世纪旗云水池设计软件计算实例及注意事项

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世纪旗云水池设计软件计算实例及注意事项

郭素娟 郭艳军

（北京世纪旗云软件技术有限公司 北京 100088）

1.

世纪旗云水池设计软件总体功能

世纪旗云水池设计软件用于计算钢筋混凝土多格水池和圆形水池，多格水池可以是矩形或者任意多边形。对于多格水池，允许用户在水池内设置梁、柱、扶壁、肋梁以及隔墙等构件，水池每个格子的高度和水深可以不同，如图1所示。

图1

基础设计有天然地基和桩基础两种基础形式供选择。天然地基可以直接输入土层后程序计算地基土的基床系数，也可以由用户直接输入基床系数

在荷载和内力计算方面，根据用户提供的工程信息、土层信息以及水池几何尺寸，程序自动实现池内水压、池外土压、池外水压以及地震作用下的动水压力和动土压力等各个荷载的计算，并且可以考虑温度作用。软件采用有限元方法进行水池的内力分析和计算，基础按弹性地基考虑，可以自动计算不均匀沉降。程序自动进行网格划分和工况组合，最终给出各个组合下的水池结构的内力和变形，同时提供内力和沉降云图。

在水池结构设计方面，软件主要进行以下方面的计算：水池顶板、壁板和底板的配筋计算、水池地基承载力计算、地基沉降计算、结构抗浮验算、板件抗裂度验算、板件裂缝宽度计算、梁和柱的配筋计算等。 2.

水池模型实例

水池平面总尺寸为38.4m ×15.9m ，池高为H ＝7.0m ，水池共分16个区格，敞口水池，池壁顶部简支，底部整体

现浇，采用C40等级混凝土，HRB400级钢筋。水池为地面水池，采用桩基础。顶部有梁，中间壁板下部有洞口， 洞口两侧的格子水流贯通。水池三维图形如图2所示。

图2

使用世纪旗云软件对该水池建模，首先根据每格尺寸设置轴网，轴网的布置方式通过进深和开间布置，轴网的形状即为水池的大致平面形式。由于该水池工程顶部有梁，因此

布置轴网时要考虑到梁的位置也要布置上轴网。然后在轴线平面上布置壁板和梁，通过水池的主体设置，定义水池主体的壁板顶部和底部标高。水池平面模型图如图3所示。

图3

由于梁布置在水池顶部 ，因此在布置梁时，整个模型的状态要选择在“顶板”项，如图4所示，否则梁将会被布置在底板上。同样，如果顶板或者底板有洞口时，也要注意切换当前的显示状态。

图4

从平面图看，水池的第二列和第四列的竖向壁板下部，都布置有洞口，洞口两侧的格子相互贯通。水池基础采用桩

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基础，桩类型定义如图5所示。桩的显示方式在平面图上以紫色线条显示，该工程桩的布置可从图3上看出。

图5

模型完成后对水池进行计算，世纪旗云采用有限元方法计算水池内力，计算完成后，可以查看各单独荷载下的内力结果和各基本组合、标准组合以及准永久组合的结果，软件给出内力云图，也可以单独点击某一部分查看具体结果值。本文对世纪旗云的结果进行整理，并列举出各部分的内力结果。 3.

注意事项

（1）盛水荷载布置：多格水池在使用中有各种放空情况，程序默认考虑到各种可能发生的工况，分别进行计算，对每个板块都取最不利结果进行设计，以矩形四格水池为例，其组合类型如图6所示，阴影表示该格有水。

图6

但是当水池有洞口时，洞口相连的格子水流贯通，贯通的格子总是一起有水或者一起无水，但是软件默认的盛水工况组合并不考虑这种情况，因此如果用户需要考虑，则需要在菜单“荷载—盛水荷载不利分布设置”中手动进行盛水荷载的布置。点开该菜单弹出图7所示对话框，如果构选“程序自动设置”则显示出程序设置的前16项盛水工况，如果要手动设置，用户选择实际的数目，并且可以在图中选择某格或者某几格盛水。如果水池所有格子都满水，则直接将“考虑池内水压最不利分布”前的构选项去掉，程序将只计算所有单元格同时满水的工况。

图7

（2）洞口布置：由于软件采用的有限元模型在计算时，板的边缘都是取到板的中线，因此，如果洞口是开到边的洞口，需要把洞口开到与之相交的板的中线上。否则有限元计算后，洞口所在的板则会留出一条特别细的边，这样的计算结果就会有非常大的应力集中，造成配筋结果不合理。

以该工程为例，如壁板3-12上的洞口1，布置洞口时，应该把洞口的边布置到壁板2-3的轴线处，如果只是布置到壁板2-3的内边缘，则壁板3-12的内力计算结果就会如图8所示，洞口两侧由于没有开完，该部分的某点会有一个应力集中。如果此时设计人员的配筋设置中刚好选择了“按最大配筋点配筋”（见图9），则很可能会造成这块板的配筋结果非常大。

图8

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图9

（3）地基基础设置：当设计人员直接输入基床系数时，建议根据地勘资料计算所得值的基础上，建议乘以系数2~3后采用，因为土壤会有一些程度的压实。基床系数输入位置见图10，可以整个水池统一设置，也可以每个水池区格单独设置。如果采用桩基础，而且计算时不考虑桩与土的共同作用，在基床系数输入时要把基床系数值设为0，否则程序会考虑桩与土的共同作用。

图10

（4）当水池顶板为预制板时，因为预制板荷载为单向，应将水池设为敞口水池进行计算。

（5）使用软件遇到错误时，请先使用帮助菜单下“软件升级”，看看软件升级后问题是否解决。如果问题依然没有解决，可与本文作者进行联系。 4.

计算结果

水池最终的配筋根据水池受力情况按拉弯构件或者纯弯构件计算（压弯按纯弯计算），取每种荷载组合下的最不利结果作为最终的配筋结果，如图11所示。梁的配筋结果如图12所示。

图11

图12

【注】 有关世纪旗云软件的更多信息可登陆 。

作者联系电话：010 – 82050979，82050901 Email ：****************.cn 。