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文档简介

1、.SATWE参数设置详解一、总信息n 水平力与整体坐标夹角(度)抗震规范5.1.1条和高规4.3.2条规定“一般情况下,应至少在结构两个主轴方向分别计算水平地震作用;有斜交抗侧力构件的结构,当相交角度大于15°时, 应分别计算各抗侧力构件方向的水平地震作用。”该参数为地震作用方向或者风荷载作用方向与结构整体坐标的夹角,逆时针方向为正。如地震沿着不同方向作用,结构地震反应的大小一般也不相同,那么必然存在某个角度使得结构地震反应最为剧烈,这个方向就称为最不利地震作用方向。从严格意义上讲,规范中所讲的主轴是指地震沿该轴方向作用时,结构只发生沿该轴方向的侧移而不发生扭转位移的轴线。当结构不规

2、则时,地震作用主轴方向就不一定是0°和90°。如最大地震方向与主轴夹角较大时,可以输入该角度考虑最不利作用方向的影响。操作要点:设计人员事先很难估算结构的最不利地震作用方向,因此可以先取初始值0°,SATWE计算后在计算书WZQ.OUT中输出最不利方向角,如果这个角度与主轴角度大于±15°,应该将角度输入重新计算,以考虑最不利地震作用方向的影响。注意事项:1、为避免填入该角度后图形旋转带来的不便,也可以将最不利地震作用方向在多方向水平地震参数中输入;2、本参数不是规范要求的,仅供设计人员选用;3、本参数也可以考虑最大风力作用的方向,但需要用户自

3、行设定多个角度进行计算,比较多次计算结果取最不利值。n 混凝土容重主要用于求梁、柱、墙自重,初始值容重为25,适合于一般工程。如果要考虑梁柱墙上的抹灰层、装修层等荷载时,可以采用加大容重的方法近似考虑,以避免繁琐的荷载导算,一般框架取25,框剪取26,剪力墙取27。n 钢材容重初始值为78,适合于一般工程情况,若要考虑构件表面装饰和防火涂层重量时,应按照实际情况修改此参数。n 裙房层数高规10.6.3条规定:“塔楼中与裙房相连的外围柱、剪力墙,从固定端至裙房屋面上一层的高度范围内,柱纵向钢筋的最小配筋率宜适当提高,剪力墙宜按本规程第7215条的规定设置约束边缘构件,柱箍筋宜在裙楼屋面上、下层的

4、范围内全高加密;当塔楼结构相对于底盘结构偏心收进时,应加强底盘周边竖向构件的配筋构造措施。”高规3.9.6条规定:“抗震设计时,与主楼连为整体的裙房的抗震等级,除应按裙房本身确定外,相关范围不应低于主楼的抗震等级;主楼结构在裙房顶板上、下各一层应适当加强抗震构造措施。裙房与主楼分离时,应按裙房本身确定抗震等级。”裙房层数仅用作底部加强区高度的判断,规范针对裙房的其他相关规定,程序并未考虑。SATWE在确定剪力墙底部加强部位高度时,总是将裙房以上一层作为加强区高度判定的一个条件,如果不需要,直接将层数填为零即可。程序不能自动识别裙房层数,需要人工指定。应从结构最底层起算(包括地下室),例如,地下

5、室3层,地上裙房4层时,裙房层数应填入7。注意事项:该参数的加强措施仅限于剪力墙加强区,程序没有对裙房顶部上下各一层及塔楼与裙房连接处的其他构件采取加强措施。填写该项后,抗震墙的底部加强区范围将延伸至裙房以上一层(相当于增加一条判别条件),如不需要,填写“0”(自动按照抗规6.1.10执行)。n 转换层所在层号抗规3.4.2.2条规定:“竖向抗侧力构件不连续时,该构件传递给水平转换构件的地震内力应根据烈度高低和水平转换构件的类型、受力情况、几何尺寸等,乘以1.252.0的增大系数”该参数应按照PMCAD楼层组装中的自然层号填写,例如:地下室3层,转换层位于地上2层时,转换层所在层号应填入5,程

