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【JY】YJK前处理参数详解及常见问题分析：控制信息（二）
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【写在前文】
本文介绍计算控制信息之控制信息。
【计算信息参数详解】
一、控制信息
A区参数详解
1、水平力与整体坐标夹角
该参数为地震作用、风荷载计算时的X正向与结构整体坐标系下X轴的夹角，逆时针方向为正，单位为度。
常见问题：
改变该参数时，地震作用和风荷载计算时的X正向将发生改变，进而影响与坐标系方向有关的统计结果，如风荷载计算时的迎风面宽度、风荷载、地震作用计算时的层外力、层间剪力、层间位移、层刚度等指标。如果只想计算最不利方向地震作用，可在参数“斜交抗侧力构件附加方向角度”中增加相应角度来考虑。
如果结构存在抗侧力构件方向和X、Y方向一致，则沿着X、Y方向计算的地震作用是不可少的。因此，如果仅仅为了改变风荷载的方向而在此处输入不等于0的角度时，宜将结构原X、Y主轴方向同时输入到“斜交抗侧力构件附加方向角度”参数中，以考虑结构原有X、Y方向地震作用效应。
2、连梁按墙元计算控制跨高比
目前软件支持两种建模方式输入连梁，一种是先输入连梁左右墙肢，再将连梁按普通梁输入；另一种是先输入一片墙，再在墙上开洞生成墙梁。两种建模方式生成的连梁的计算模型是不同的，前者是按杆单元计算，后者是按壳元计算。
常见问题：
连梁建模时，不同设计人员有不同的建模习惯，有的习惯按开洞方式建模，也有的设计人员习惯了按框架梁建模。当连梁截面高度较大且跨高比很小时，按杆单元的计算结果误差较大。为了满足这类设计人员的需求，软件增加了“连梁按墙元计算控制跨高比”参数，对于按框架梁建模的连梁，当跨高比小于输入的数值时，软件自动将该梁转换为壳元模型计算，并进行更细的网格划分。
3、普通梁连梁砼等级默认同墙
勾选此参数对按照普通梁输入的剪力墙连梁的砼材料按照墙的材料强度等级取用，而不是按照普通梁的。
4、墙元细分最大控制长度
这是在网格划分时需要的一个参数。软件在网格划分时，确保划分后的小壳元的边长不大于给定限值。该参数对分析精度略有影响，对于一般工程可取0.5~1.0m。
5、板元细分最大控制长度
该参数用来控制弹性楼板网格划分时的最大长度，软件在网格划分时，确保划分后的单元边长不大于给定限值。软件默认值为1米。
常见问题：
按弹性板3或者弹性板6计算时还应勾选参数“梁与弹性板变形协调”。
6、短墙肢自动加密
由于有限元计算时对于水平向只划分了1个单元的较短墙肢计算误差较大，程序可对长度超过0.6倍的网格细分尺度并且只划分了一个单元的较短墙肢自动增加到2个单元，以提高墙肢内力计算的准确性。
B区参数详解
1、弹性板荷载计算方式
弹性楼板荷载计算方式包含两个选项，平面导荷方式和有限元计算方式。
平面导荷方式就是以前的处理方式，作用在各房间楼板上恒活面荷载被导算到了房间周边的梁或者墙上，在上部结构的考虑弹性板的计算中，弹性板上已经没有作用竖向荷载，起作用的仅是弹性板的面内刚度和面外刚度，这样的工作方式不符合楼板实际的工作状况，因此也得不出弹性楼板本身的配筋计算结果。
有限元方式是在上部结构计算时，恒活面荷载直接作用在弹性楼板上，不被导算到周边的梁墙上，板上的荷载是通过板的有限元计算才能导算到周边杆件。这样的工作方式与第一种方式相比有两个主要变化：
一是经有限元计算板上荷载不仅传到周边梁墙，也同时传给柱，换句话说柱的受力增加，梁承受的荷载将减少。特别是平面导荷方式传给周边梁墙的荷载只有竖向荷载，没有弯矩，而有限元计算方式传给梁墙的不仅有竖向荷载，还有墙的面外弯矩和梁的扭矩，对于边梁或边墙这种弯矩和扭矩常是不应忽略的；
二是既使弹性板参与了恒活竖向荷载计算，又参与了风、地震等水平荷载的计算，计算结果可以直接得出弹性板本身的配筋。有限元方式适用于无梁楼盖、厚板转换层等结构，可在上部结构计算结果中得出板的配筋。
常见问题：
有限元方式仅适用于定义为弹性板3或者弹性板6的楼板，不适合弹性膜或者刚性板的计算。
