复杂空间结构软件MSA讲义

复杂空间结构分析软件

PMSAP

目录0.概述1.前处理---结构建模2.力学分析2.1)结构形式适应性2.2)结构材料适应性2.3)有限单元库2.4)静力荷载分析2.5)固有振动分析2.6)地震反应谱分析2.7)时程分析2.8)非线性功能2.9计算模型处理2.10结构优化功能

2.11整体屈曲分析

3.基于规范的计算、调整及荷载组合

3.1基于规范的计算

3.2基于规范的调整

3.3基于规范的荷载组合4.结构设计4.1混凝土构件设计4.2钢构件设计4.3组合构件设计5.后处理---分析设计结果的表达5.1图形方式输出5.2文本方式输出6.施工图6.1梁柱施工图接口6.2剪力墙施工图接口7.后续分析设计7.1基础JCCAD接口7.2钢结构STS接口7.3弹塑性时程分析EPDA接口7.4弹塑性静力分析EPSA接口8.典型工程举例

0、概述

复杂空间结构设计软件PMSAP是PKPMCAD工程部继SATWE之后推出的又一个三维建筑结构设计工具。PMSAP与SATWE由不同的开发人员独立完成。PMSAP在程序总体构架上具备通用性，在墙单元、楼板单元的构造以及动力算法方面采用了先进的研究成果，具备较完善的设计功能。作为同一公司的产品，PMSAP与SATWE的关系可类比于也是同一公司产品的SAP2000和ETABS，尽管它们的侧重有所不同（PMSAP更多地考虑各种复杂情况），但对于多数建筑结构的分析、设计而言，它们的功能是基本相当的。当复杂工程需要两个或两个以上软件做对比计算时，SATWE和PMSAP是合适的选择。PMSAP与SATWE都可以与建模软件PMCAD、STS-1接口，用于对比计算时可省去多次建模的繁琐工作，减少建模出错机会，给设计人员提供了便利。一、前处理---建模手段1、PMCAD建模2、STS-1建模3、SPASCAD建模4、PMCAD+SPASCAD联合建模5、STS-1+SPASCAD联合建模6、PMSAP的补充建模6.1特殊构件:铰接杆件,框支柱,转换梁,连梁6.2弹性楼板：弹性板6,弹性板3,弹性膜6.2多塔定义：平面定义,立面查看6.3温度荷载：指定节点温度分布6.4改节点高：考虑错层6.5改构件抗震等级:梁/柱/撑/墙6.6改构件材料属性:梁/柱/撑/墙（钢/砼）6.7定义吊车荷载

二、力学分析2.1结构形式适应性2.2结构材料适应性2.3有限单元库2.4静力荷载分析2.5固有振动分析2.6地震反应谱分析2.7时程分析2.8非线性功能2.9计算模型处理2.10结构优化2.1结构形式适应性

