关于YJK与PKPM计算的对比和区别

关于YJK与PKPM计算的对⽐和区别
关于YJK与PKPM计算的对⽐和区别
YJK与SATWE都采⽤三维的杆单元计算梁柱、采⽤壳单元计算剪⼒墙和楼板（楼板或使⽤膜单元），从这点来说两者相同。

但是YJK正是根据SATWE不能满⾜⽬前⼯程需要的⼤量要求出发，采⽤了⽐SATWE更加先进的⼒学有限元计算分析技术，⼒学有限元是⼀个与⼯程设计不同的技术领域，YJK使⽤了当今在该领域产⽣的⼤量先进技术，从⽽适⽤⽬前越来越复杂的⼯程计算
YJK的⼒学有限元核⼼计算，采⽤了北京⼤学⼒学系陈璞教授团队的成果，陈璞教授曾任北京⼤学⼒学系主任，是袁明武教授SAP84团队的核⼼⾻⼲，他作为博⼠后留学各国⼗⼏年，在美国CSI公司也⼯作过，陈璞教授在⼯程计算⽅⾯具有深厚造诣，在静动⼒计算和求解器⽅⾯应属于国内顶尖的专家。

YJK的⼒学有限元核⼼计算⽅⾯的改进如下，
1、采⽤了当今该领域⼤量先进技术
如死活单元技术实现⼀种模型多项计算；合理应⽤偏⼼刚域、主从节点、协调与⾮协调单元等技术（简称MPC），即令指定的⾃由度与⼀个或多个⾃由度建⽴某种关系，⽤在构件偏⼼处理、短梁短墙归并、刚性楼板、刚性连接、墙墙不协调关系等很多⽅⾯，可避免计算异常、提⾼计算的稳定性和减少计算单元数量；在墙元的优化计算及准确性、适应性及稳定性计算⽅⾯做了⼤量改进；局部振动判别查找模型缺陷；有效质量系数⾃动达标算法；新的偶然偏⼼算法（瑞利-⾥兹投影反射谱法）；新的重⼒⼆阶效应算法等。

2、补充了很多SATWE缺失的功能
⽐例阻尼算法：计算地震作⽤时可对砼结构和钢结构组成的混合结构按照不同阻尼⽐计算，它按照应变能加权平均的⽅式计算等效阻尼⽐，属于抗震规范10.2.8条要求的“振型阻尼⽐法”；
R itz向量法计算地震作⽤：⽤于地震作⽤质量参与系数不容易算够的情况，如较⼤规模的多塔结构、⼤跨的体育场馆结构、平⾯规模较⼤的结构、竖向地震作⽤计算等，该⽅法在
Etabs、Midas等软件也有提供；
⾃定义节点约束和⽀座信息：指定两节点间的约束关系和弹性刚度，指定⽀座的弹簧刚度或者强制位移，⽤于结构不同部分之间的复杂连接；
指定构件施⼯次序：按照Etabs、Midas等软件的类似功能⽅式，适应任意施⼯次序，从⽽加强层伸臂桁架、砼核⼼筒与外钢框架、上连体等复杂施⼯次序结构准确计算；
墙元能⽀持⾯外荷载，解决了地下室外墙的⽔⼟压⼒计算等墙受⾯外荷载的计算问题。

3、与SATWE的主要差别
偶然偏⼼计算时，偏⼼距计算⽅法不同：YJK先按《⼴东规程》⽅法计算等效宽度，再计算偏⼼距。

即对于⽅形及矩形平
⾯，ei=5%相应边长；对其他形式平⾯，可取ei=0.1732ri，ri为第i层楼层平⾯平⾏地震作⽤⽅向的回转半径。

SATWE取楼层
平⾯外包矩形相应宽度来计算偏⼼距。

重⼒⼆阶效应：⼏何刚度矩阵：SATWE没有给出墙（即壳元）的⼏何刚度矩阵，采⽤杆元的⼏何刚度矩阵；YJK的⼀维构件采⽤了空间梁元的⼏何刚度矩阵，能考虑弯曲的影响还能考虑构件偏⼼的影响，同时剪⼒墙采⽤了壳元的⼏何刚度矩阵。

竖向⼯况应⼒状态：YJK 采⽤了竖向导荷的结果，⽽SATWE直接取⽤了竖向构件的顶点质量。

温度荷载计算：SATWE对于剪⼒墙及某些情况的处理存在较⼤偏差的异常现象；YJK的计算结果可以与Etabs等软件计算⼀致。

⾼位转换的计算模型：SATWE采⽤刚度串模型，先将上部或下部结构各层的侧向刚度求倒数，得出位移后再求和，然后再求倒数得到上部或下部结构的刚度，从⽽得到上部或下部结构的等效侧向刚度⽐。

在计算侧向刚度时不能考虑梁和边框柱的贡献；YJK按照《⾼规》附录E.0.3采⽤单位⼒法计算。

刚⼼的计算：YJK对单层的局部模型按强制刚性楼板假定计算刚⼼，能考虑包括梁、边框柱在内的各类构件；⽽SATWE只考虑竖向构件，⽽且对于边框柱等模型计算误差较⼤。

中梁刚度放⼤系数：有次梁时计算跨度不同－YJK按主梁的梁跨度计算，⽽SATWE按次梁跨度；两边板厚不同时YJK按不同板厚的实际情况计算，SATWE按较薄板厚度计算。

