問(wèn)題描述：
程序自動(dòng)布置鋼束時(shí)，其相關(guān)參數(shù)設(shè)置如圖1所示。請(qǐng)問(wèn)程序是如何自動(dòng)確定鋼束的布置、鋼束線形、鋼絞線股數(shù)以及鋼束張拉力的？
圖1 自動(dòng)鋼束布置
解答：
程序在進(jìn)行自動(dòng)鋼束布置時(shí)，整體計(jì)算流程如下。
1. 基于“控制寬度”創(chuàng)建等效連續(xù)梁模型
在SAFE和ETABS中，為預(yù)應(yīng)力樓板添加鋼束主要有三種方式：基于無(wú)梁樓蓋模板、基于設(shè)計(jì)板帶以及基于支承線。這三種方法所需設(shè)置的參數(shù)相同，但程序在內(nèi)部計(jì)算自平衡荷載時(shí)采用的機(jī)制存在差異。
在計(jì)算自平衡荷載之前，程序需要首先確定鋼束的“控制寬度”。鋼束通過(guò)產(chǎn)生向上的彎矩來(lái)抵消部分由自重引起的向下彎矩，其抵消比例即為“自重荷載平衡比例（Self Load Balancing Ratio）”。程序以“控制寬度”范圍內(nèi)的樓板自重荷載為基礎(chǔ)，并按照用戶設(shè)定的自重荷載平衡比例，計(jì)算鋼束所需提供的上拱力。
對(duì)于基于模板和基于設(shè)計(jì)板帶的方法，程序均依據(jù)設(shè)計(jì)板帶的實(shí)際寬度來(lái)確定“控制寬度”；對(duì)于基于支承線的方法，程序則根據(jù)用戶輸入的鋼束寬度 Band Width（用于帶狀鋼束布置）或鋼束間距 Tendon Spacing（用于均布鋼束布置）來(lái)確定“控制寬度”。
當(dāng)鋼束的“控制寬度”確定后，程序會(huì)將該寬度范圍內(nèi)的樓板等效為一根連續(xù)梁，并據(jù)此計(jì)算重力荷載；隨后，在該等效梁中放置一根位于“控制寬度”中心的“等效鋼束”。
2. 識(shí)別支座并確定鋼束跨度
針對(duì)三種自動(dòng)布置鋼束的方法，程序識(shí)別支座的原則如下。
1）基于模板
程序會(huì)自動(dòng)創(chuàng)建柱上板帶，并將柱上板帶的交點(diǎn)直接識(shí)別為鋼束支座。
2）基于支承線
程序會(huì)將支承線與軸網(wǎng)、支承線與支承線之間，或支承線與柱上板帶之間的交點(diǎn)識(shí)別為鋼束支座。如圖2所示，為程序?qū)⒅С芯€交點(diǎn)識(shí)別為支座的示例。
圖2 程序識(shí)別支承線交點(diǎn)為支座
3）基于設(shè)計(jì)板帶
程序會(huì)將設(shè)計(jì)板帶與軸網(wǎng)、設(shè)計(jì)板帶范圍內(nèi)的柱子以及與柱上板帶之間的交點(diǎn)識(shí)別為鋼束支座。需要注意的是，程序不會(huì)將設(shè)計(jì)板帶與梁的交點(diǎn)識(shí)別為支座；如果需要將某根梁作為支座，則必須在該梁位置設(shè)置柱上板帶。如圖3所示，為程序識(shí)別設(shè)計(jì)板帶交點(diǎn)作為鋼束支座的示例。
圖3 程序識(shí)別設(shè)計(jì)板帶交點(diǎn)為支座
注意：無(wú)論是基于支承線還是基于設(shè)計(jì)板帶自動(dòng)生成鋼束，如果希望某一交點(diǎn)被識(shí)別為支座，則與支承線或設(shè)計(jì)板帶相交的設(shè)計(jì)板帶必須設(shè)置為柱上板帶（Column Strip）；跨中板帶（Middle
Strip）不能被程序識(shí)別為支座。
3. 確定鋼束線形與張拉力
在確定支座位置后，程序會(huì)自動(dòng)讀取各跨的跨度。對(duì)于每一跨，鋼束線形根據(jù)所選的豎向剖面類(lèi)型（拋物線或反拋物線）自動(dòng)生成，并同時(shí)滿足結(jié)構(gòu)高度相關(guān)的幾何約束條件。
隨后，程序通過(guò)迭代計(jì)算，求解同時(shí)滿足自重荷載平衡比例（Self Load
Balancing Ratio）和預(yù)壓力水平（Precompression
Level）要求的鋼束張拉力。初始張拉力通常取最長(zhǎng)跨在最小自重荷載平衡比例與最小預(yù)壓力水平條件下的張拉力，其余各跨的鋼束線形隨后進(jìn)行調(diào)整，以確保不超過(guò)最大自重荷載平衡比例的限值。工程實(shí)踐中，自重荷載平衡比例通常控制在60%～80%，預(yù)壓力水平一般為0.86～1.9 MPa。
需要強(qiáng)調(diào)的是，在某些情況下，自動(dòng)鋼束布置可能無(wú)法同時(shí)滿足用戶指定的自重荷載平衡比例和預(yù)壓力水平要求。此時(shí)，程序會(huì)給出相應(yīng)警告信息，用戶需要通過(guò)手動(dòng)調(diào)整鋼束線形、鋼束布置方式、荷載與結(jié)構(gòu)條件，或重新定義鋼束屬性來(lái)解決。
4. 確定實(shí)際鋼束數(shù)量、股數(shù)與間距
在確定“等效鋼束”的總張拉力及其線形后，程序?qū)凑找韵聹?zhǔn)則確定實(shí)際鋼束的數(shù)量、鋼絞線股數(shù)及鋼束間距。
對(duì)于帶狀鋼束布置，鋼束的初始數(shù)量依據(jù)所指定的鋼束屬性（預(yù)應(yīng)力材料及單根鋼絞線面積）、預(yù)壓力水平以及自重荷載平衡比例確定。預(yù)應(yīng)力損失采用固定應(yīng)力值（Fixed Stress Values）的方法進(jìn)行估算。當(dāng)鋼束數(shù)量過(guò)多、間距小于12 in（300 mm）時(shí)，程序會(huì)自動(dòng)增加鋼束股數(shù)，以選用更大規(guī)格的鋼束；當(dāng)鋼束數(shù)量過(guò)少、間距大于60 in（1.5 m）或大于板厚的16倍時(shí)，程序會(huì)自動(dòng)減小鋼束股數(shù)，以選用較小規(guī)格的鋼束。
對(duì)于均布鋼束布置，其處理邏輯與帶狀鋼束布置基本一致，僅在鋼束分布形式上有所不同。