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筑信達(dá)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)軟件 CiSDesignCenter

筑信達(dá)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)軟件CiSDesignCenter(以下簡(jiǎn)稱CiSDC)是北京筑信達(dá)工程咨詢有限公司開發(fā)的結(jié)構(gòu)輔助設(shè)計(jì)軟件。CiSDC軟件作為ETABS和SAP2000的前處理與后處理輔助設(shè)計(jì)軟件,主要功能可以劃分為以下幾個(gè)部分:作為數(shù)據(jù)中心完成不同軟件之間的模型轉(zhuǎn)換以及計(jì)算結(jié)果對(duì)比;讀取ETABS/SAP2000模型的分析結(jié)果完成構(gòu)件設(shè)計(jì)與施工圖繪制;依據(jù)施工圖一鍵生成彈塑性模型;輔助完成隔震、減震的全流程設(shè)計(jì)。


整體功能構(gòu)架示意圖

模型轉(zhuǎn)換及對(duì)比

對(duì)于多高層結(jié)構(gòu)以及超高層結(jié)構(gòu),一個(gè)工程項(xiàng)目常常需要多個(gè)軟件互相校核。CiSDC內(nèi)置了模型轉(zhuǎn)換功能,可將YJK、PKPM以及Midas模型轉(zhuǎn)換為ETABS/SAP2000彈性模型或彈塑性模型(含配筋結(jié)果),還可以實(shí)現(xiàn)ETABS模型與SAP2000模型的相互轉(zhuǎn)換。

模型轉(zhuǎn)換

通過CiSDC軟件轉(zhuǎn)換的ETABS/SAP2000模型,除了轉(zhuǎn)換完整的幾何模型數(shù)據(jù)和荷載信息外,還對(duì)模型進(jìn)行了優(yōu)化處理,如合并框架梁柱、標(biāo)記ETABS墻梁標(biāo)簽、自動(dòng)布置線面單元連接處的埋設(shè)梁等,使其更好的滿足ETABS/SAP2000的建模要求,減少出錯(cuò)機(jī)率。


模型轉(zhuǎn)換功能

模型轉(zhuǎn)換案例

模型對(duì)比

為了便于用戶對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行二套軟件校核,CiSDC提供了不同模型的結(jié)構(gòu)指標(biāo)對(duì)比報(bào)告書,構(gòu)件內(nèi)力對(duì)比以及配筋對(duì)比等功能。


指標(biāo)對(duì)比

配筋對(duì)比

內(nèi)力對(duì)比

構(gòu)件設(shè)計(jì)及計(jì)算書

CiSDC實(shí)現(xiàn)了國(guó)標(biāo)和廣東省地標(biāo)《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》的構(gòu)件設(shè)計(jì)和計(jì)算書整理功能。

無論是國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),還是廣東省標(biāo)準(zhǔn),都需要考慮多個(gè)模型下的分析與設(shè)計(jì)。例如是否考慮剛性樓板假定、地震工況中是否考慮偶然偏心、不同荷載工況下(如風(fēng)工況與地震工況)連梁的剛度折減系數(shù)不同等,為方便用戶管理多個(gè)模型,CiSDC實(shí)現(xiàn)了ETABS多模型分析與設(shè)計(jì)功能?;诓煌?guī)范的參數(shù)要求,考慮不同工況下的模型的剛度調(diào)整與工況設(shè)置,自動(dòng)將ETABS標(biāo)準(zhǔn)模型轉(zhuǎn)換為指標(biāo)模型、非抗震模型和抗震模型,并同時(shí)完成這三個(gè)模型的分析計(jì)算、讀取大指標(biāo)結(jié)果、讀取構(gòu)件內(nèi)力、自動(dòng)基于規(guī)范生成荷載組合、完成混凝土梁、柱、墻、樓板構(gòu)件的設(shè)計(jì)等工作,輸出報(bào)告書。

對(duì)于SAP2000,CiSDC可以自動(dòng)完成樓層劃分、基于中國(guó)規(guī)范調(diào)整模型、設(shè)計(jì)構(gòu)件并輸出整體指標(biāo)報(bào)告書。


CiSDC+ETABS多模型設(shè)計(jì)流程示意圖

柱設(shè)計(jì)