计算核心是有限元通用程序。适用于任意空间结构。杆件可以在空间任意放置。结构可分层，楼层是广义概念，指构件的集合。比如把一栋楼房的首层和三层定义为一个PMSAP楼层也是可以的。可考虑多塔、错层、转换层等建筑上的复杂情形。143265711981019181716151413122120楼层灵活编号，避免因打断造成的过矮楼层，楼层位移、楼层刚度等结果统计更符合规范错层结构楼层编号14326579108161514131211（多塔+错层）情况的编号（多塔+错层+连体）情况的编号143265791081514131211222120191718162.2结构材料适应性1.混凝土结构2.钢结构3.钢-混凝土混合结构2.3有限单元库1.梁、柱单元A等截面、变截面均可B可接受二十七种荷载(包括温度荷载、预应力荷载)C容许数十种规则截面和异型截面D可考虑任意刚域、偏心E具有杆端力放松功能F可指定杆端方位角，从而可在空间任意放置2.桁杆单元A等截面桁杆B变截面桁杆C用于计算网架、塔架、桁架等二力杆结构3.鸦细系分模梯型墙残元A村是习由四增边形胖壳元满构造询的子重结构之式超色单元B撞采叹用广街义协过调技严术处捧理墙忌-墙怪协调角。内部蔬网格夏自动睡剖分丹。解勒决了犹网格辽畸变龟问题C旨允些许最番小3育0C军M的爽细分枪网格拳，可以领对墙燃梁、君墙柱栗做精孟细分任析。4.法简霜化模丢型墙秒元简化证壳元饭模型拥，用要于方批案阶暮段快皱速试微算5.四边抄形壳大，三逐角形斥壳A尖可得接受痰面内靠、面隙外六痰种形垒式的哑荷载毁。（面盯外均屡布，决双线努性，柜集中图力，而面内奸线性分声布力泉等）B蒜位移忠等值炒线，质应力扔等值累线C有限符元模覆型：广义英协调贴薄板幕元杂交栽模式液厚薄复通用蛾板元带旋道转自卫由度冒膜元D枯用于咐计算弱空间复壳体堆，薄锦壳中筋厚壳忧通用E重将用炸于筒帮仓、燥烟囱舱、水朱池等葡结构毙计算6.席多任边形距壳元A向是将由三授角壳柔元构蜘造的引子结枕构式部超单剂元B颈主馅要用贯于计团算楼恳板、擦空间随壳体C矩薄旨壳、期中厚馒壳通雅用D傻适廊用于功凹、阵凸单休连通蜘多边陷形E鸡最绘多允市许2售00圆条边F誉内效部网许格自次动剖腰分，膏允许绳最小飞30猴CM跃的网格耀尺寸言，可从以精嫂细分续析楼屿板的货位移矛、内爸力G连给微出楼耳板配须筋图庭及文厚件对厚统板转朱换层获、板老柱体云系以危及普蒜通楼板但的全咽楼整睁体式椒分析马与设生计:在P怜MS宗AP听中，远可以视将厚嚼板转光换层因结构谦中的厚顶板、搅板柱代体系阶结构纹中的教楼板谣、或谣者一般唉结构衔中的庄楼板玻进行将全楼疾整体深式分魄析与配度筋设齐计。蜜楼板区的计看算结恭果同紧梁、江柱、墙一渔样是行从整环体分瓜析中绞一次地得出尿,严绝格考虑了耗楼层能之间剧、构淡件之董间的木耦合普作用塑及地震涛作用干的C潮QC洗组合坐，精绣度高划，更妥能保尼障设计趴的安职全性蝴、合辈理性课。该伪功能浴在同权类软件瞎中未理见到恩。7.价地炸基单撤元A塑温克稿尔模窝型一蜡维线崭弹簧B西温克逼尔模脂型二墨维面捐弹簧C世分层糖总和永模型都地基含单元D岔目前苍主要断用于昂基坑酿支护饭结构休分析E殃拟用灯于地包基、飞基础林和上坛部结爱构整及体分筛析8.酒罚单走元A进该类咱单元穷可使镇结构颜自由尊度之摘间满呜足指定带的线秆性约仅束关没系。撕它主鉴要用纽奉于强制径实现茎单元揭之间麦的连功续性禽。维PM移SA霸P提供疑三类或罚单恭元：鸣一般怪性罚物单元挂，梁式罚扛单元踢，三躺角形痒壳式从罚单份元。B丝式用于碧结构浇协调和性修党复9.绝集中恰刚度悼、集较中质种量、吗集中墙荷载步单元10残.轿三维舟块体靠单元11端.抬螺旋宁线空啊间杆用于犬螺旋姥楼梯混分析12隐.闲平面吵圆弧坡梁13泳.盟柱面丸曲壳2.徒4芒静力池荷载倾分析1.名恒荷冠载(报DL携)：采一次畏性加牌载，吴施工总模拟2.终活荷身载(红LL存,L欧L2援,L氏L3达)：衬满布晃活荷博，不吴利布涛置3.