6、序不能自动识别转换层,需要人工指定。该指定只为程序决定底部加强部位及转换层上下刚度比的计算和内力调整提供信息,同时,当转换层号大于等于三层时,程序自动对落地剪力墙、框支柱抗震等级增加一级,对转换层梁、柱及该层的弹性板定义仍要人工指定。(层号为计算层号)对于高位转换的判断,转换层位置以嵌固端起算,即以(转换层所在层号-嵌固端所在层号+1)进行判断,是否为3层或3层以上转换。n 嵌固端所在层号抗规6.1.3-3条规定:“当地下室顶板作为上部结构的嵌固部位时,地下一层的抗震等级应与上部结构相同,地下一层以下抗震构造措施的抗震等级可逐层降低一级,但不应低于四级。地下室中无上部结构的部分,抗震构造措施的

7、抗震等级可根据具体情况采用三级或四级。”抗规6.1.10条规定:“1、抗震墙底部加强部位的范围,应符合下列规定:1、底部加强部位的高度,应从地下室顶板算起。2、部分框支抗震墙结构的抗震墙,其底部加强部位的高度,可取框支层加框支层以上两层的高度及落地抗震墙总高度的110二者的较大值。其他结构的抗震墙,房屋高度大于24m时,底部加强部位的高度可取底部两层和墙体总高度的110二者的较大值;房屋高度不大于24m时,底部加强部位可取底部一层。3、当结构计算嵌固端位于地下一层的底板或以下时,底部加强部位尚宜向下延伸到计算嵌固端。”这里的嵌固端指上部结构的计算嵌固端,当地下室顶板作为嵌固部位时,那么嵌固端所

8、在层为地上一层,即地下室层数+1;而如果在基础顶面嵌固时,嵌固端所在层号为1,程序默认的嵌固端所在层号为“地下室层数+1”,如果修改了地下室层数,应注意确认嵌固端所在层号是否需要相应修改。判断嵌固端所在位置,程序实现的功能:a)当设定地下室顶板为结构嵌固端时,“嵌固端所在层号=地下室层数+1”;b)当设定了嵌固端层号之后,satwe会自动将底部加强部位延伸至嵌固端下一层(依据抗规6.1.10第3条底部加强部位应延伸至嵌固端,此处satwe处理偏于保守);c)会自动将嵌固端下一层柱纵向钢筋放大10%,梁端弯矩放大1.3倍(抗规6.1.14、高规12.2.1,satwe此处梁段弯矩放大1.3倍的做

9、法与规范规定不一致,属于自行处理的偏保守做法)。注意:a)如修改地下室层数,请核对嵌固端层号是否对应修改。b)抗规6.1.14第四条,嵌固端下一层的约束边缘构件纵向钢筋不应少于嵌固端以上一层,satwe此处并未执行该条规定,我们实际配筋时应确保满足规范该条文的规定。补充:a)实际算例验证,实际上地震时的震动约束端是以“地下室层数”控制的,本条填写的嵌固端层号应该只是针对规范对于嵌固端的相关规定而制定的。n 地下室层数当上部结构与地下室共同分析时,通过该参数屏蔽地下室部分的风荷载,并提供地下室外围回填土约束作用数据。地下室层数影响风荷载、地震作用计算,内力调整,底部加强区判断等众多内容,是一项重

10、要参数。说明:该选项务必如实填写,因为实际上地震时的震动约束端是以“地下室层数”控制的,即地震作用下,只有地下室范围内才会受到侧土的约束作用。注意:“嵌固端所在层号”选项只涉及嵌固端及其相邻层的抗震措施,并不影响震动约束端的确定,实际的振动约束端由本项确定。补充:stawe说明书P161页的说明认为,satwe可以考虑上部结构刚度对基础计算的影响,且整个传递过程完全符合弹性理论,除了数值误差,不引进任何人为近似,该选项在“结构内力和配筋计算”中可供选择,对于这个问题,朱炳寅认为,尽管程序或许可以准确考虑上部结构刚度对基础计算的影响,但是却无法反向考虑基础刚度对于上部结构的影响,故实际计算时,我