2、膜单元类型
软件可选为：经典膜单元（QA4）和改进型膜单元（NQ6Star）。
软件一直以来采用的膜单元为经典膜单元，它的特点是带旋转自由度的精华非协调平面四边形等参，QA4，Allman插值这种单元的详细力学模型说明可见陈万吉、龙驭球相关文章。
改进型膜元（又称为二次完备精化非协调单元，NQ6Star），NQ6Star单元的转角自由度比较完善，对于非规则四边形单元也可得到较合理的应力分布，可明显减少经典膜单元计算转角位移结果与理论值存在的较大误差。使用经典膜单元时，为保证梁与墙位移的合理传递，软件采用了罚约束关系进行协调。在采用改进膜单元时，软件会自动去掉这类罚约束关系。
由于单元的优良性质，在温度应力计算、边框柱与剪力墙的内力协调分配、弧形墙与梁协调等方面，计算结果更加合理。温度应力的计算可与Etabs计算结果接近。在计算温度荷载、边框柱结果不合理、或者弧墙数量较多时可考虑选用改进型膜单元以改进计算结果。
3、考虑梁端刚域、考虑柱端刚域
选择该项，软件在计算时梁、柱重叠部分作为刚域计算，梁、柱计算长度及端截面位置均取到刚域边，否则计算长度及端截面均取到端节点，梁、柱端刚域可以分别控制。
相关条文：
《高规》5.3.4条
4、墙梁跨中节点作为刚性楼板从节点
对于墙梁，当与之相连的楼板按刚性楼板计算时，网格划分后与楼板相连节点将作为刚性楼板的从节点。由于受到刚性楼板约束，水平荷载作用下的梁端剪力一般较不受刚性楼板约束时大。
常见问题：
软件增加该选项，默认勾选。不勾选时，墙梁跨中与楼板相连节点为弹性节点，梁端剪力一般较勾选时小。
5、梁与弹性板变形协调
勾选此参数后，对于用户设置的弹性板，将在计算中和与其相连的梁的中间节点变形协调。
不勾选此参数，对于用户设置的弹性板，将在计算中仅和与其相连的梁的端节点变形协调，这样可以节省计算量。
常见问题：
对于弹性膜，一般可设置为不勾选此项。但是对于弹性板3或者弹性板6，则应勾选此项。因为设置弹性板3或弹性板6的目的是使梁与板共同工作，发挥板的面外刚度的作用，减少梁的受力和配筋，此时必须使弹性板中间节点和梁的中间节点变形协调才能实现这种作用。
6、弹性板与梁协调时考虑梁向下相对偏移
以前弹性板与梁变形协调时，计算模型是以梁的中和轴和板的中和轴相连的方式计算的，由于一般梁与楼板在梁顶部平齐，实际上梁的中和轴和板中和轴存在竖向的偏差，勾选此参数后软件将在计算中考虑到这种实际的偏差，将在板和梁之间设置一个竖向的偏心刚域，该偏心刚域的长度就是梁的中和轴和板中和轴的实际距离。
在生成数据后的计算简图中可以看到用粉色表示的弹性板和梁之间的竖向短线，就是它们之间的偏心刚域。这种计算模型比按照中和轴互相连接的模型得出的梁的负弯矩更小，跨中承受一定的拉力，这些因素在梁的配筋计算中都会考虑。
常见问题：
当梁周边的板采用弹性板3或者弹性板6，且勾选本参数时，软件在计算时自动对梁的刚度系数取1.0。此时特殊构件定义-特殊梁-刚度系数的显示仍是勾选前的数值，对计算结果不起作用。
图1 梁、板相对位置
7、刚性楼板假定
软件提供三个选项：
（1）不强制采用刚性楼板假定：结构基本模型，按设计人员的建模和特殊构件定义确定；
（2）对所有楼层采用强制刚性楼板假定：软件按层、塔分块，每块采用强制刚性楼板假定；
（3）整体指标计算采用强刚，其它计算非强刚：根据规范要求，某些整体指标的统计需要在刚性楼板假定前提下进行。如果设计人员选择该项，则软件只在计算相应结构指标时采用强制刚性楼板假定的计算结果，在计算其它指标及构件设计时采用非强制刚性楼板假定的结果。这样，设计人员只计算一次即可完成整体指标统计与构件设计。
软件采用刚性楼板假定模型进行计算的内容主要有：层间剪力与层间位移之比方式计算的层刚度、位移比等。
8、地下室楼板强制采用刚性楼板假定
对于带地下室工程，软件以弹簧模拟地下室侧土约束并施加在地下室楼板上。对于有分块刚性板的地下室结构，勾选该项，将按一整块刚性板处理；否则将弹簧施加在各块刚性板上。
C区参数详解
1、自动划分多塔