雕风荷拦载(贵WX剪,W绍Y,检WX晒1,摊WY北1…阻WX华5,竖WY存5)智:自动挎形成4.誉竖向屠地震扬(E捆Z)侮：豪自动宅形成5.疤温度公荷载驴(T进EM储)：死梁、健柱、裹撑、穿墙、楼板减均可趁考虑6.蜜人防套荷载燥(A德DH欠,A距DV而)全：可电给出割墙面痕外设昌计7.滔水土揪压力昆(W暮SP盈)竟：可塔给出朴墙面迟外设酒计8.爬吊车冶荷载笋：考以虑多膊台吊魄车预振组合吓，构桶件设潮计2.熄5起固有脉振动羽分析1.彼侧刚规分析毛方法GU捷YA菜N缩寻减，俊适用趋于糖萝葫芦涉串结辰构2.逢总刚逐分析彻方法MU彩LT目I-棍RI鞋TZ咱向量校法，含适用址于任竿意复救杂结永构2.撤6贩地震所反应博谱分暮析1.群常规皆地震毛反应絮谱分赌析允许鸽多方纪向作仰用（鱼最多耀12岁个）(E娘X,葛EY程,E冲X1躲,E斥Y1链,E袄X2停,E惜Y2兽,…刃EX百5,薯EY招5)2.忘双向胞地震脱扭转劫效应新增需两个颤地震驰工况甲(E需XY漠,E夜YX槐)3.向偶然磨偏心御地震榜计算新增失四个割地震城工况森(E拢XP貌,E葱XM肾,E铲YP叔,E吗YM史)4.班振型日效应及组合威方式吼：摇C露QC2.胶7赖时程缎分析1.返比例畅阻尼抬算法用于舍常规较结构券分析2.调非比梨例阻惊尼算发法用于军减震乒结构麻分析3.捐地震罢波来廊源：祝自带查地震尝波库惭与用户轨波相塑结合2.刑8链非线狱性功仁能1.桌P-烦DE惯LT鹿效应抚分析2.爹单向瞧受拉门杆件柴分析届：索泰、钩3.激单向墙受压佣杆件支分析倡：缝4.眯双模形量杆录件分收析5.敌单向技受压冤线弹绩簧岂：那支护感结构巨分析2.反9计算仅模型犬处理1.钟剪力险墙网嫁格自凤动细凳分（隆LX竖ma蓄x,惑LY讲ma贩x)2.许楼板尿网格皆自动虽细分适(见LX磨ma拼x)3.学与楼乔板相获邻的备梁的毁自动州细分隐(L染Xm秀ax各)4.总与剪浆力墙者相邻奥的柱袋的自旧动细错分(放LY斗ma练x)5.令楼层浆间协牲调性何自动棕修复脸，消恰除悬转空墙件、悬桌空柱6.深自动始实现篇梁、念楼板烘和剪稻力墙晴的相讯互协哀调细腐分细分团墙、堆细分性楼板冻、细艇分杆治件以爷及考虑助自动旅相互纺协调星带来签的具栽体的计算解优势1.仙转换趋梁：肌梁、逢墙协狡调细歉分2.撒边框恒柱：软柱、避墙协损调细贴分3.棋墙梁势(尤啊其是智小跨监高比占梁)仿：墙汇元细旬网格4.田厚板伟转换替：板列、虚帮梁、挥墙协勇调细自分5.责板柱而体系腥：板窄、虚贩梁、毛墙协臭调细君分7.乐整体铸刚性邻、分觉块刚重性、羡完全晚弹性漆等多种优楼板丽变形供假定肾方式A表对规油则结澡构可蒜以对蚁楼面行采用佳整体蜡刚性或分蜘块刚恶性假星定；B干对复始杂结加构、尽楼板蛛开大艇洞的寺结构赛可以指定宣部分宏或全诊体楼暖板为淡弹性土；C及当不谣采用冷刚性阁楼板妥假定膛时，势PM芒SA钞P将它对结构熊作完叮全的步有限韵元分宾析。D革刚性澡楼板捉假定滚自动敬搜索歉形成E叹可以铺根据笼多塔驼定义恳强制稳施加全楼伞刚性歪楼板峡假定2.摇10竖结讯构优及化功广能1.暮二力态杆的村满应拔力设驾计A针对拌钢桁咏架、覆塔架揪、网蛙架等绍二力按杆结粪构。B斤可折从型授钢库争自动咱选择羊最优勾截面寒。C哗考峡虑关锹联优版化。D于考蔽虑强少度、粘稳定挽验算E芒考临虑长批细比恩验算2.桑11待结皱构整光体屈犹曲分追析1.董灵活感指定积屈曲句荷载枝工况2.棵给出授屈曲革模态叠、失铃稳临妇界荷女载三、称基于挽规范声的计抢算、调整拢及荷裳载组局合1、词基于强规范湿的计茄算2、己基于刚规范倍的调缝整3、挤基于盏规范便的荷舱载组候合3.谜1跑基于司规范摸的计车算1.庙各医楼层络质心圣、刚沟心和顽偏心盼率2.扔各冬楼层类刚度困、刚累度比3.胀高茎位转费换结键构楼框层刚侨度比4.页各找楼层脱地震役剪重秧比5.洒各胆地震尚方向帝有效拐质量慢系数6.塞地趋震（助双向牌地震毅）位票移、羡位移次比7.咸风加位移习、位窄移比8.榴整盘体稳碑定验呆算9.胜抗样倾覆稍验算10衡.丑各层滚框架稳剪力课百分运比11白.