11、们还是不宜考虑上部结构刚度对基础计算的影响。n 墙元细分最大控制长度这是墙元细分时,需要的一个重要参数,对于尺寸较大的剪力墙,在做墙元细分形成一系列小壳元时,为确保分析精度,要求小壳元的边长不得大于给定限值,限值范围为15。SATWE从08新版开始,采用了与05版、08旧版完全不同的墙元划分方案。为保证网格划分质量,细分尺寸一般要求控制在1米以内,一次程序隐含值为Dmax=1。而早期版本SATWE默认值为2米,绝大部分工程取值也为2米。因此如果用08新版或者10版读入旧版数据时,应注意将尺寸修改为1米或更小,否则会影响计算结果的准确性。设计上部结构时不允许采用 2 米,2 米只能用在计算位移等

12、参数时采用,配筋及内力只能用 1 米,尽量细分网格。n 弹性板细分最大控制长度n 对所有楼层强制采用刚性楼板假定高规5.1.5条规定:“进行高层建筑内力与位移计算时,可假定楼板在其自身平面内为无限刚性,设计时应采取相应的措施保证楼板平面内的整体刚度。”“强制刚性楼板假定”和“刚性楼板假定”是两个相关但不等同的概念。“刚性楼板假定”指平面内无限刚,平面外刚度为零的假定,每块刚性楼板有三个公共的自由度,从属于同一刚性板的每个节点只有三个独立的自由度,这样大大减少了结构的自由度,提高分析效率。“强制刚性楼板假定”则不区分刚性板、弹性板或者独立的弹性节点,只要位于该层楼面标高处的所有节点,在计算时都强

13、制同属于同一刚性板。说明:a)选择此项时,整个楼层标高属于同一刚性版,没有弹性板,没有弹性节点,仅适用于位移及周期比的计算; b)不选择此项时,程序自动定义多个刚性板块,保留弹性节点,当用户自定义弹性板是,还有弹性板,适用于结构的内力和配筋计算。采用强制刚性楼板假定时,对于多塔结构,各塔分别执行强制刚性楼板假定,塔与塔之间互不关联。补充:存在确实的薄弱楼板连接时,需要将薄弱楼板的连接部分定义为弹性板块,以真实反映结构的力学特性,比如下图右下角薄弱楼板连接部分,我们应当将该薄弱楼板连接部分定义为弹性膜。n 地下室强制采用刚性楼板假定2011年9月以前版本,地下室总是默认采用强制刚性楼板假定,对板

14、柱体系需选择“强制刚性楼板假定时保留弹性板面外刚度”。在此条件下,对越层构件及楼板开动均有偏差,可能会导致部分地下室构件内力不够真实。地下室图的约束总是施加在刚性楼板的质心上。此选项是在针对地下室板柱结构计算时,会有影响。一般情况不选取。n 墙梁跨中节点作为刚性楼板从节点一般为默认勾选。不勾选的话位移偏小。(?)当采用刚性楼板假定时,因为墙梁(即用开洞方式形成的连梁)与楼板是相互连接的,因此在计算模型上墙梁跨中节点是作为刚性板从节点的。此时,一方面由于刚性板的约束作用过强而导致连梁的剪力偏大,另一方面由于楼板的平面内作用,使得墙梁两侧的弯矩和剪力不满足平衡关系。程序默认勾选,这也是旧版的算法;

15、如不勾选,则认为墙梁跨中节点为弹性节点,其水平面内位移不受刚性板约束,即类似于框架梁的算法,此时墙梁剪力一般比勾选时小,但相应结构整体刚度变小,周期加长,侧移加大。n 计算墙倾覆力矩时只考虑腹板和有效翼缘应勾选,使得墙的无效翼缘部分内力计入框架部分,实现框架,短肢墙和普通强的倾覆力矩结果更合理。混规9.4.3条规定:“剪力墙的翼缘计算宽度可取剪力墙的间距、门窗洞间翼墙的宽度、剪力墙厚度加两侧各6倍翼墙厚度、剪力墙墙肢总高度的110四者中的最小值”。SATWE程序的处理原则:1、在计算剪力墙配筋面积时,是按照单肢考虑的,没有考虑翼缘的作用;2、剪力墙所承担的倾覆力矩的计算,以前的版本是取得所有墙

