(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211016882.1 (22)申请日 2022.08.24 (71)申请人 中钢设备有限公司 地址 100080 北京市海淀区海淀大街8号 (72)发明人 李烨　王婧　苏畅　 (74)专利代理 机构 北京谱帆知识产权代理有限 公司 11944 专利代理师 邢旭乔 (51)Int.Cl. G06F 30/10(2020.01) G06F 30/23(2020.01) G06F 119/14(2020.01) (54)发明名称 多榀钢框架中单榀钢框架实积比的分析方 法 (57)摘要 本发明公开了一种单榀钢框架实积比的分 析方法， 属于钢结构参数分析领域， 包括如下步 骤： 采用三维设计模型设置风压数值； 施加风压 于单榀钢框架； 获取Z向风荷载下多榀钢框架的 支座的Z向支座反力； 根据所述Z向支座反力和所 施加的风压， 求出所述单榀钢框架的实体投影面 积； 根据所述单榀钢框架的实体投影面积获得所 述单榀钢框架的外轮廓面积， 进而获取框架的实 积比δe。 本发明能够采用逆向思维简化分析方 法， 大大减少工作量， 并且能够借助软件程序进 行计算， 使得所获取的数值更加准确。 权利要求书1页 说明书4页 附图3页 CN 115510511 A 2022.12.23 CN 115510511 A 1.一种多 榀钢框架中单榀钢框架实积比的分析 方法， 其特 征在于， 包括如下步骤： 采用三维设计模型设置风压数值； 施加风压 于单榀钢框架； 获取Z向风荷载 下多榀钢框架的支座的Z向支座反力； 根据所述支座的Z向支座反力和所施加的风压， 获取 所述单榀钢框架的实体投影面积； 根据所述单榀钢框架的实体投影面积 获得所述单榀钢框架的外轮廓 面积， 进而获取框 架的实积比δ e。 2.根据权利要求1所述的多榀钢框架中单榀钢框架实积比的分析方法， 其特征在于， 所 述采用三维设计模型设置风压数值的步骤 还包括： 将风压数值所设置为1kPa。 3.根据权利要求1所述的多榀钢框架中单榀钢框架实积比的分析方法， 其特征在于， 所 述施加风压 于单榀钢框架的步骤 包括： 将Z向单位 风压施加于A榀钢框架。 4.根据权利要求1所述的多榀钢框架中单榀钢框架实积比的分析方法， 其特征在于， 所 述三维设计模型采用STA AD Pro模型。 5.根据权利要求1所述的多榀钢框架中单榀钢框架实积比的分析方法， 其特征在于， 所 述获取Z向风荷载下多榀钢框架的支座的Z向支座反力的步骤还包括： 所述支座的数量为4 个。 6.根据权利要求1所述的多榀钢框架中单榀钢框架实积比的分析方法， 其特征在于， 根 据所述支座的Z向支座反力和所施加的风压， 求出 所述单榀钢框架的实体投影面积， 包括： 根据公式： 单榀钢框架 的实体投影面积＝Z向支座反力之和/单位风压， 获得所述实体 投影面积。 7.根据权利要求1所述的多榀钢框架中单榀钢框架实积比的分析方法， 其特征在于， 根 据所述单榀钢框架的实体投影面积获得所述单榀钢框架的外轮廓面积， 进而获取框架的实 积比δ e， 包括： 根据公式： δe＝单榀钢框架的实体投影面积/单榀钢框架的外轮廓 面积， 获得所述实积 比δ e。 8.一种电子设备， 其特征在于， 所述电子设备包括： 存储器、 处理器及存储在所述存储 器上并可在所述处理器上运行的分析程序， 所述分析程序被所述处理器执行时实现如权利 要求1至7中任一项所述的多 榀钢框架中单榀钢框架实积比的分析 方法的步骤。 9.一种计算机存储介质， 其特征在于， 所述计算机存储介质上存储有计算机程序， 所述 计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至7中任一项所述的多榀钢框架中单榀钢框 架实积比的分析 方法的步骤。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 115510511 A 2多榀钢框架中单榀钢框架实 积比的分析方 法 技术领域 [0001]本发明是属于钢结构参数分析领域， 特别是关于一种多榀钢框架中单榀钢框架实 积比的分析 方法。 背景技术 [0002]为保证承重结构的承载能力和防止在一定条件下出现脆性破坏， 应根据结构的重 要性、 荷载特征、 结构形式、 应力状态、 连接方法、 钢材厚度和 工作环境等因素综合考虑， 选 用合适的钢材牌号和材料属性。 通常情况下， 钢结构涉及主要 取决于所规定的风荷载水平。 钢结构作为一种质量轻的韧性系统， 细微差别的风荷载对其也会产生强烈的影响， 基于这 一事实， 风荷载被用于钢结构的结构分析中。 [0003]澳大利亚矿产资源丰富， 近年来， 随着澳洲矿山项目的增多， 越来越多的国内设计 院开始学习并且应用当地标准规范。 特别是结构专业， 因为荷载取值方法和 规范校核方法 是配套的体系， 所以对标准的应用有更高的要求。 [0004]在澳大利亚的大部分地区， 相较于地震荷载， 风荷载常常是控制荷载。 工业平台的 结构形式大多采用开敞式的多榀钢框架支撑体系。 各榀框架之间的遮挡作用， 可以较大程 度上折减风荷载。 如图1所示为澳大利亚相关部门发布的规范 《AS/NZS1170.2》 中 《附录 E2.3》 ， 基于该表可实现风荷载遮挡系数Ksh的取用， 而要想用内插法得到遮挡系数Ksh， 首 先要计算出框架实积比δe， 对立面比较复杂的各榀框架， 实积比δe的精确计算， 需要汇总所 有梁、 柱、 撑的投影面积， 工作量非常大， 尤其是构件在设计过程中是随时调整的， 每次调 整， 都会影响这个参数。 [0005]因为工作量大， 有些设计院为了加快设计， 就不考虑遮挡系数。 各榀框架按照无任 何遮挡迎风计算， 然后累加； 有些设计院按照杆件投影面积逐根累加， 计算实际比。 这些做 法， 或者使风荷载成倍增加， 大大增加了工程造价， 造成了浪费； 或者造成工作量巨大， 人为 因素过多， 降低了效率。 基于此， 本发明提供了高效的方法， 利用已建的几何模型， 设置中间 参数， 简单快捷地得到实积比。 既减少 了工程师 的工作量， 又能让风荷载计算更加精确， 设 计更加经济 。 [0006]概念释义： [0007]一榀框架： 钢结构由柱和梁构成的一个框架立面， 即一个平面结构体； 多榀框架指 在所计算的风荷载的平行 方向上， 多个平面结构体组成的框架结构。 [0008]遮挡系数： 多榀开敞结构中， 用于框架之间的挡风的修正系数； 框架实积比是指组 成框架的构件的迎风 面积之和与整 榀框架的外围面积的比值。 [0009]实积比： 组成框架的构件的迎风面积之和 与整榀框架的外围面积的比值。 从4可以 算出实体投影面积， 即框架构件的迎风面积； 再以该榀框架总长乘以总宽算出外轮廓面积， 两者相除， 得 出框架的实积比。说　明　书 1/4 页 3 CN 115510511 A 3