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关于地铁车站YJK与Midas/gen的对比作者：吴传鑫

发布时间：2022-04-14

关于地铁车站YJK与Midas/gen的对比

吴传鑫

一、工程概况：

杨园站：位于武汉市武昌区地铁5号线，标准段地下两层岛式站台车站，车站主体结构为双层双跨局部三跨矩形框架结构，层高从下到上分别为6740mm、5950mm。顶板覆土厚4.327m,顶板板厚900mm,中板400mm,底板1000mm,外墙厚800mm,柱1300mmx900mm，顶板梁1300x2100,中板梁1100x1200,底板梁1300x2400。自动计算板自重，顶板恒：63.84kpa，活43.5kpa，地面附加荷载30kpa（仅影响侧向土压力）；中板恒：22.8kpa，活4.0kpa；底板水浮力180.2kpa;抗浮水位为顶板以上4.327m.柱混凝土C50,其余构件均为C35,钢筋采用HRB400.底板采用线性弹簧，刚度20000KN/m³.截取该地铁车站中间标准段的4个节间建模对比，模型如下：

YJK结构计算模型

Gen结构计算模型

二、设计结果对比

（1）采用MIDAS/GEN与定制版YJK地铁软件计算结果进行对比，对计算结果的准确性进行验证。

全楼弯矩图Mxx（KN.M）（基本组合）(MIDAS计算)

全楼弯矩图Mxx（KN.M）（基本组合）(YJK计算)

经对比：全楼pg电子游戏app计算的墙板壳元弯矩与Midasgen非常接近。（注意两款软件在图例颜色的使用上刚好相反，但是全楼壳元弯矩最大值数值上非常吻合）

（2）分构件相同部位内力对比

顶板边支座弯矩图Myy（KN.M）（基本组合）

Midas gen   YJK

顶板柱节点弯矩图Myy（KN.M）（基本组合）

Midas gen ;  YJK

顶板跨中弯矩图Myy（KN.M）（基本组合）

Midas gen   YJK

中板边支座弯矩图Myy（KN.M）（基本组合）

Midas gen   YJK

中板柱节点弯矩图Myy（KN.M）（基本组合）

Midas gen   YJK

中板跨中弯矩图Mxx（KN.M）（基本组合）

Midas gen ;   YJK

底板边支座弯矩图Myy（KN.M）（基本组合）

Midas gen   YJK

底板跨中弯矩图Myy（KN.M）（基本组合）

Midas gen   YJK

底板柱节点弯矩图Myy（KN.M）（基本组合）

Midas gen ; YJK

侧墙支座、跨中弯矩图Myy（KN.M）（基本组合）

Midas gen   YJK

  墙板内力对比

断面名称	弯矩(KN·M)
断面名称	GEN计算	pg电子游戏app计算	比较结果（相对GEN）
顶板边支座	-1247	-1220	pg电子游戏app偏小2%。
顶板跨中	890	853	pg电子游戏app偏小4%。
顶板柱节点	2532	2554	pg电子游戏app偏大0.9%。
中板边支座	-403.4	-404	pg电子游戏app偏大0.1%。
中板跨中	185	185	二者相等。
中板柱节点	533	532	pg电子游戏app偏小0.2%。
底板边支座	2000.8	1964	pg电子游戏app偏小1.8%。
底板跨中	1286	1238	pg电子游戏app偏小4%。
底板柱节点	3307	3320	pg电子游戏app偏大0.4%。
侧墙跨中	396	395	pg电子游戏app偏小0.3%。
侧墙端支座	1457.5	1439	pg电子游戏app偏小1%。

经分析：pg电子游戏app计算的墙板弯矩与Midasgen非常接近。

（3）梁弯矩对比

Midasgen顶板梁弯矩图My（KN·M）（DEAD）

YJK顶板梁弯矩图My（KN.M）（DEAD）

Midasgen中板梁弯矩图My（KN·M）（DEAD）

YJK中板梁弯矩图My（KN.M）（DEAD）

Midasgen底板梁弯矩图My（KN.M）（DEAD）

YJK底板梁弯矩图My（KN.M）（DEAD）

  ; 梁内力对比

位置名称	弯矩(KN·M)
位置名称	GEN计算	pg电子游戏app计算	比较结果（相对GEN）
顶板梁跨中	2114.8	2146.7	pg电子游戏app偏大1.5%。
顶板梁中支座	4752.9	4775.0	pg电子游戏app偏大0.5%。
中板梁跨中	870.1	876.2	pg电子游戏app偏大0.7%。
中板梁中支座	1820.2	1824.0	pg电子游戏app偏大0.2%。
底板梁跨中	3055.8	3034.6	pg电子游戏app偏大0.7%。
底板梁中支座	6556.3	6576.7	pg电子游戏app偏大0.3%。

