第二部分

TowerPeak-2把承台、地基梁和桩作为结构构件一次性全部同时纳入计算,对它们的每个结点均作六个自由度考虑,对杆件(如地基梁、各承台间的连系和桩)按结构力学方法分析,对承台按“厚薄板”壳元之有限元方法分析。以这样的模型来进行分析和设计必能得出高精度和高协调度的结果,再也不必对特定的结构作特定的假设、简化和分析,任何局部的受力状态都可显示出来。 借助目前十分流行的绘图软件AutoCAD,TowerPeak-2具备了对基础的所有构件(如地基梁、各承台间的连系和桩)和作用于承台上的荷载(面荷载或点荷载)等所有几何的图形输入。可在TowerPeak-2和AutoCAD之间互动地进行图形输入和输出。在AutoCAD和TowerPeak-2上具有自动绘制立体图、平面图、各种构件的配筋图等功能。 TowerPeak-2的基础部分是在本公司已开发程序《Foundation Design on Elastic Cap》(FDE)的基础上发展起来的,可看作是FDE的扩充版本,但其功能有质的飞跃,它把一建筑物下的所有基础用连系梁连起来作为一个空间整体来分析,不要求各承台位于同一水平面上,连结各承台的连系梁可以是倾斜的,但只要求各承台本身是水平的。 为避免桩作为空间构件纳入空间整体分析,把它作为子结构,从桩尖向桩头进行刚度凝聚(注意,沿桩身有分布土弹簧支座,桩端处有一等效轴向弹簧支座),把凝聚后在桩头的一点(6个自由度)的等效刚度[才]纳入上述的空间整体分析,使貌似复杂无比的空间结构得以大幅度简化,让分析和设计得以高精度和快速地进行。 计算桩头的等效轴向刚度可借助本公司已开发的计算单桩和群桩沉降的程序:《桩基沉降分析》(PSA) 计算桩头的等效侧向刚度可借助本公司已开发的计算弹性支座连续梁程序:《广义弹性支承连续梁》(ESB) 归纳起来,TowerPeak-2的主要功能如下:

一、TowerPeak-2采用空间模型,将基础承台离散为凸多边形壳元,地基梁和各承台间的连系梁作为杆件,利用有限元方法对这一空间体系进行分析。在目前情况下,TowerPeak-2除要求基础承台为水平面板(通过对软件的进一步完善,在不久的将来,将没有这些限制)外,对结构没有别的简化和假设。 TowerPeak-2也考虑了承台的开洞和厚度不均。 如果只进行静力分析,TowerPeak-2还考虑了筏板基础与地基之间及桩和基础承台之间的接触脱离问题,可对筏板基础与地基之间进行摩擦力模拟,这些都用迭代方法进行逼近。

二、在编程技术方面,TowerPeak-2除了采用新的计算方法外,还采用了多线程方法,充分利用多核CPU进行同步计算的功能,以加快计算速度。

三、TowerPeak-2还具有下列的重要功能:

19. 对结构自动进行完整的有限元划分,完成后不必再用人手调整。

20. 自动检索结果,可把临界值标示在平面图上。

21. 构件的截面可取任何形状,可由多种材料组成(如钢骨混凝土和钢管混凝土)。

22. 可对上述构件的截面进行设计及配筋计算。

23. 利用计算后的组合应力自动调整地基梁和基础间的连系梁的厚度。

24. 自动快速计算工程量。

25. 实现桩基础设计的半自动化。

四、先进的“所见即所要”Proform 自行开发的界面,将计算资料储存于可自动显示的CD或DVD,以代替大量的打印工作,从而节省时间、纸张,更容易保存和查阅。 TowerPeak(地基基础部分)也已成功通过香港屋宇署审批和认证并获得批文,注册号为S0627。