問題描述:
由于上層結(jié)構(gòu)對施工層的壓縮及混凝土自身的收縮徐變變形,結(jié)構(gòu)的實(shí)際樓層標(biāo)高與設(shè)計(jì)樓層標(biāo)高是不符的,因此需要計(jì)算施工找平時的豎向構(gòu)件預(yù)留長度,那么能否通過 ETABS 快速確定各層豎向構(gòu)件的預(yù)留量(找平量)呢?
解答:
ETABS 可通過“考慮時間屬性的階段施工分析+修改未變形幾何”快速確定逐層施工時各層豎向構(gòu)件的預(yù)留量,現(xiàn)通過一個 10 層框架結(jié)構(gòu)介紹具體操作。
1. 模擬考慮時間屬性的階段施工分析
通過【定義>材料>時間相關(guān)屬性】設(shè)置材料與時間相關(guān)的收縮徐變系數(shù),然后定義階段施工工況,工況中設(shè)置 10 個操作步,每步添加一層結(jié)構(gòu)和相應(yīng)的荷載,模擬逐層施工的過程,同時勾選考慮“時間相關(guān)的材料屬性”。工況定義對話框與階段樹見圖 1 和圖 2。

圖 1 階段施工工況對話框

圖 2 (部分)階段樹
2. 修改變形
運(yùn)行階段施工分析,查看變形圖,可以看見結(jié)構(gòu)實(shí)際的豎向變形值。接著通過【分析>修改未變形幾何>目標(biāo)位移】,選擇階段施工工況的最后一步作為目標(biāo)位移,縮放系數(shù)為 1,如圖 3 所示。程序?qū)⒒谒x的工況自動修正(預(yù)留)構(gòu)件長度,使階段施工最后一步的變形值等于預(yù)留量,即,結(jié)構(gòu)變形后正好位于設(shè)計(jì)標(biāo)高。關(guān)于該功能更詳盡的內(nèi)容可參考文章“SAP2000目標(biāo)位移法中的找形分析功能”。
圖 3 修改未變形幾何
點(diǎn)擊“確定”后,程序?qū)⒆詣咏怄i,可以看見節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)發(fā)生變化,變化量與變形值一致,如圖 4 所示。

圖 4 幾何修正后的模型
此時再進(jìn)行階段施工分析,通過變形圖校驗(yàn)當(dāng)前結(jié)果是否滿足預(yù)期,若不滿足,可再次進(jìn)行“修改未變形幾何”,直至達(dá)到預(yù)期。對于高層建筑,往往需要多次迭代計(jì)算。本例通過兩次迭代計(jì)算達(dá)到預(yù)期效果,右鍵單擊節(jié)點(diǎn),可查看位移結(jié)果,頂點(diǎn)位移結(jié)果如圖 5 所示。
圖 5 變形結(jié)果
構(gòu)件的實(shí)際長度減去初始建模長度就是預(yù)留長度,可為施工找平提供參考。用戶可通過下圖表格直接查看構(gòu)件長度。

圖 6 構(gòu)件長度表格