⽹格划分：⽹格划分的质量对计算精度影响较⼤，YJK⼤量采⽤矩形⽹格，避免畸变造成的精度降低。

YJK计算容量⼤⼤提升，⽀持细分⽹格进⾏精确分析，如对短肢剪⼒墙、连梁等能⾃动加密⼀倍。

对普通梁建模的剪⼒墙连梁按照壳元计算：YJK对于跨⾼⽐⼩于某值（隐含为4）的这种梁按照壳元计算，⽽SATWE按照杆单元计算，结果与实际相差很⼤，不能得出正确的内⼒结果。

对托墙转换梁按照壳元计算：YJK对于托墙转换梁按照壳元计算，⽽SATWE按照杆单元计算，结果与实际相差很⼤，不能得出正确的内⼒结果。

梁梁⾼差错层计算：YJK按照保持梁之间错层状态、之间⽤偏⼼刚域连接的计算模型；SATWE采⽤斜梁搭接，引起不应有的梁轴⼒出现。

梁与弹性板连接：YJK可按照楼板中性轴与梁中轴之间的竖向差距设置梁板之间的偏⼼连接，符合实际⼯程状况；SATWE按照楼板中性轴与梁中轴直接连接的模型计算，不能考虑⼆者之间的偏⼼连接。

有地下室时地震质量参与系数计算：有地下室时SATWE计算出的地震质量参与系数⼀般偏⼤很多，当SATWE质量参与系数计算结果达到99%时，继续增加计算振型个数的计算仍可得到明显增加的地震剪⼒，说明前⾯的99%属于虚报。

L、T形等异形截⾯杆件计算：YJK可得到与理论解⼀致的结果，SATWE相差很多。

剪⼒墙边框柱：YJK对柱上荷载让墙与柱共同承担，可得到与理论解⼀致的结果，SATWE 对边框柱计算常给出异常结果。

剪⼒墙配筋计算：TJK可⾃动按照考虑翼缘的组合截⾯进⾏剪⼒墙边缘构件的配筋计算，⽽SATWE对剪⼒墙配筋采⽤只能分成若⼲单肢墙段分别设计，既不安全也不经济。

多⽅向风：YJK可提供多⽅向风荷载计算从⽽适应复杂⾼层设计，SATWE仅能按照0度和90度两种⼯况计算风荷载。

复杂空间结构：YJK在普通楼层建模下同时提供三维空间建模⽅式，从⽽实现规范要求的复杂结构、空间结构与普通楼层的联合计算；SATWE仅能提供普通楼层的建模⽅式。

计算容量：YJK可⽀持64位操作系统，计算能⼒可达到300万⾃由度，从⽽可实现超⾼层、⼤体量多塔、复杂空间结构的完整设计计算；SATWE计算能⼒仅为20-30万。

⾃动包络设计：YJK提供系列⾃动包络设计，如多塔结构的配筋取各单塔结果与合塔结果的较⼤值，少墙框架的框架部分配筋取按框剪结构和框架结构计算的较⼤值，考虑楼梯计算取考虑楼梯模型与不考虑楼梯模型的较⼤值，多遇地震计算和中震（或⼤震）弹性或中震（或⼤震）不屈服设计结果取⼤值等，从⽽这些规范明确要求⽽⼿⼯很难完成的⼯作；SATWE 没有这样的功能。

时程分析：YJK的时程分析给出各层与反应谱结果的放⼤系数，并可在反应谱计算时导⼊时程分析给出的各层X、Y向放⼤系数；SATWE需⼿⼯查找与反应谱结果的放⼤系数，且只提供全楼统⼀地震放⼤系数的计算。

4、全⾯的转换接⼝
YJK⼴受欢迎的特点之⼀就是它提供了和当前各种流⾏的结构计算软件的接⼝，包括PKPM、Etabs、Midas（都是双向接⼝），还提供和Abaqus的接⼝。

这种接⼝极⼤地⽅便了⽤户在各个计算软件之间进⾏对⽐，发挥各软件优势，取得互相补充的效果。

因此使⽤YJK 软件不仅得出它本⾝的计算结果，还可同时得到其它各种软件的计算结果。

附：YJK基础模块和JCCAD的区别：
1、冲剪计算：内筒冲切计算冲切⼒，基地反⼒取有限元结果⽽⾮平均基地反⼒；柱墙冲切锥下不验算桩冲切，柱冲切考虑冲垮⽐等。

2、沉降的⼆次计算（沉降计算考虑不同类型基础之间影响）所有基础类型可以同时建模⼀次性计算，考虑不同基础间相互影响
3、⽀持桩筏、承台、防⽔板的协同设计。

4、避免应⼒集中：⽹格⾃动划分均匀，避免因狭长三⾓⽹格单元导致应⼒突变；柱底集中⼒下传时，考虑柱底截⾯和基础厚度，按45度应⼒扩散⾓，有效改善柱（墙）
下板带应⼒集中的问题。

5、计算规模⼤，效率⾼，⽆平⾯节点数限制，体量不受限。