[文章]：三种计算模型比较

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当前结构分析软件对剪力墙采用的计算模型主要有三类，其代表性的计算软件有：
A. 薄壁墙: TBSA、TAT、广厦SS
B. 墙元: ETABS、TUS、广厦SSW
(对实体或开洞剪力墙用平面应力有限元分析，简称墙元分析)
C. 壳元: SAP84、SATWE
    薄壁墙将整个平面联肢墙或整个空间剪力筒视为一根薄壁柱，墙与梁的交接引入“刚臂”，墙与柱的交接也以刚臂处理二者的偏心。薄壁墙模型是一种易与杆系分析相衔接的惯用方法，直接得出内力结果而无需经应力积分，分析自由度数也相对少些。但一般认为薄壁墙的侧向刚度过大，尤其有大的剪力筒时，整个筒体两向的惯矩过大，这与实际有出入。另外，当水平面扭转时扭转中心不确切，此将影响与水平面扭转有关的结果。还有，墙梁交接时引入刚臂，对梁的嵌固作用过大，使梁端弯矩偏大；墙柱交接时也提供了不合理的偏心，影响了竖向荷载的正确传导，并产生不合理的弯矩和水平位移。即使是平面墙肢，当刚臂大时，与之平面内交接的梁端弯矩结果是不确切的，按墙肢中轴线计算出的负弯矩M，在墙体内即刚臂段，弯矩为线性变化，转换至纯梁端，使梁端出现正弯矩M*。采用薄壁墙模型，凡与墙交接的梁，其端弯矩不确切，这往往使设计者困惑。同样因刚臂之故，与墙交接的柱，其因偏心产生的弯矩也不确切。
    墙元将墙分为若干单元。因其形函数选取不同，墙元有许多种。由于墙元节点一般不足6个自由度，在处理它与平面内外杆件交接时,墙元通常要作“镶边”处理，即在左右或上下边引入用于转换的柱和梁。墙元分析在墙体内应力合理地呈曲线变化，能得到较为确切的结果。
    采用平面应力分析，墙体内无论竖向还是水平向，其应力变化都是曲线，此将使与墙交接的梁和柱获得较为精确的弯矩结果，这是墙元分析逐渐取代薄壁墙分析的一个重要原因。墙元模型要处理与平面内、外梁柱的交接，一般是加镶边辅助柱、梁用于刚度转换。为处理与梁的平面外交接，转换柱取略大于梁宽范围的截面刚度即可，实际上，墙对梁的嵌固作用也仅在这范围有效。
    壳元是平面应力元与板元的叠加。传统的壳元只有5个自由度，没有法向转角，因而它与平面内的梁连接是铰接的。有些软件选用的壳元是改进的6自由度壳元。壳元是膜元加板元，起主要作用的是膜元。板元作用在于处理墙元的平面外交接，不需如膜元模型那样要引入转换杆件，这是壳元模型的有利之处。
    由于壳元提供了墙元的平面外刚度，必然产生单元的平面外剪力，此剪力不作为需要的结果，但却减少了柱的剪力分配，甚至于减少了本应主要承受某向剪力的其他墙的剪力分配。壳元的平面外弯曲刚度也会使法向交接梁端弯矩偏大，壳元本身的平面外弯矩同样也不作为需要的结果。
    需指出的是，就剪力墙的计算和设计而言，着重在其平面内的分析，即使对剪力筒或空间剪力墙，规范也是按墙肢平面考虑。

摘自广厦设计网

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其他软件可以计算吗？

神州四号

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