16、体的墙肢,没有按照规范的要求仅考虑有效翼缘的作用;3、新版软件增加了剪力墙倾覆力矩时只考虑腹板和有效翼缘。两种算法对结果的影响:点选了会使框架承担倾覆力矩百分比增加,剪力墙承担的倾覆力矩减少。对于由于方案等诸多原因造成单向剪力墙过少或者存在大量短肢剪力墙的情况,考虑腹板和有效翼缘的算法会使计算结果更合理。n 弹性板与梁变形协调相当于强制刚性板假定时保留弹性板面外刚度,自动实现梁板边界变形协调,计算结构符合实际受力情况,应勾选。新版软件取消了“强制刚性板假定时保留弹性板面外刚度”的选项,代之以“弹性板与梁变形协调”的选项。一、对计算结果的影响:1、 对板柱体系的影响:对于地下室顶板需要采用无梁楼

17、盖的工程,按照规范要求需要定义弹性板6,如果强制按照刚性板假定处理,从而忽略了无梁楼盖平面外刚度对结构的影响,使计算结果产生异常。定义弹性板6后,计算结果会大为改善,如果在考虑弹性板与梁变形协调,则使计算结果更加合理。2、 对斜板结构的影响:对于屋面斜板此参数对屋面内力影响很大。如下图:3、 对水平楼板的影响:一般情况下,当定义了弹性板,并考虑梁板变形协调影响时,会使楼板承担较多弯矩,从而使梁的弯矩减小,使梁的安全储备降低。这与传统经验体系中梁全部承担所有弯矩相悖,因此不建议采用。4、 对地下室顶板转换结构的影响:当地下室顶板为转换结果时,不考虑板的弹性变形会使计算结果产生较大差异。n 采用自

18、定义构件施工次序n 结构材料信息按照工程实际情况填写注意事项:1、型钢混凝土和钢管混凝土结构属于钢筋混凝土结构不是钢结构;2、即使选择了无填充墙钢结构,还应该按照无填充墙钢构物的实际情况折减基本风压;3、新版软件已将SATWE砌体结构计算功能转移到QITI结构分析模块中,因此本参数不能选择砌体结构。n 结构体系n 恒活荷载计算信息这是竖向力控制参数,有五个选项:不计算恒活荷载:不计算竖向力,对于实际工程总是要考虑恒活荷载情况的,所以不允许选择这项。一次性加载计算:主要用于多层结构,而且多层结构最好采用这种加载计算法。因为施工的层层找平对多层结构的竖向变位影响很小,所以不要采用模拟施工方法计算。

19、模拟施工方法1加载:就是按一般的模拟施工方法加载,对高层结构,一般都采用这种方法计算。但是对于“框剪结构”,采用这种方法计算在导给基础的内力中剪力墙下的内力特别大,使得其下面的基础难于设计。于是就有了下一种竖向荷载加载法。模拟施工方法2加载:这是在“模拟施工方法1”的基础上将竖向构件(柱、墙)的刚度增大10倍的情况下再进行结构的内力计算,也就是再按模拟施工方法1加载的情况下进行计算,主要适用于高层框-剪结构。采用这种方法计算出的传给基础的力比较均匀合理,可以避免墙的轴力远远大于柱的轴力的不和理情况。由于竖向构件的刚度放大,使得水平梁的两端的竖向位移差减少,从而其剪力减少,这样就削弱了楼面荷载因

20、刚度不均而导致的内力重分配,所以这种方法更接近手工计算。但是人为的扩大了竖向构件与水平构件的线刚度比的方法,所以它的计算方式值得探讨。所以,专家建议:在进行上部结构计算时采用“模拟施工方法1”;在基础计算时,用“模拟施工方法2”的计算结果。这样得出的基础结果比较合理。(高层建筑),但更符合实际情模拟施工方法3加载:采用分层刚度分层加载模型,但每层加载时不用整体刚度,只用本层及本层以下的刚度,虽然计算工作量大了况。总结:不计算恒活荷载:仅用于研究分析。一次性加载计算:主要用于多层结构、钢结构和有上传荷载(如吊柱)的结构。模拟施工方法1加载:适用于多高层结构。模拟施工方法2加载:仅可用于框筒结构向

