[發明專利]一種適用于穿層柱計算的模擬方法、系統及存儲介質

有效

• 申請號: 202010553779.5
• 申請日: 2020-06-17
• 公開（公告）號: CN111709080B
• 公開（公告）日: 2022-08-23
• 發明（設計）人: 林超偉;王興法;方飛虎;王亞杰;吳昀澤;高義奇;劉紅星;沈忠偉;馮若楠;余澤宇
• 申請（專利權）人: 深圳市柏濤藍森國際建筑設計有限公司
• 主分類號: G06F30/13
• 分類號: G06F30/13;G06F119/14
• 代理公司: 深圳市君勝知識產權代理事務所(普通合伙) 44268
• 代理人: 溫宏梅;謝松

本發明公開了一種適用于穿層柱計算的模擬方法、系統及存儲介質，本方法包括建立第i層結構，第i層結構不包含穿層柱構件，激活第i層結構，施加荷載；依次建立第i+j層結構，第i+j層結構不包含穿層柱構件，激活第i+j層結構，施加荷載，直至建立第i+n層結構，第i+n層結構包含穿層柱構件，將穿層柱構件的下節點坐標修改為第i層的下節點坐標，激活第i+n層結構，施加荷載，輸出模擬結果以作為模擬結果。本發明的方法中模擬的穿層柱僅對第i+n層的剛度與抗剪承載力有貢獻，而對第i～(i+n?1)層都沒有貢獻，操作簡單，方便實用，可應用于多層、高層或超高層及各類復雜結構的穿層柱模擬，應用范圍廣。

技術領域

本發明涉及建筑設計技術領域，特別涉及一種適用于穿層柱計算的模擬方法、系統及存儲介質。

背景技術

伴隨著城市化進程的推進、城市人口不斷聚集，城市用地緊缺的問題也逐漸呈現。為突破土地的局限，超高層建筑如雨后春筍般涌現。在超高層建筑中，不論是辦公還是居住，人們與大自然的關系逐步疏遠。為進一步拉近人們與自然的關系，建筑師不斷創新建筑的空間，將原適用于地面的活動空間創新地應用到超高層中，讓人們在高層空間有自由活動的空間，這類空間通常都有2～3層高，甚至更高。靈活空間的通高，必然帶來結構豎向構件(如框架柱)的通高，或者從樓層的概念，結構工程師通常稱之為穿層柱，該穿層柱常應用于超高層塔樓的大堂處、(超)高層酒店大堂位置等。因此，在超高層結構中，穿層柱的存在給結構設計帶來一定的難度，而準確模擬穿層柱對結構的安全設計起著至關重要的作用。

目前，帶有穿層柱的結構設計中，由于穿層柱沿樓層自然分段，使得各分段的框架柱計算高度與實際不符，從而導致各個樓層求得分段柱的計算結果誤差大，帶來極大的安全隱患。

因此，現有技術還有待于改進和發展。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明提供一種適用于穿層柱計算的模擬方法、系統及存儲介質，以解決因現有技術中各分段的框架柱計算高度與實際高度不符而導致各個樓層求得分段柱的計算結果誤差大的技術問題。

本發明所采用的技術方案如下：

一種適用于穿層柱計算的模擬方法，所述穿層柱的穿層部分為n個自然層，依次為第i層、第i+j層以及第i+n層，其中，i、j、n均為正整數，且1≤j＜n，所述適用于穿層柱計算的模擬方法包括以下步驟：

第一步：建立第i層結構，其中，該第i層結構不包含穿層柱的穿層柱構件，然后激活第i層，并施加荷載，然后在計算時，保存并輸出第i層的模擬結果；

第二步：建立第i+1層結構，其中，該第i+1層結構不包含穿層柱的穿層柱構件，然后激活第i+1層結構，并施加第i+1層荷載，然后在計算時，保存并輸出第i+1層的模擬結果；

直至第j步：依次建立第i+j層結構，其中，該第i+j層結構仍不包含穿層柱構件，然后依次激活第i+j層結構，并施加相應荷載樓層的荷載；然后在依次計算時，依次保存并輸出第i+j層的模擬結果；

直至最后第n步：最終建立第i+n層結構，其中，該第i+n層結構包含穿層柱的穿層柱構件，將該穿層柱構件的下節點坐標修改為第i層的下節點坐標，然后激活第i+n層結構，并施加第i+n層荷載，然后在計算時，保存并輸出第i+n層的模擬結果。

所述適用于穿層柱計算的模擬方法，其中，所述第i層結構至第i+j層結構均包括不帶穿層柱的豎向構件和所述豎向構件的激活節點。

所述適用于穿層柱計算的模擬方法，其中，所述穿層柱構件采用斜撐模擬。

所述適用于穿層柱計算的模擬方法，其中，所述穿層柱構件的斜撐截面的材料特性、尺寸大小與穿層柱一致。

所述適用于穿層柱計算的模擬方法，其中，所述穿層柱構件的計算長度為第n層結構的上節點至第i層結構的下節點的高度。