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YJK基础设计简介

盈建科基础设计软件YJK-F
全新的基础设计软件
一、Ribbon风格操作界面
二、基础建模流畅,操作风格统一,编辑功能强大
三、高质量计算单元划分与有限元计算
四、集中统一的计算结果管理
五、沉降二次计算、基础拉梁设计计算、变刚度调平布桩、
完善的冲切、抗剪计算等技术特点
一、软件界面
二、基础建模
筏板:围区布置
任意形状
自动合并
不规则区域编辑
桩布置:群桩布置
桩复制
筏板自动布桩
变刚度调平布桩
变刚度调平布桩
桩基规范变刚度调平概念
筏板与内部核心筒区域分成弱化区与强化区考虑不同区域的承载力、桩长、平均沉降
进行变刚度不均匀布桩
原则:总荷载效应的标准组合值平衡
核心筒强化指数1.05~1.15
外围区域桩基弱化指数0.90~0.70
承台布置:
柱、墙自动布置
任意形状承台
围桩承台
功能统一:
删除
属性修改(厚度、标高、承载力)
基础底标高修改
地基承载力参数修改
三、计算核心—有限元计算
计算核心采用与上部结构计算同样的通用有限元计算。

自动处理筏板、地基梁、多柱独基础、复杂承台等,及其任意组合的混合基础形式,无需用户干预。

复杂的混合基础计算一次完成。

求解器先进,计算速度快,例如计算10万个单元,20万个自由度,耗时20分钟。

每个单元2m*2m,大约可以计算600m*600m的筏板。

有限元计算算例
3块筏板5个加厚区150m*150m 单元5500 计算时间45s
技术特点—单元划分
单元划分以墙柱地基梁为参照,单元均匀,有限元求解效果理想,减少内力突变。

技术特点—单元划分
技术特点—单元划分
大工程单元划分
单元划分:
多承台、
筏板单体
一次完成
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四、计算结果集中统一
计算结果集中统一,改变原来不同类型基础的计算结果要在不同菜单查找,且表示方式复杂、不统一的状况。

输出内容主要有:上部荷载、覆土重、自重;
基底反力,基底附加压力;
基础刚度系数和桩刚度;
弯矩、剪力、配筋图;
文本显示荷载总量(如各类荷载竖向力、水平力总值)、单基础布置与计算信息汇总;
基础沉降、等值线、沉降差、三维动态沉降模拟;
三维地质资料分层显示。

对于很多输出结果,程序提供了多种荷载工况的显示结果,如对于基底反力,既有各个位置最大结果的输出,又可输出根据用户选择的单工况荷载或某种组合的荷载工况的结果。

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计算结果
有限元计算后进行冲切、剪切计算。

墙柱冲切
桩冲切
内筒冲切
剪切
图文并茂的计算书
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五、技术特点—沉降二次计算
分离式基础:包括独基、条基、单柱承台等,基底附加压力和桩顶附加荷载由规范相关公式直接计算沉降;
整体式基础:如筏板、桩筏、地基梁、复杂承台等,YJK-F基础软件沉降采用有限元计算后二次计算法,特别适合于不均匀沉降基础的计算,且考虑不同基础互相影响。

1、沉降试算->确定初始桩刚度和基床反力系数;
2、总刚度方程有限元求解;
3、节点位移换算成桩、土等效弹簧的变形量,得到桩顶荷载(桩反力)和基底压力;
4、已知桩顶附加荷载和基底附加压力,计算沉降。

5、用桩顶沉降和桩顶附加荷载,重新计算桩竖向刚度,再代入第2-4步计算最终沉降。

国内传统基础软件沉降计算普遍采用有限元分析前的沉降试算结果。

(不妥!!)
沉降二次计算图示
将地基梁离散成Winkler 地基上的梁单元,将筏板离散成板单元,将桩、土对基础的支承作用等效成弹簧。

等效弹簧的刚度来自桩的刚度和基床反力系数。

上部荷载
上部刚度
将桩、土对基础的支
承作用等效成弹簧
将筏板离散成板单元
将地基梁离散成
Winkler 地基上的梁单元
P i
桩顶附加荷载P i 作用下,桩
顶产生沉降s i 。