经分析：pg电子游戏app计算的顶板、中板、底板梁弯矩与Midasgen非常接近。

（4）剖切面内力对比：

剖切位置示意：

1’柱节点处（1-1）剖切面

柱节点处（1-1）剖切面弯矩图（KN·M）（DEAD）(Midasgen计算)

柱节点处（1-1）剖切面弯矩图（KN·M）（DEAD）(YJK计算)

剖切面（1-1）内力对比

位置	弯矩(KN·M)
位置	GEN计算	pg电子游戏app计算	比较结果（相对GEN）
顶板边支座	-431	-417	pg电子游戏app偏小3%。
顶板跨中	458	466	pg电子游戏app偏大1.7%。
顶板柱节点	-1224	-1272	pg电子游戏app偏大3.8%。
中板边支座	-230	-230	二者相等。
中板跨中	142	142	pg电子游戏app偏小0.4%。
中板柱节点	-347	-354	pg电子游戏app偏大1.9%。
底板边支座	729	717	pg电子游戏app偏大1.6%。
底板跨中	-932	-928	pg电子游戏app偏小0.9%。
底板柱节点	1573	1631	pg电子游戏app偏大3.7%。
侧墙跨中	348	348	二者相等。
侧墙端支座	730	716	pg电子游戏app偏小1.9%。

经分析：单工况恒载下，柱节点处（1-1）剖切面pg电子游戏app计算的板元弯矩与Midasgen非常接近。

柱节点处（1-1）剖切面弯矩图Myy（KN.M）（基本组合）(Midasgen计算)

柱节点处（1-1）剖切面弯矩图Myy（KN.M）（基本组合）(YJK计算)

柱节点处（1-1）剖切面内力对比

位置	弯矩(KN·M)
位置	GEN计算	pg电子游戏app计算	比较结果（相对GEN）
顶板边支座	-1236	-1208	pg电子游戏app偏小2.2%。
顶板跨中	935	929	pg电子游戏app偏小0.6%。
顶板柱节点	-2532	-2554	pg电子游戏app偏大0.9%。
中板边支座	-402	-402	二者相等。
中板跨中	203	201	pg电子游戏app偏小0.1%。
中板柱节点	-533	-532	pg电子游戏app偏小0.2%。
底板边支座	1989	1954	pg电子游戏app偏小1.7%。
底板跨中	-1344	-1344	二者相等。
底板柱节点	3307	3319	pg电子游戏app偏大0.3%。
侧墙跨中	486	476	pg电子游戏app偏小2.1%。
侧墙端支座	-1990.0	-1948	pg电子游戏app偏小2.1%。

经分析：基本组合下，柱节点处（1-1）剖切面pg电子游戏app计算的板元Myy弯矩与Midasgen非常接近。

柱节点处（1-1）剖切面弯矩图Myy（KN.M）（准永久组合）(Midasgen计算)

柱节点处（1-1）剖切面弯矩图Myy（KN.M）（准永久组合）(YJK计算)

柱节点处（1-1）剖切面内力对比

位置	弯矩(KN·M)
位置	GEN计算	pg电子游戏app计算	比较结果（相对GEN）
顶板边支座	-703	-687	pg电子游戏app偏小2.3%。
顶板跨中	571	567	pg电子游戏app偏小0.8%。
顶板柱节点	-1643	-1655	pg电子游戏app偏大0.7%。
中板边支座	-271	-271	pg电子游戏app偏大0.2%。
中板跨中	148	147	pg电子游戏app偏小0.4%。
中板柱节点	-396	-395	pg电子游戏app偏小0.2%。
底板边支座	1177	1158	pg电子游戏app偏小1.6%。
底板跨中	-944	-942	pg电子游戏app偏小0.2%。
底板柱节点	2172	2179	pg电子游戏app偏大0.4%。
侧墙跨中	148	140	pg电子游戏app偏小5.4%。
侧墙端支座	-1178	-1152	pg电子游戏app偏小2.2%。

经分析：柱节点处准永久组合下（1-1）剖切面，pg电子游戏app计算的板元弯矩与Midasgen非常接近。

2’柱节点处（2-2）剖切面

跨中处（2-2）剖切面弯矩图（KN.M）（DEAD）(Midasgen计算)

跨中处（2-2）剖切面弯矩图（KN.M）（DEAD）(YJK计算)