员各层垫框架赴倾覆窄力矩闹百分杰比12割.工风荷滨载作踏用下虚结构击顶层洁顺风谷向、横风惯向加咐速度驾。3.不2洽基于掌规范当的调厨整1梁端搏负弯乏矩调邮幅系制数2玩梁刚众度放谢大系鞠数3雾梁扭悦矩折逼减系澡数4躬连梁病刚度荒折减溪系数5琴梁设示计弯宪矩放魂大系拢数6界框支再梁地糊震内器力调钟整7劲柱地劫震力舰0.霸2Q远0调倚整8哭框支仰柱地租震力爪0.待02垄Q0步调整9影框支黄柱地筝震轴猫力调扮整10相薄捆弱层友地震曲力1厘.1圈5放蒜大11士楼从层最讨小地损震剪订力控慨制12贷梁宣柱墙劳的强兰柱弱搭梁、畅强剪恩弱弯刃调整（组丈合内脸力调锄整）13盐高牛位转姐换(斧>=始3)眯框支专柱、滤墙底挤部加嚷强区抗震顿等级品提高被1级14符短记肢墙认结构敞中的画短肢流墙抗治震等控级提姓高1送级3.菌3辜基于蛙规范绍的内些力组奋合考虑傅恒、很活、节风、滚地震楼、温度狱、时被程、盒人防融、水风土压币力，吊车窜等荷喷载四、马结构蓬设计4.溉1粉混凝羽土构交件设谅计4.政2纱钢构淘件设加计4.滚3毫组合邻构件嘴设计4.太1睬混凝他土构活件设俗计1曲混凝半土梁周配筋2处混凝期土柱乐配筋3终混凝统土斜谈撑配吸筋4埋混凝公土墙毕配筋5悼剪力灶墙边弹缘构晴件配奏筋6冤混凝得土楼市板配钩筋*[基矛于2缎00挂2混巧凝土润规范供]4.宗2止钢构申件设居计1门钢梁虎强度隶、稳丝式定验惑算2昂钢柱部强度裹、稳渠定验庭算3翁钢支六撑强伞度、泪稳定东验算[钢粱结构线规范型、高酿钢规万]4.塘3广组合偿构件迷设计1论圆钢百管柱似(斜映撑)示验算2米方钢粱管柱策(斜贿撑)辜验算[钢掌管混滴凝土溜规程移]3质型钢迷柱(乳斜撑积)配贴筋4忘型钢守梁配赞筋[冶很金部写标准离]五、纹后处惊理-荷--肝结果鹊表达5.窗1奥图形膝输出5.绵2邮文本早输出5.威1芒图形魔输出1.隆结构基变形各静连力工班况位取移动李画不（能+彩的色云意斑图趋）各地炭震工惰况位兽移动后画践（傍+彩介色云橡斑图贞）各阶安固有送振型呢动画吐（+油彩色失云斑脱图）时程押响应布位移讲动画地震属、风男层间清位移师简图时程午分析喉层间币位移左简图梁弹叉性挠奏度图2.茎构件佣内力梁内语力图哪（+顿彩色坑云斑论图）柱内吨力图漠（+禾彩色须云斑年图）斜撑浙内力丢图赞（深+彩甲色云央斑图壁）剪力撒墙内坝力图楚（+像彩色涝云斑柄图）3.义设梦计结圆果梁、抓柱、迅斜撑英、剪从力墙残配筋淡简图剪力体墙边怎缘构工件尺楼寸及丘配筋东简图柱、急墙轴母压比蚕简图柱计若算长充度系欣数图柱长汤细比妇图4.结构养几何胞、材的料及脾荷载六的图日形检皱查5.昼时程初分析面结果楼层迷位移柿图层间寻位移秩图侧向摔荷载匹图楼层楚剪力押图楼层汁弯矩细图结构锅变形肺动画节点赤位移桃时程候曲线地震皇波图6.中转换邀厚板旁、弹帽性楼袜板结税果等应箭力线离(携弯矩烂,平烘面应僵力)等位轰移线湾(粪挠度赞，转翁角)有限况元网是格图楼板须配筋周图（楼板缸配筋证考虑色了正蛋截面桐抗弯及偏界心受碧拉情丘况）应力担/位过移彩街色填延充图5.邻2障文本逗输出A.扭简单有摘要闸，详轮细摘们要结构耐总控狂制参游数结构竹材料延组成结构誉质量买(重祖量)紧分布各楼叫层质银心、茧刚心设和偏李心率各楼闭层刚罩度、励刚度心比各楼刮层风聪荷载剧分布各楼鸟层地纷震剪饰重比结构脆周期太、振词型各地厕震方耗向有水效质臭量系纺数地震率位移便、位蜡移比风位贩移、沾位移赴比整体酷稳定落验算抗倾赢覆验术算各层乌框架摇剪力武百分括比各层拣框架矮倾覆猴力矩劲百分枯比时程区分析勒结果B.程各挥层梁毙、柱墓、支纽奉撑、塞剪力筛墙配脆筋文庸件PM继SA头P_堂PJ移.1PM侦SA祥P_突PJ骂.2PM溜SA袖P_球PJ拥.*C.专超铺筋信处息文涉件工程触名.唐OR芹RD.搬边酸缘构录件配风筋文功件工程蛛名.酒BM亲BE.肤楼卫板配葱筋文查件PO继LY颗_R慈EI鞠.1PO诉LY华_R血EI港.2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