根据P i 和s i 可以反算桩的刚度K i
沉降计算对比
传统基础软件采用计算整个筏板沉降和桩沉降(沉降试算),并且将此值作为最终沉降。

算例:左下角增加10,000kN
传统基础软件结果
沉降计算结果如下:计算依然是均匀沉降,左下角的10,000kN集中荷载被均匀分配,没有得到体现。

YJK-F基础软件计算如下:没有输入左下角的10000kN,沉降比较均匀,左下角桩沉降5.3mm。

输入左下角柱10000kN的附加荷载沉降计算结果如下:左下桩沉降比较大,沉降62.8mm。

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五、技术特点—筏板自重与覆土重
按照《地基规范》8.4.10要求:
•内力计算:应不考虑基础自重与覆土重;
•地基承载力与桩承载力:应考虑基础自重与覆土重。

•传统基础软件计算不区分,覆土重与基础自重由用户控制输入,不管是否输入覆土重与基础自重,一种计算组合不能得到两个正确的结果。

•YJK-F基础软件自动区分以上计算,与规范统一。

传统软件—筏板自重与覆土重传统基础软件覆土重0kPa,板M图如下:
传统基础软件覆土重100kPa,板M图如下:结论:传统基础软件将输入覆土重
转为板的恒荷载
进行计算,对沉
降和M同时起作
用,没有贯彻规
范要求。

YJK-F 基础软件—筏板自重与覆土重YJK_F软件覆土重0kPa,板M图如下:
YJK_F软件覆土重100kPa,板M图如下:结论:YJK_F基础软件自动处理是否考虑覆土重与基础自重,与规范完美统一,在计算基底压力和桩反力的标准组合,需要考虑覆土重与基础自重;而内力与配钢筋计算的基本组合,不考虑覆土重与基础自重的净反力。

技术特点—独基+防水板
当qw<qs+qa时,防水板及其上部重量直接传递给地基土,独立基础对其不起支承作用;
当qw>(qs+qa)时,防水板在水浮力作用下,将净水浮力qw-(qs+qa)传递给独立基础,并加大了独立基础的弯矩。

传统基础软件不计算,YJK_F基础软件自动计算防水板对独立基础的弯矩和剪力计算影响。

独基+防水板算例防水板工程图
独基+防水板算例
位移等值线图—独基内位移0
五、技术特点—拉梁自动计算
•YJK-F基础软件补充了传统基础软件缺乏的拉梁设计计算。

按照规范要求考虑拉梁的拉力,并承担按照用户输入的拉梁应分担柱下弯矩的比例计算。

•拉梁可以取其左右柱最大轴力的1/10按拉杆或压杆进行计算,并通过拉梁承担弯矩的比例系数对柱底弯矩折减。

五、技术特点—墙柱冲切计算有桩时,FL等于上部总荷载减去冲切破坏锥体内的总桩反力。

传统基础软件桩反力计算如下:
总荷载/总桩数*锥体内桩数
问题:不均匀布桩,墙柱下有桩,
安全系数很小
YJK-F基础软件桩反力计算:
桩有限元计算结果
解决了传统基础软件计算墙、柱、
内筒冲切计算结果非常保守
问题。

五、技术特点—桩冲切计算
传统基础软件采用平板式筏板基础柱冲切计算模式,桩反力1.25倍的单桩竖向承载力特征值,安全系数比较小非常不经济;
YJK-F基础软件采用桩基规范,采用有限元计算桩净反力,安全系数比较大非常经济。

传统基础软件:
YJK-F基础软件:
六、工程算例0、平筏—沉降图
六、工程算例
1、异形承台
1、异形承台-沉降图。

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