[分享]解决复杂截面承载力计算，看这篇就够了！

解决复杂截面承载力计算，看这篇就够了！

复杂截面设计工具PKPM-GSEC

【会议中】

总工：说说最近我们都关心的，但最难拿捏的是什么？

小编：气质，一定是气质！（GET！）

总工：……

众：……

显然，气质这一块儿，小编总是拿捏得死死的（得意），然鹅……

复杂项目、工业建筑、既有建筑加固工程涉及各种复杂截面构件。

这些构件截面的

承载力分析

非线性配筋设计

PMM承载力包络球

PKPM-GSEC就可以实现~

那么，GSEC在哪？怎么用？

好的，我们先来认识一下GSEC

GSEC全称“通用钢筋混凝土截面非线性承载力分析与配筋软件”，在PKPM中命名为“复杂截面设计”，位置在“结构-SATWE的集成设计-工具集”中，进入工具集后即可使用复杂截面设计。

图1  GSEC软件的启动位置

主菜单包括建模、前处理、计算、结果。

图2  主菜单展示

GSEC操作便捷易懂，流程清晰，使用总体流程如下。

图3  软件使用总体流程

GSEC支持标准截面、组合墙截面、其他任意不规则截面的建模和分析。

图4  标准截面

图5  组合墙参数化建模支持的截面

图6  任意截面

GSEC 具备如下分析能力：

1）对任意形状钢筋砼构件进行承载力计算。

2）对任意形状钢筋砼构件进行配筋设计；

3）支持三维承载力包络球计算，并支持工况荷载导入和线框模式查看。

下面，对上述三点逐一说明。

1.

复杂截面承载力分析

程序提供平截面和广义翘曲两种算法，采用弧长法追踪承载力全过程曲线，结果稳定可靠，并提供了两种求解内核，能够进行对比校核。

承载力分析后处理提供了加载历程图、荷载应变曲线、应力应变曲线、应力应变云图以及承载力分析报告。 

           图7  加载历程图和应力应变曲线图

图8  混凝土和型钢应力云图

图9   承载力分析报告

2.

复杂截面配筋设计 

程序在提供平截面方法配筋的同时，也提供考虑截面翘曲的广义翘曲配筋方法。既传承了继有理论，也进行了理论创新。

配筋设计后处理提供了配筋结果图形查看以及配筋结果设计报告两项内容。可以查看配筋结果图形并应用配筋结果，将配筋结果覆盖到原始模型中，用于承载力分析，或者二次调整钢筋直径相对比例，进行二次配筋；配筋结果报告统计输出了求解参数、模型信息，输出了配筋后的钢筋直径统计结果，并初步统计了配筋率。

图10  配筋结果图

图11  配筋结果报告

3.

承载力包络球计算

承载力包络球用于评估截面的正截面最大承载力，提供了轴力和弯矩三维云图，可任意定义水平切面，指定轴力情况下查看Mx-My弯矩曲线；或定义竖向切面，在指定角度情况下查看N-M曲线。

图12  轴力N渲染包络球

图13  Mx-My弯矩曲线图（轴力-14800kN）

图14  N-M曲线图（45度）

为了方便查看荷载，GSEC提供线框模式描绘包络球，并以蓝点描绘荷载位置，外荷载可以通过手工录入、文本导入两种方式录入，GSEC建模荷载可以直接导入，当所有组合荷载均在球内时，即满足承载力包络球。

GSEC软件具备建模快速简便、分析结果全面且易懂等优点，提供了平截面假定和广义翘曲截面两种算法，二者亦可以相互比较和补充验证，从而更好地解决工程常见组合墙验算和配筋设计、普通和复杂异形截面的承载力分析及配筋。

如果您是捯着看的，可能刚好划到这里

上文的某处

似乎划过了一个奇特的截面？

因为它

我们并肩作战

我们称为

没有硝烟的战争

医护工作者们

民众心目中的英雄

以国家所需、百姓安危为重

个人生死、物质得失为轻

载着使命，冲锋陷阵

各方人士众志成城

COVID-19隔离了人

却隔离不了爱

小编也想尽一份薄力

究竟它有多高的承载力呢？

我们直接计算这种任意截面的PMM包络球

第一步：建模

第二步：网格划分

第三步：承载力包络球计算

第四步：施压

荷载输入

线框模型描绘承载力包络球

刚刚施加的力不足以破坏它，从N-M包络球结果来看，10万千牛的轴向压力，就足以“消灭”它了。

我们终将战胜它

一定会！