施工阶段部分问题以及解决方案

施工阶段分析是Civil中常用的一个功能，也是问题的高发区，很多工程师发来邮件咨询为什么施工阶段无法分析或者报错，报错信息究竟是什么意思？本次就针对施工阶段分析中的常见问题以及对应的解决方案进行整理。希望大家下次再碰到类似的问题时可以迎刃而解。

首先说明一下施工阶段分析中信息窗口给出的提示到底是什么含义，方便大家进行确定问题。

上图是一个施工阶段常见的输出信息，里面有一些关键信息，以第一行有效信息为例：

“CONSTRUCTION STEP NO. :1 /14  STAGE NO : 1     STEP NO : 1”

从本行中，我们可以得知，本次施工阶段共划分了14个步骤（CONSTRUCTION STEP NO. :1 / 14 ）。当前分析阶段是第 1 阶段（ STAGE NO:1 ）的第 1 个步骤（STEP NO： 1 ），这时很多工程师可能就发出疑问了，我总共就定义了3个施工阶段啊，哪来的14个步骤？别急，我们点开施工阶段分析控制数据看一下标示出来的①的位置。

以本例中3个阶段分别为90天、30天、3650天为例，共划分时间步骤为3（划分成2段，需要3个点，即起始点、中间点、结束点） 3 8（起始点、中间点1……中间点6、结束点）=14。

也就是说每个施工阶段最少会有2个步骤（开始点和结束点），在施工阶段激活荷载的时候，会有激活时间（开始或结束）的选项，对应于这两个步骤。

问题（1）假如我们的报错提示在非荷载激活的步骤，则很有可能是收缩徐变的定义错误造成的。

以下图为例，报错出现在 STAGE NO : 2STEP NO : 3 （第二个施工阶段，第三个子步骤）。

另外，我们查看一下图2对应标记的②号位置，可以看到，程序默认在每个子步骤最多迭代5次来计算徐变效应，那如果5次过去了，依然没有达到收敛范数（图2中默认误差为0.01），程序就会给出警告信息。（可以看到下图中0.1279E-4>0.1E-4），而下面示例中 DISPLACEMENT ERROR NORM绝非错误 提示，而是程序在迭代计算徐变效应的位移范数用来判断是否收敛。

ITERATION NO. :    1 DISPLACEMENT ERROR NORM .. : 0.10000E 01    CONVERGENCETOLERANCE .. :  0.10000E-01（第一次迭代，位移范数：1, 收敛容差:0.01）

问题（2）在徐变计算不收敛的时候，适当增加徐变的迭代次数以便程序收敛。

此外，在施工阶段的分析中，更常见的报错是 自由度不满足最少约束 的情况，自由度的问题可以分为2类。

问题（3）第一类问题：约束不够，需要补充约束 。以悬臂浇筑的连续刚构为例，由于施工阶段众多，程序在报错时，往往给出的错误类似下图，可以看到在第32个施工阶段(STAGE NO : 32 STEP NO :1)出现了6号节点DX方向的自由度奇异的警告（WARNING : NODE NO.6 DX DOF MAY BE SINGULAR）， 在此建议大家，在定义施工阶段时，把编号也作为名称的一部分，否则一旦报错的话，逐个数阶段将会非常痛苦！（图中虽然报错了，但可以根据报错信息很快定位施工阶段，方便核查）

问题（4）第二类问题：单元类型错误，导致约束虽然够了，但单元刚度不够。 此类问题常见于桁架结构，工程上所说的桁架结构多数以轴向受力为主，所受弯矩较小，如果不分场合都用桁架单元模拟，由于桁架单元仅有轴向刚度，故其无法承受面外荷载，很容易导致结构奇异。

问题（5）施工阶段分析的时候报“FRAME SECTIONAL PROPERTY HAS NEGATIVE VALUE”

翻译过来就是由于钢束问题导致截面特性出现了负值，这种可以分为3种情况进行具体分析。

①    钢束特性中的管道面积输入错误，导致对截面面积削弱太多。

②    钢束位置偏移量输入错误，导致对于截面的惯性矩削弱太多。

③    组合梁中组合截面需要对钢束在截面中的具体位置进行指定，不指定情况下默认从Part1截面扣除管道面积（由于Part1多为钢梁截面，截面面积小，很容易就被扣成负值，导致应力计算奇异）。

问题（6）施工阶段分析的时候报“WARNING CHECK YOUR TENDON DATA(TENDON PROPERTY :1)”，多数情况为钢束重复张拉，导致张拉应力超出了钢束极限应力。

问题（7）定义了抗压强度变化曲线，但激活单元时材龄为 0 导致施工阶段位移很大，需要修改激活单元时的材龄。