,goodintegrity,strongadaptabilityandothercharacteristics， arewidelyusedinmediumandsmallspanroofdesigns．B~edonaforeignaidproject，thispaperanalyzesthedifferencesand similaritiesof SSCADandMSTCADinordertosupplyreferenceforthesimilarprojects． 【关键词】网架；MSTCAD；SSCAD 【Keywords】wireframe；MSTCAD；SSCAD 【中图分类号】TIJ356 【文献标志码】A 【文章编号】1007—9467(2016)08-0031—03 【D0I】10．13616／j．cnki．gcjsysj．2016．08．002 1项 目概 况 某援外机场货运站项目，因某种原因，该项 目重新复核出 图，结果与原出图差异较大，本文基于此项 目对 SSCAD和 MSTCAD两种网架设计软件进行了对比。 SSCAD是由上海交通大学龚景海博士研制开发 ，包括建 模系统(建立空间结构模型)、优化设计系统(杆件线性优化设 计和节点设计)、施工图设计系统(施工图、加工图设计 )、模态 分析系统(求解空间结构振型及周期)、地震反应分析系统(采 用振型分解反应谱法进行抗震验算)、动力分析系统(采用时 程分析法进行空间结构在动力荷载及地震作用下的反应分 析 )、几何非线性稳定分析(采用弧长法求单层网壳结构的临 界荷载及对 网壳结构进行全 过程 屈曲分析 )七大部分 。 MSTCAD是由浙江大学空间结构研究中心罗尧治教授开发， 【作者简介】郭振勇(1986～)，男，工程师，从事工业与民用结构设 计与研究，(电子信箱)77876185@qq．corn。 具有独立的图形界面，建模、图形编辑 、结构分析、节点设计、 实体效果、图纸生成等都在同一界面完成 ，可以完成优化设 计 、模态分析、地震反应分析及温度荷载施加等功能。 2 网 架 工 程 简 介 本文对比的网架用于货运站屋盖，为正放四角锥网架，螺 栓球节点，平面尺寸为 72mx60m，72mx45m，72mx60m三块， 主要网格为 3．75mx3．4m，柱距 7．5m，跨度为 48m+24m，檐 口 网架高度 1．7m，5％双坡屋面。采用周边下弦支承，按照 10．8m 高 600mmx900mm框架柱截面计算弹性支座。上弦恒载为 O．5kN／m ，下弦恒载为 O．4kN／m ，上弦活载为 O．5kN／m~,基本风 压为 O．85kN／m2，A类，无雪压。为便 匕分忻，网架自重捶疆 仟 件自重的l2倍考虑。为了方 魄娇口分析 ，不考虑地震荷载作 用，考虑±25℃温差。网架杆件均采用 Q235B焊接钢管。 3 网 架 对 比 分 析 的 基 本 思 路 原 设 计 采 用 的 是 SSCAD 软 ， 目 前 采 用 的 是 31 I工程建设与设计 萄 丽两 — MSTCAD2014软件 ，在原施工图基础重新建模计算 ，双方属 于背靠背设计。以下从 2个软件模型的规范选取 、支座约束、 荷载组合、强度控制、杆件截面分类等各个方面进行对比，以 找到 2种模型结果差异。 4 网 架 对 比分 析 4．1 支 座约 束 查询 SSCAD软件中支座约柬隋况 ，发现其在所有支座 的 向刚度和 y向刚度均采用 800kN／m，而 MSTCAD2014 模型按照式(1)计算 向和 l，向侧向刚度系数为 2604kN／m 和 1157kN／m。 ： 掣 (1) 式中， 为弹性模量 ；，为惯性矩；z为柱高度。 现 已施 工 的混 凝土框架 柱截面 主要采 用 600mm× 900ram截面， 向和 y向刚度必然不同，故 SSCAD模型中支 座设置有误 ，并和实际情况最大相差 2604／800=3．3倍。 4．2 规 范选 取 及控制 参数 sscAD模型采用的的是 《网架结构设计与施工规程》 (JGJ 7—91)，MTS2014模型采用的是 《空间网格结构技术规 程》(JGJ 7～2010)，JGJ7—2OlO是 JGJ卜 l991的替换版本 ， 自2011年 3月 1日已开始实施。 《空间网格结构技术规程}(JGJ 7—20l0)相对《网架结构 设计与施工规程》(JGJ 7一 l991)增加了许多限制内容和对部 分参数趋于严格 ，对于该货运站项目影响最大的是《空间网格 结构技术规程}(JGJ 7—2O10)第 5．1．5条规定[1】：“空间网格结 构杆件分布应保证刚度的连续性，受力方向相邻的弦杆其杆 件截面面积之比不宜超过 1．8倍 ，