21、基础软件传递荷载(不要传递刚度)。模拟施工方法3加载:适用于多高层无吊车结构,更符合工程实际情况,推荐使用。n 风荷载计算信息一般来说,大部分工程采用SATWE默认的“水平风荷载”即可,如需考虑更细致的风荷载,则通过特殊风荷载实现。n 地震作用计算信息一般应计算水平地震作用,按照抗震规范5.1.1条规定,8、9度时的大跨度和长悬臂结构及9度时的高层建筑(如结构转换层中的转换构件、跨度大于24m的楼盖或屋盖、悬挑大于2m的水平悬臂构件等),应计算竖向地震作用。(高规3.3.2条文说明)抗震规范5.1.6条对于6度区的建筑,规定可不进行截面抗震验算。但目前应进行结构抗震验算。不计算地震作用:很少出

22、现计算水平地震作用:用于6-8度计算水平和竖向地震作用:用于9度和8、9度时的大跨度和长悬臂构件注意事项: 8(9)度地区大跨度结构一般指跨度不小于24(18)m,长悬臂构件指悬臂板不小于2(1.5)m,悬臂梁不小于6(4.5)m。n 结构所在地区全国:执行全国规范上海:除执行国家规范外,还执行上海地区的相关地方规范广东:除执行国家规范外,还执行广东地区的相关地方规范B类建筑和A类建筑:只在鉴定加固版本中才可选择。n 特征值求解方式仅在选择了“计算水平和反应谱方法竖向地震”时,才允许选择“特征值求解方式”。水平和竖向阵型整体求解:只做一次特征值分析。水平阵型和竖向阵型独立求解:做两次特征值分析

23、。n “规定水平力”的确定方式:10版抗规3.4.3和高规3.4.5对“扭转不规则”采用“规定水平力”定义。即:楼层位移比不再采用根据CQC法直接得到的节点最大位移与平均位移比值计算,而是根据给定水平力的位移计算。楼层剪力差方法(规范方法):一般选择此方法。节点地震作用CQC组合方法:对于基本上没有楼层概念的结构,由于楼层剪力差没有办法计算,可以采用节点地震作用CQC算法。n 墙元侧向节点信息1:内部节点:只考虑上下边变形协调,是一种简化模型,精度稍差,有洞口墙元会有变形不协调,但分析率高,适合剪力墙多的工程规模大的高层。2:外部节点:四边上节点均考虑,变形协调好,计算精度高,但计算量大,适合

24、剪力墙少的规程规模小的高层。注:新版软件程序选项是灰色的,默认采用外部节点,提高计算精度。二、风荷载信息n 地面粗糙度类别荷载规范8.2.1条相关规定:A: 指近海海面和海岛、海岸、湖岸及沙漠地区;B: 指田野、乡村、丛林、丘陵以及房屋比较稀疏的乡镇和城市郊C: 指有密集建筑群的城市市区;D: 指有密集建筑群且房屋较高的城市市区用于计算风压高度变化系数。n 修正后的基本风压荷载规范(GB5009-2001)7.1.2条规定:一般按照50年一遇的风压采用,但不得低于0.3KN/m2。对于高层建筑、高耸结构及对风荷载敏感的结构,基本风压应适当提高。高规3.2.2条条文说明,房屋高度大于60m时,按

25、照100年一遇风压值采用;对于门式刚架,规程规定基本风压按荷载规范的规定值乘以1.05。n X、Y向的结构基本周期荷载规范“附录F结构基本自振周期的经验公式”,规定了各类结构自振周期计算的经验公式。 “规则框架T=(0.08-0.10)N;框剪结构、框筒结构T=(0.06-0.08)N;剪力墙、筒中筒结构T=(0.05-0.06)N。(N为房屋层数)。主要用于计算风荷载中的风振系数,SATWE给出的初始值是按照高规简化公式计算的。注:首先按默认值试算,然后将试算的结构基本周期结果填入,作为本结构的基本周期,并与近似计算值相比较。n 风荷载作用下的结构阻尼比混凝土结构及砌体结构0.05,有填充墙

26、钢结构0.02,无填充墙钢结构0.01。n 承载力设计时风荷载效应放大系数程序默认值为1.0,对风荷载比较敏感的高层建筑,承载力设计时应按基本风压的1.1倍采用。高规4.2.2条规定:“对风荷载比较敏感的高层建筑,承载力设计时应按照基本风压的1.1倍采用。”n 用于舒适度验算的风压取重现期为10年的风压值,而不是基本风压。n 用于舒适度验算的结构阻尼比按照高规要求,验算风振舒适度时结构阻尼比宜取0.010.02,程序默认取0.02。n 顺风向风振荷载规范8.4.1条规定:“对于高度大于30m且高宽比大于1.5的房屋,以及基本自振周期T1大于0.25S的各种高耸结构,应考虑风压脉动对结构产生顺风