跨中（2-2）剖切面内力对比

位置	弯矩(KN·M)
位置	GEN计算	pg电子游戏app计算	比较结果（相对GEN）
顶板边支座	-436	-422	pg电子游戏app偏小3%。
顶板跨中	456	454	pg电子游戏app偏小0.3%。
顶板中间峰值点	-674	-673	二者相等。
中板边支座	-231	-231	二者相等。
中板跨中	138	139	pg电子游戏app偏大0.6%。
中板中间峰值点	-242	-241	pg电子游戏app偏小0.6%。
底板边支座	734	722	pg电子游戏app偏小1.7%。
底板跨中	-907	-902	pg电子游戏app偏小0.6%。
底板中间峰值点	816	812	pg电子游戏app偏小0.4%。
侧墙跨中	-348	-348	二者相等。
侧墙端支座	734	719	pg电子游戏app偏小2%。

经分析：跨中（2-2）剖切面处，单工况恒载下pg电子游戏app计算的板元弯矩与Midasgen非常接近。

跨中处（2-2）剖切面弯矩图Myy（KN·M）（基本组合）(Midasgen计算)

跨中处（2-2）剖切面弯矩图Myy（KN·M）（基本组合）(YJK计算)

跨中处（2-2）剖切面内力对比

位置	弯矩(KN·M)
位置	GEN计算	pg电子游戏app计算	比较结果（相对GEN）
顶板边支座	-1246	-1219	pg电子游戏app偏小2.2%。
顶板跨中	899	894	pg电子游戏app偏小0.6%。
顶板中间峰值点	-1042	-1046	pg电子游戏app偏大0.4%。
中板边支座	-403	-404	二者相等。
中板跨中	197	196	pg电子游戏app偏小0.2%。
中板中间峰值点	-320	-318	pg电子游戏app偏小0.7%。
底板边支座	1999	1964	pg电子游戏app偏小1.8%。
底板跨中	-1297	-1298	pg电子游戏app偏小0.08%。
底板中间峰值点	1378	1369	pg电子游戏app偏大0.6%。
侧墙跨中	487	475	pg电子游戏app偏小2.5%。
侧墙端支座	-1999	-1955	pg电子游戏app偏小2.2%。

经分析：基本组合下，跨中处（2-2）剖切面pg电子游戏app计算的板元Myy弯矩与Midasgen非常接近。

跨中处（2-2）剖切面弯矩图Myy（KN.M）（准永久组合）(Midasgen计算)

跨中处（2-2）剖切面弯矩图Myy（KN.M）（准永久组合）(YJK计算)

跨中处（2-2）剖切面内力对比

位置	弯矩(KN·M)
位置	GEN计算	pg电子游戏app计算	比较结果（相对GEN）
顶板边支座	-710	-693	pg电子游戏app偏小2.4%。
顶板跨中	549	545	pg电子游戏app偏小0.6%。
顶板中间峰值点	-698	-699	pg电子游戏app偏大0.2%。
中板边支座	-272	-272	pg电子游戏app偏小0.07%。
中板跨中	144	143	pg电子游戏app偏小0.4%。
中板中间峰值点	-240	-238	pg电子游戏app偏小0.8%。
底板边支座	1183	1164	pg电子游戏app偏小1.6%。
底板跨中	-913	-911	pg电子游戏app偏小0.08%。
底板中间峰值点	904	899	pg电子游戏app偏大0.2%。
侧墙跨中	148	140	pg电子游戏app偏小5.4%。
侧墙端支座	-1183	-1156	pg电子游戏app偏小2.3%。

经分析：准永久组合下，跨中处（2-2）剖切面pg电子游戏app计算的板元Myy弯矩与Midasgen非常接近。

（5）底板位移对比

Midasgen底板位移（mm）（DEAD）

YJK底板位移（mm）（DEAD）

Midasgen底板位移（mm）（水浮力）

YJK底板位移（mm）（水浮力）

位移对比

位置名称	底板位移(mm)
位置名称	GEN计算	pg电子游戏app计算	比较结果（相对GEN）
底板跨中D	-7	-8	pg电子游戏app偏大1mm
底板端支座D	-12	-13	pg电子游戏app偏大1mm。
底板柱子处D	-8	-9	pg电子游戏app偏大1mm。
底板跨中水浮力	9	9	二者相等。
底板端支座水浮力	9	9	二者相等。
底板柱子处水浮力	9	9	二者相等。

经分析：pg电子游戏app计算的底板位移与Midasgen比较接近。

三、结论

YJK具有自主知识产权、基于通用有限元算法的核心求解器，经历大小无数实际工程考验，计算结果非常精确。本文通过一个实际的地铁车站案例，经过5个方面的对比，YJK和国际通用有限元软件Midasgen在板元弯矩、梁弯矩、特定剖切面处弯矩、底板位移等各个方面均非常吻合，有着非常高的精确度。

pg电子游戏app:下载：关于地铁车站YJK与Midasgen的对比