技术周刊 | YJK软件钢构件宽厚比改进梳理（一）

在以往的文章中，我们曾经为大家介绍过盈建科软件钢构件宽厚比的相关设置。随着规范的更新，工程师对宽厚比设计的精准性提出了更高要求，YJK软件在多次升级和迭代中持续优化宽厚比相关功能，从建模阶段的参数可视化到设计结果的规范适配，为复杂工程提供了全流程技术支持。 本文将系统梳理V3.1.0至V7.0.0版本中宽厚比改进的核心亮点，助力工程师高效应对宽厚比设计挑战，减少因规范冲突或参数误判导致的反复修改。

从V6.0.0版本开始，在建模模块——【构件布置】页面中，当对梁、柱、斜杆添加截面时，截面定义对话框中增加了部分截面类型的板件宽厚比显示，如图一~二所示：

图一

图二

增加该项显示，可以让工程师在设计之初对所选截面的宽厚比、高厚比有一个大致的了解，便于筛选出符合规范要求的截面，避免设计完成后因为该项不满足而需要返回建模进行截面调整。尤其对于体量较大的工程，可以减少工作量。

从V7.0.0版本开始，在盈建科二维门刚设计软件中，也增加了宽厚比、高厚比显示，如图三所示：

图三

从V3.1.0版本开始，在前处理计算参数——【钢构件设计信息】页中，对参数【截面宽厚比等级】和【中心支撑截面宽厚比等级】增加S5级，如图四所示。

图四

选择【S5】后，程序依据《钢结构设计标准》GB 50017-2017（以下简称《钢标》）第8.4.2条进行构件的强度、稳定验算，宽厚比、高厚比限值执行《钢标》表3.5.1中S5等级要求，见图五；并在【计算书】——【构件详细】中输出S5 级有效截面结果和强度、稳定详细计算过程，如图六所示。

图五

图六

需要注意的是：从V3.1.0 ~V5.3.0版本，程序仅支持工字形截面；从6.0.0版本开始，增加了对箱形截面的支持。

从V4.0.0版本开始，在前处理-特殊构件定义中，“特殊梁”、“特殊柱”和“特殊支撑”菜单下都增加了交互指定宽厚比、高厚比限值的功能。程序默认值是“0”，表示限值自动按【钢构件设计信息】中所勾选规范执行。当需要交互修改限值时，可先输入限值，再在屏幕上指定相应的构件，程序支持批量指定构件；指定后，构件上会有红色字体显示当前输入的限值，如图七所示。在后续的计算和设计中，对指定了限值的构件按该限值控制宽厚比、高厚比。

需要提醒的是：该处输入的限值是没有经过钢号修正的数值（即没有乘以钢号修正系数），最终设计结果会根据钢构件的材料强度进行相应的调整。

图七

以前版本由于参数【按宽厚比等级控制局部稳定】等级最高，勾选后优先执行此项控制，可能造成工程师对设计结果的误解，因此，从V5.2.0版本开始，对新建模型，前处理计算参数——【钢构件设计信息】页中，将选项【按宽厚比等级控制局部稳定】设置为默认不勾选，如图八所示：

图八

该选项勾选指的是钢构件宽厚比、高厚比等级执行《钢标》的要求。如果不勾选，对非框架梁，执行《钢标》的要求，如图九所示；对框架梁、框架柱执行《建筑抗震设计标准》GB/T 50011-2010(2024版)（以下简称《抗标》）对应抗震等级的要求，如图十所示。

图九

图十

以前版本想要执行《抗标》控制宽厚比、高厚比限值需要先取消勾选【执行《高钢规》JGJ99-2015】和【执行《钢结构设计标准》(GB50017-2017)】或【按宽厚比等级控制局部稳定】，有些工程师认为有些不清晰、不方便。为了使《抗标》宽厚比限值的运用更加明确，从V7.0版本开始，在前处理计算参数——【钢构件设计信息】页中，增加选项【长细比、宽厚比执行《抗规》GB50011-2016】，可以按参数分别勾选需要执行的规范。

图十一

以下是程序自动处理的结果：

（1）当仅勾选【长细比、宽厚比执行《抗规》GB50011-2016】时，程序对构件长细比、宽厚比和高厚比均执行《抗标》中的相关要求。

图十二

（2）当同时勾选【长细比、宽厚比执行《抗规》GB50011-2016】和【执行《钢结构设计标准》(GB50017-2017)】、【按宽厚比等级控制局部稳定】时，程序对构件长细比执行《抗标》中的相关要求，对构件宽厚比、高厚比执行《钢标》中的相关要求。

图十三

（3）当同时勾选【执行《高钢规》JGJ99-2015】和【执行《钢结构设计标准》(GB50017-2017)】、【按宽厚比等级控制局部稳定】时，程序对构件长细比执行《高层民用建筑钢结构技术规程》JGJ 99—2015（以下简称《高钢规》）中的相关要求，对构件宽厚比、高厚比执行《钢标》中的相关要求。

图十四

PS：程序不支持同时勾选【执行《高钢规》JGJ99-2015】和【长细比、宽厚比执行《抗规》GB50011-2016】，若同时勾选，程序将自动取消其中一项的勾选。

查看模型设计结果，发现对同一标准层中不同位置的钢框架梁，宽厚比及高厚比规范限值不统一，如图十五所示。左梁（1号梁）按《抗规》8.3.2条取值可以理解，但右梁（2号梁）厚比和高厚比的限值是按什么来的？不符合规范《钢标》、《高钢规》或《抗标》中任何一本的规定，是什么原因？

图十五

工程分析： 查看模型，根据参数设置，见图十六，程序对框架梁宽厚比、高厚比限值将执行《抗标》要求。

图十六

同时，在前处理——【特殊梁】，可以看到对局部钢梁进行了宽厚比、高厚比限值的指定，见图十七，右梁（2号梁）正好是在指定了限值的范围。

图十七

我们在前文已经介绍过，当前处理——【宽厚比限值】进行指定后，软件就会在后续的计算和设计中对构件按照用户交互输入的限值进行宽厚比控制，而不会再执行参数中所选的规范。

依据《抗标》第8.3.2条及表8.3.2，如图十八所示：

图十八

左梁（1号梁），框架梁，抗震构造措施4级，工字型截面梁，材料Q345GJ，梁轴压比为0，经钢号修正后的翼缘宽厚比限值应为11*sqrt（235/345）=9.08，腹板高厚比应为75*sqrt（235/345）=61.9，与程序输出一致，见图十九。

图十九

右梁（2号梁），框架梁，抗震构造措施4级，工字型截面梁，材料Q345GJ，梁轴压比为0，前处理——【特殊梁】——【宽厚比限值】进行了交互指定，输入的宽厚比数值为11.8，高厚比数值为99.6，见截图四。经钢号修正后的翼缘宽厚比限值应为11.8*sqrt（235/345）=9.74，腹板高厚比限值应为99.6*sqrt（235/345）=82.2，与程序输出一致，见图二十。

图二十

篇幅原因，本次YJK软件钢构件宽厚比改进内容梳理就先介绍到这里，后续文章中我们将接着为大家介绍钢构件宽厚比在前处理及设计结果方面的改进，敬请期待！