柱基于PMM法完成雙偏壓設(shè)計(jì)。PMM曲面對(duì)話框中可以顯示構(gòu)件設(shè)計(jì)詳細(xì)信息,它也是一個(gè)構(gòu)件設(shè)計(jì)與校核工具,在此可設(shè)置構(gòu)件截面、材料信息、實(shí)配鋼筋、內(nèi)力值,進(jìn)行構(gòu)件的校核和設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)工具中包含截面設(shè)計(jì)器,其截面設(shè)計(jì)器可自定義任意截面形狀。

柱PMM設(shè)計(jì)及截面設(shè)計(jì)器

柱設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)及配筋結(jié)果

梁設(shè)計(jì)

梁配筋設(shè)計(jì)可以采用規(guī)范設(shè)計(jì)方法,也可以采用PM曲線設(shè)計(jì)方法。對(duì)于型鋼梁默認(rèn)采用PM曲線設(shè)計(jì)方法。CiSDC可基于實(shí)際配筋結(jié)果驗(yàn)算裂縫寬度。


梁設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)及配筋結(jié)果

梁PM設(shè)計(jì)及截面設(shè)計(jì)器

梁裂縫驗(yàn)算

墻設(shè)計(jì)

墻設(shè)計(jì)包含墻肢和連梁兩部分。CiSDC自動(dòng)獲取ETABS和SAP2000模型中墻肢/連梁的設(shè)計(jì)內(nèi)力,根據(jù)規(guī)范進(jìn)行墻肢邊緣構(gòu)件縱筋及墻肢水平分布筋計(jì)算、墻肢穩(wěn)定校核、墻肢施工縫驗(yàn)算等,自動(dòng)劃分邊緣構(gòu)件。


剪力墻和連梁配筋細(xì)節(jié)

板設(shè)計(jì)

板按照設(shè)計(jì)手冊(cè)提供的方法進(jìn)行內(nèi)力計(jì)算和配筋設(shè)計(jì),可以按彈性樓板計(jì)算、塑性樓板計(jì)算。CiSDC自動(dòng)將零碎的樓板合并成整塊,便于后續(xù)設(shè)計(jì)。用戶也可以交互編輯樓板劃分、板厚度、標(biāo)高、荷載等信息。程序計(jì)算配筋后輸出板底鋼筋面積、板頂鋼筋面積。


板配筋結(jié)果

計(jì)算書

基于構(gòu)件配筋結(jié)果計(jì)算樓層抗剪承載力,并整理輸出計(jì)算書。計(jì)算書包含模型概況、荷載信息、結(jié)構(gòu)整體指標(biāo)、材料用量統(tǒng)計(jì)、超筋超限信息等。


計(jì)算書

施工圖及工程量統(tǒng)計(jì)

CiSDC可根據(jù)導(dǎo)入的ETABS、SAP2000、YJK、PKPM的配筋信息生成構(gòu)件平法施工圖,也可按照本程序計(jì)算配筋結(jié)果或者包絡(luò)配筋結(jié)果生成施工圖,基于施工圖可統(tǒng)計(jì)輸出工程量。

施工圖

柱、墻施工圖可以選擇原位畫法和表格畫法。梁施工圖中進(jìn)行支座的自動(dòng)判斷與調(diào)整,繪制平法施工圖。板施工圖采用平法與傳統(tǒng)繪圖方法相結(jié)合的方式繪制。


柱平法施工圖-原位注寫

柱平法施工圖-列表注寫

剪力墻施工圖-原位畫法

剪力墻施工圖-表格畫法

梁施工圖(局部)

板施工圖(局部)

工程量統(tǒng)計(jì)

施工圖繪制完畢后,可以顯示鋼筋放樣結(jié)果,鋼筋放樣時(shí)考慮了鋼筋的搭接、錨固等構(gòu)造措施。基于鋼筋放樣可輸出實(shí)配重量,也可以輸出基于計(jì)算配筋統(tǒng)計(jì)的估算重量。


鋼筋放樣

材料統(tǒng)計(jì)表

彈塑性模型處理

CiSDC可以將ETABS/SAP2000彈性模型轉(zhuǎn)換為彈塑性模型,也可以直接讀取YJK、PKPM的模型數(shù)據(jù)和配筋信息轉(zhuǎn)換得到ETABS/SAP2000彈塑性模型。彈塑性模型處理功能貫穿于程序的所有模塊,用戶可根據(jù)實(shí)際需求使用。