27、风向风振的影响。一般勾选此项。n 横风向风振荷载规范8.5详述。注:顺风向风振 风的方向和结构振动方向一致横风向风振 风的方向和结构振动方向垂直n 扭转风振荷载规范8.5详述。n 水平风、特殊风体型系数“总信息”页“风荷载计算信息”下拉框中,选择“计算水平风荷载”或者“计算水平风荷载和特殊荷载”时,可在此处指定水平风荷载计算时所需的体型系数。当结构立面变化较大时,不同区段内的体型系数可能不一样,程序限定体型系数最多可分为三段取值。分段时,只需要考虑上部结构,不用讲地下室单独分段。一般为默认值即可。三、地震信息n 结构规则性信息不起作用,是个符号。一般选不规则。n 设防地震分组、设防烈度详见抗规

28、附录A。n 场地类别依据地质报告输入,或按规范填写,见抗规4.1.6。n 砼框架、剪力墙、钢框架抗震等级按抗规6.1.2填写此处指定的抗震等级是全楼适用的,通过此处指定的抗震等级,SATWE自动对全楼所有构件的的抗震等级赋初值。依据抗规、高规等相关条文,某些部位或构件的抗震等级可能还需要在此基础上进行单独调整,SATWE将自动对这部分构件的抗震等级进行调整,对于少数未能涵盖的特殊情况,可通过前处理第二项菜单“特殊构件补充定义”进行单构件的补充指定,以满足工程需求。抗震等级确定应注意如下几点:1)框架-剪力墙结构,当框架承受的地震倾覆力矩大于结构总地震倾覆力矩的50%时,框架部分的抗震等级按框架

29、结构确定;2)裙房与主楼相连,除应按裙房本身确定外,不应低于主楼的抗震等级(主楼为带转换层高层结构时,裙房的抗震等级按主楼的高度,框架-剪力墙结构的剪力墙查表)。3)当地下室顶板作为上部结构的嵌固部位时,地下一层的抗震等级应与上部结构相同,地下一层以下可根据情况采用三级或四级。4)无上部结构的地下室或地下室中无上部结构的部分,可根据情况采用三级或四级。5)乙类建筑时,应按照提高一度的设防烈度查表确定抗震等级。6)高规10.6.2条及其条文说明:抗震设计时,转换层不宜设置在底盘屋面的上层塔楼内,否则,应采取增大构件内力,提高抗震等级等有效的抗震措施。对于复杂高层建筑,因可能带来结构不同部位的抗震

30、等级不同。如带转换层的高层建筑,底部加强部位和非底层加强部位以及地下二层以下抗震等级不一致,程序给出两种指定方式。但无论采用何种方式,程序以手工修改的抗震等级为最优级别进行计算。第一种方式:在该两项填入底部加强部位剪力墙和框架的抗震等级,然后在特殊构件补充定义中,人工调整非加强部位(包括地下二层及以下楼层)的抗震等级。此时应注意,填入的抗震等级为按照高规表4.8.2、4.8.3查出的抗震等级,对于转换层在3层及以上时,其框支柱、剪力墙底部加强部位抗震等级的提高有程序自动完成,不必再人工干预底部加强部位的柱、墙抗震等级。第二种方式:在该两项填入非底部加强部位剪力墙和框架的抗震等级,然后在特殊构件

31、补充定义中,人工调整加强部位和地下二层及以下楼层的抗震等级,这时注意底部加强部位人工调整的框支梁、柱及剪力墙的抗震等级应为提高以后的最终等级。另外,对于转换层在3层及以上时底部加强部位的剪力墙的抗震等级,无论程序自动调整还是人工调整,抗震等级提高均指落地剪力墙,非落地剪力墙不必提高(参见高规10.2.5条条文说明)。短肢剪力墙结构输入剪力墙抗震等级时,应按照剪力墙结构查表给出,程序自动提高一级计算。n 抗震构造措施的震等级甲类乙类,提高一度,类场地允许不变;丙类,类场地除6度外允许降低一度;、类场地,0.15g和0.30g按8度和9度;提高二级的情况,房屋高度超过提高一度后对应的房屋最大高度。

