专栏名称: 构力科技PKPM BIMBase

北京构力科技有限公司

浙江华展灵敏度分析项目实测，超限结构这样调！

构力科技PKPM BIMBase · 公众号 · · 2025-02-18 17:00

正文

一

工程概况

项目概况： 某滨海新城实验学校工程项目，项目占地面积为5.46万平米，总建筑面积6.77万平米。文中案例为教学楼，地上四层，结构高度18.3m，平面尺寸88m x 50m，结构形式为框架结构，楼层中部开洞，开洞面积约1510平米，抗震设防烈度为7度，场地类别Ⅲ类，按重点设防类考虑，抗震等级二级，基本风压0.75kPa。

图1 模型整体展示

图2 结构平面示意图

二

应用场景/优化需求

采用PKPM-AID高级指标控制模块，调整结构整体指标：

（1）由图3可以看出，原结构周期比超限制，同时为了保证结构安全性存在一定富余度，故要求目标周期比小于等于0.87；

（2）由于结构存在大开洞，为了确保结构不超限，同时为了确保结构扭转刚度存在富余度，故要求楼层位移比小于等于1.17；

图3 原结构指标汇总信息

三

PKPM-AID应用成果

3.1 灵敏度计算：找出对指标影响大的构件，参考分析结果设置梁柱设计组

(1) 前处理-参数定义-总信息中勾选“计算整体指标对构件的灵敏度”；回到智能辅助设计模块，进行灵敏度分析；

图4 计算整体指标

对构件的灵敏度

图5 启动灵敏度指标诊断

(2) 根据目标需求查看灵敏度构件，并根据灵敏度分析结果自动生成梁柱设计组；

图6 高灵敏度构件

图7 构件自动分组

图8 程序自动划分梁设计组

图9 程序自动划分柱设计组

(3) 在灵敏度自动生成的梁柱设计组的基础上，根据建筑实际使用功能需求以及设计习惯对梁柱设计组进行增删，如图10所示，考虑悬挑梁的安全性，故不对悬挑梁进行调整，另外部分X向梁还有一定净高空间可用来调整梁截面高度，故即使对指标影响较低，也将其加入梁设计组中；对于柱设计组，则根据建筑要求，将不能再增大的柱剔除出设计组，如图11所示；

图10 第二标准层梁设计组构件对比

图11 柱设计组构件对比

3.2 整体指标调整：对梁柱设计组分别设置调整参数，并指定目标约束

(1)设置各梁柱设计组的调整变量：1.对柱设计组调整策略均采用宽度缩放（圆形柱为直径缩放），调整系数为0.8~1.2；2.对梁设计组调整策略均采用高度缩放，调整系数为0.8~1.2。

图12 设计组对应调整参数

(2)指定目标约束：根据优化需求定义指标，即Tt/T1≤0.85（实际需求0.87），最大位移比小于等于1.17，同时为了使第二阶周期能与第一阶周期更接近，故设置Tt/T2小于等于0.9；另外定义经济性作为优化总目标；然后启动指标控制进行迭代计算。

图13 优化目标与约束

图14 指标优化迭代参数

3.3 应用效果展示

(1) 整体指标汇总：应用AID轻松消除周期比超限，且其余指标均满足规范要求，保证结构安全性。

表1 指标对比表

(2) 经济性对比：全楼造价仅上涨0.17%。

(3) 构件变化：下表为原模型和优化模型的梁柱典型截面的变化表，图15、图16分别为第二标准层梁柱设计组典型截面对应图，如图所示与原截面相比，构件截面变化幅度并不大，均在可接受范围内；同时图17展示了最终优化模型构件与原模型构件的变化幅度，大致在0.8~1.06之间，即对设计组内构件做较小程度的调整就能调整出符合需求的模型。

图15 第二标准层柱设计组典型截面

图16 第二标准层梁设计组典型截面

图17 迭代模型变化参数

四

浙江华展灵敏度分析项目实测，超限结构这样调！

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