彈塑性模型轉(zhuǎn)換

支持混凝土結(jié)構(gòu)和鋼結(jié)構(gòu)的彈塑性模型轉(zhuǎn)換,包括鋼筋混凝土梁/柱、鋼筋混凝土墻、型鋼混凝土梁/柱、鋼梁/柱、混凝土/鋼支撐等構(gòu)件。模型轉(zhuǎn)換過程中自動(dòng)完成框架梁柱的合并、連梁的處理、材料本構(gòu)的修正等工作,依據(jù)CiSDC繪制的施工圖(即實(shí)配鋼筋)自動(dòng)添加塑性鉸(普通梁M3鉸和支撐P鉸)、纖維鉸(普通柱/組合柱/組合梁PMM纖維鉸)、墻鉸(剪力墻PM3纖維鉸)。


彈塑性模型轉(zhuǎn)換功能

模型轉(zhuǎn)換案例

選波

內(nèi)置天然波庫(kù),自動(dòng)生成人工波。支持人工選波和基于規(guī)范要求的自動(dòng)選波,并輸出選波報(bào)告。CiSDC可依據(jù)有效持時(shí)裁剪地震波。選波完成后,可在CiSDC更高效地完成時(shí)程工況的定義,并自動(dòng)轉(zhuǎn)換至ETABS模型中。


選波工具

自動(dòng)裁波

自動(dòng)生成時(shí)程工況

隔震設(shè)計(jì)

隔震設(shè)計(jì)模塊中,CiSDC結(jié)合ETABS實(shí)現(xiàn)了《建筑隔震設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》GB/T 51408-2021、《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50011-2010、廣東省標(biāo)準(zhǔn)《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》DBJ/T 15-92-2021三本規(guī)范的隔震全流程設(shè)計(jì),并輸出隔震報(bào)告。


基于《建筑隔震設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》GB/T 51408-2021的隔震設(shè)計(jì)流程示意圖

基于《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)計(jì)算規(guī)程》DBJ/T 15-92-2021的隔震設(shè)計(jì)流程示意圖

基于《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50011-2010的隔震設(shè)計(jì)流程示意圖

布置隔震支座

支持快速布置橡膠隔震支座、摩擦擺隔震支座和滑板支座,并且內(nèi)置了橡膠隔震支座庫(kù)供用戶選擇。用戶布置支座時(shí)可實(shí)時(shí)查看長(zhǎng)期面壓、隔震層偏心率,便于優(yōu)化隔震方案。根據(jù)規(guī)范需求生成多個(gè)隔震模型。


隔震支座定義

布置隔震支座

生成的ETABS隔震模型(新隔標(biāo))

等效線性化

通過反應(yīng)譜分析迭代得到等效線性化的中震模型和大震模型。整理輸出反應(yīng)譜報(bào)告,包括隔震支座的長(zhǎng)期面壓、隔震層偏心率、抗風(fēng)承載力驗(yàn)算、抗傾覆驗(yàn)算等。


等效線性化的隔震模型

反應(yīng)譜報(bào)告

層剪力校準(zhǔn)

為解決反應(yīng)譜法在隔震設(shè)計(jì)時(shí)存在的一些問題,CiSDC引入了隨機(jī)模擬法,隨機(jī)模擬法依據(jù)規(guī)范反應(yīng)譜生成統(tǒng)計(jì)意義上完全等效的大量人工模擬地震波,并采用非線性時(shí)程分析直接求解,用非線性分析得到的平均樓層剪力校準(zhǔn)反應(yīng)譜結(jié)果,使得反應(yīng)譜分析僅作為一個(gè)載體,本質(zhì)上不依賴于采用何種等效方法,也不依賴于是否使用實(shí)模態(tài)或復(fù)模態(tài)進(jìn)行反應(yīng)譜分析。

CiSDC也按《建筑隔震設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》、《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》提供基于天然波和人工波的補(bǔ)充時(shí)程校核。

CiSDC可以按照隨機(jī)模擬法或補(bǔ)充時(shí)程的分析結(jié)果進(jìn)行樓層剪力校核。


隨機(jī)模擬法校準(zhǔn)層剪力

時(shí)程補(bǔ)充校核層剪力

樓層剪力校核

構(gòu)件設(shè)計(jì)

根據(jù)用戶選擇的規(guī)范完成構(gòu)件設(shè)計(jì),可通過設(shè)計(jì)覆蓋項(xiàng)調(diào)整個(gè)別構(gòu)件的設(shè)計(jì)參數(shù),比如將隔震層的構(gòu)件設(shè)置為關(guān)鍵構(gòu)件。構(gòu)件設(shè)計(jì)完成后可輸出平法施工圖和工程量統(tǒng)計(jì)結(jié)果。