软件自动生成各楼层施工次序时属于同一施工工段的连续楼层数，即指按照施工模拟3或者施工模拟1计算时，每次加载的楼层数量，软件隐含的加载步长是1，即每次加载1个自然层。对于层数较多的高层建筑，为了提高计算效率也可以将加载步长改为大于1的数。
软件对于转换层、梁托柱层等一些特殊的楼层，会自动合并其相邻的几个楼层作为一个施工加载次序，不受本参数的约束。
自动生成的加载顺序可在前处理的“楼层属性->指定施工次序”中修改。
2、自动划分不考虑地下室
用户可将全部多塔连在一起整体建模，程序可自动实现按整体模型和各塔楼分开的模型分别计算，并采用较不利的结果进行结构设计。程序可对其中的每个塔按照规范的要求自动切分成单个塔，然后连续地分别进行各塔的单塔计算和全部多塔连在一起的整体计算，最终对各个单塔配筋设计时采用整体计算和个单塔计算的较大值。
3、可确定最多塔数的参考层号
该参数与“各分塔与整体分别计算，配筋取分塔与整体结果较大值”配合使用，软件在对多塔楼工程自动分塔时，以该层自动划分的塔数作为该结构最终划分的塔数。如果该层以上的某层中又出现了某个塔分离成多个塔的情况，程序仍将这些分离部分当做一个塔来对待。
常见问题：
软件隐含取裙房或者地下室的上一层为自动划分多塔的起算层号，该层号可由用户修改。
4、各分塔与整体分别计算，配筋取各分塔与整体结果较大值
设计人员将整体模型建好后，软件自动按规范要求划分多塔，并分别计算划分后各单塔模型，然后与整体模型计算结果比较取大，同时在设计结果中提供分别查看各单塔计算结果与整体模型计算结果功能。这样，设计人员只需一次将整体模型建好，使用软件计算就能得到整体模型和分塔的计算结果。
相关条文：
《高规》5.1.14条、《高规》10.6.3.4条
5、计算现浇空心板
计算现浇空心板参数用来控制是否计算现浇空心板，勾选则计算，并进行配筋设计；否则将不进行计算与设计。
对于现浇空心板，软件提供两种计算方法，交叉梁法和有限元法。
交叉梁法：根据空心板定义及布置信息确定肋梁位置及顶、底翼缘宽度，然后将柱、墙等竖向构件作为固定支座进行交叉梁计算，主梁刚度也将计入。
有限元法：根据空心板定义及布置信息计算出单位宽度抗弯刚度，然后进行网格划分，按有限元方法进行计算。
6、增加计算连梁刚度不折减模型下的地震位移
软件提供该参数，勾选该项，则软件同时输出连梁刚度不折减模型下的地震位移统计结果，供设计人员参考。
相关条文：
《抗规》5.5.1条的条文说明、《抗规》6.2.13条的条文说明
7、梁墙自重扣除与柱重叠部分
梁墙自重扣除与柱重叠部分。勾选此参数将减少结构自重和质量，并相应减少地震剪力和位移等。
8、楼板自重扣除与梁墙重叠部分
当无梁楼盖中的梁按暗梁输入时，或对于现浇空心板布置在暗梁上时，或者其它比较厚的楼板情况时，应在计算时选择楼板自重扣除与梁的重叠部分，以避免计算的荷载过大造成浪费，并减少柱墙的轴压比。
9、输出节点位移
该参数用来控制是否输出各工况下节点详细位移。如果勾选该项，则软件在WDISP.OUT文本文件中除了输出各层位移指标外，还将输出各工况下节点位移。
10、地震内力按全楼弹性板6计算
勾选此选项软件仅对地震作用下的内力按照全楼弹性板6计算，这样地震计算时让楼板和梁共同抵抗地震作用，可以大幅度降低地震作用下框架梁的支座弯矩和实配钢筋。
其他工况（恒活风）则仍按以前设计的习惯，计算结果不变，这样做既不会降低结构的安全储备，同时也实现了强柱弱梁，减少了框架梁的支座弯矩和实配钢筋。
常见问题：
对于解决框架节点核心区的抗剪超限问题，可以考虑勾选“地震内力按全楼弹性板6计算”的参数选项。
11、结构计算时考虑楼梯刚度
程序可在建模中输入楼梯；在上部结构计算中将楼梯板和中间休息平台板按照板单元计算，从而考虑楼梯对整体计算影响；在楼梯设计软件中完成楼梯本身的计算、设计和施工图。
12、门式刚架按平面结构方式计算
勾选此选项，软件将对X、Y向轴线上各榀门市刚架分别生成单榀门式刚架，并自动对各榀门式刚架按平面杆系结构连续进行计算。
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