設(shè)計(jì)覆蓋項(xiàng)

設(shè)計(jì)公式(以新隔標(biāo)為例)

支墩設(shè)計(jì)時(shí)考慮附加彎矩

大震報(bào)告

根據(jù)不同的規(guī)范要求,用戶可選擇生成大震彈性模型或基于設(shè)計(jì)配筋結(jié)果生成大震彈塑性模型。CiSDC完成選波并自動(dòng)定義時(shí)程工況,基于ETABS的大震時(shí)程分析結(jié)果驗(yàn)算支墩,輸出減震報(bào)告。


基于新隔標(biāo)的大震報(bào)告和支墩驗(yàn)算結(jié)果

基于抗規(guī)的大震報(bào)告

減震設(shè)計(jì)

ETABS+CiSDC提供了減震設(shè)計(jì)整體解決方案。兼顧了北京地方標(biāo)準(zhǔn)《建筑工程減隔震技術(shù)規(guī)程》DB11/2075-2022、云南地方標(biāo)準(zhǔn)《建筑消能減震應(yīng)用技術(shù)規(guī)程》DBJ 53/T-125-2012、《基于保持建筑正常使用功能的抗震技術(shù)導(dǎo)則》RISN-TG046-2023等規(guī)范,自動(dòng)計(jì)算消能器提供的附加阻尼比,完成構(gòu)件設(shè)計(jì),并輸出減震報(bào)告。


減震設(shè)計(jì)流程示意圖

快速生成減震模型

內(nèi)置了多種常見的消能器布置方案,支持從ETABS導(dǎo)入或在CiSDC中自定義消能器參數(shù),包括粘滯阻尼器、BRB、金屬剪切阻尼器等。布置消能器時(shí)自動(dòng)調(diào)整連接單元局部軸、自動(dòng)設(shè)置支撐的端部釋放及自動(dòng)識(shí)別子結(jié)構(gòu)。支持樓層復(fù)制。


消能器布置方案

自動(dòng)判別子結(jié)構(gòu)

有效剛度迭代

對(duì)于位移型阻尼器,可通過時(shí)程分析迭代分別確定位移型阻尼器的中震有效剛度和小震有效剛度,為后續(xù)分析提供可靠的等效剛度值。


有效剛度迭代

附加阻尼比計(jì)算

基于規(guī)范法、能量比法計(jì)算消能器提供的附加阻尼比,可分別計(jì)算中震有控模型和小震有控模型的附加阻尼比,生成中震、小震等效模型。輸出減震計(jì)算報(bào)告。


規(guī)范法計(jì)算附加阻尼比

能量比法計(jì)算附加阻尼比

減震計(jì)算報(bào)告書

包絡(luò)設(shè)計(jì)

兼顧北京地方標(biāo)準(zhǔn)《建筑工程減隔震技術(shù)規(guī)程》DB11/2075-2022、云南地方標(biāo)準(zhǔn)《建筑消能減震應(yīng)用技術(shù)規(guī)程》DBJ 53/T-125-2012、《基于保持建筑正常使用功能的抗震技術(shù)導(dǎo)則》RISN-TG046-2023等多本規(guī)范,完成中、小震下主體結(jié)構(gòu)和子結(jié)構(gòu)的包絡(luò)設(shè)計(jì)。由于反應(yīng)譜分析無法準(zhǔn)確地估計(jì)與阻尼器相連構(gòu)件的內(nèi)力,CiSDC允許在中、小震設(shè)計(jì)時(shí)可采用時(shí)程結(jié)果進(jìn)行子結(jié)構(gòu)的補(bǔ)充設(shè)計(jì)。程序提供設(shè)計(jì)首選項(xiàng)和設(shè)計(jì)覆蓋項(xiàng),可交互調(diào)整設(shè)計(jì)參數(shù)。


設(shè)計(jì)首選項(xiàng)

設(shè)計(jì)覆蓋項(xiàng)(可調(diào)整子結(jié)構(gòu)范圍)

設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)

大震彈塑性分析

基于小震模型和中震模型的包絡(luò)設(shè)計(jì)結(jié)果繪制平法施工圖,自動(dòng)選波,生成大震彈塑性模型?;诖笳饡r(shí)程分析結(jié)果完成子結(jié)構(gòu)校核,并輸出減震報(bào)告。


可設(shè)置子結(jié)構(gòu)是否布鉸

子結(jié)構(gòu)校核

減震報(bào)告

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