32、n 中震(大震)设计一般不考虑,属于结构性能设计的范畴,目前规范中没有相关的规定。只有在具体提出结构性能设计要点时,才能对其进行针对性的分析和验算。主要针对复杂高层、超限高层需进行中震验算时点取。 n 按主阵型确定地震内力符号可勾选,根据抗规5.2.3条计算的地震效应没有符号,SATWE原有的符号确定规则是每个内力分量取各振型下绝对值最大者的符号,勾选此参数可解决原有规定下个别构件内力符号不匹配的情况。n 按抗规(6.1.3-3)降低嵌固端以下抗震构造措施的抗震等级根据工程实际情况,地下室顶板是否作为上部结构的嵌固端来确定勾选。n 程序自动考虑最不利水平地震作用方向地震沿着不同的方向作用,结构

33、地震反应的大小一般也不同。结构地震反应时地震作用方向角的函数,存在某个角度使得结构地震反应取极大,那么这个方向就称为“最不利地震作用方向”。勾选此项后,程序将自动计算最不利地震作用方向角,然后把地震作用方向取为最不利方向角再进行地震计算。n 考虑偶然偏心一般情况下,高层建筑选择勾选,多层可不选。抗规5.2.3条对平面规则的结构采用增大边榀结构地震内力的方式考虑该扭转影响,这对高层建筑不尽合理。根据高规4.3.3条,计算单向地震作用时,应考虑偶然偏心(5%Li)的影响。同时,高规4.3.3条条文说明规定当计算双向地震作用时,可不考虑质量的偶然偏心影响。当设计者同时指定考虑偶然偏心和双向地震作用时

34、,程序仅对无偏心的地震作用效应进行双向地震作用,无论左偏心还是右偏心均不做双向地震作用计算。因此,无论是否考虑双向地震作用,均应勾选本参数。偶然偏心:验算结构位移比时,总是考虑偶然偏心位移比超过1.2时,则考虑双向地震作用,不考虑偶然偏心。位移比不超过1.2时,则考虑偶然偏心,不考虑双向地震作用n 考虑双向地震作用抗规5.1.1条和高规4.3.2条规定质量和刚度明显不对称的结构应计入双向地震作用的影响。位移比超过1.2时,必须考虑双向地震作用。程序隐含“考虑双向地震作用”是不考虑偶然偏心的,自动按二者最不利计算,因此,所有结构计算均应选上考虑双向地震作用。n 指定偶然偏心n X(Y)向相对偶然

35、偏心一般取默认值0.05。n 计算振型个数抗震规范5.2.2条条文说明规定:“振型个数一般取振型参与质量达到总质量的90%所需的振型数。”高规6.1.13条规定不考虑扭转藕联振动的结构,规则结构取3,当建筑较高、结构沿竖向刚度不均匀是可取5-6;高规3.3.11条规定考虑扭转转藕联振动的结构,一般情况可取9-15,多塔结构每个塔楼的振型数不小于9个。需要根据工程的实际情况来选择。对于一般工程,不少于9个。但如果是2层的结构,最多也就是6个,因为每层只有三个自由度,两层就是6个。对复杂、多塔、平面不规则的就要多选,一般要求“有效质量系数”大于90%就可以了,证明我们的震型数取够了。(计算振型数:

36、NMODE15, “藕联”取3的倍数且3倍层数,“非藕联”层数;且参与计算振型的“有效质量系数”应90 。)当结构按侧刚计算时,单塔楼考虑耦联时应大于等于9;复杂结构应大于等于15;多塔结构的振型个数应大于等于9倍的塔楼数。(注意各振型的贡献由于扭转分量的影响而不服从随频率增加面递减的规律)。当结构按总刚计算时,采用的振型数不宜小于按铡刚计算的2倍,存在长梁或跨层柱时应注意低阶振型可能是局部振型,其阶数低,但对地震作用的贡献却较小。n 重力荷载代表值的活载组合值系数抗规5.1.3条:“计算地震作用时,重力荷载代表值取恒载的标准值与活载组合值之和,对于不同的可变荷载,其组合值系数可能不同,默认值

37、为0.5。“荷载组合”中还有一项“重力荷载代表值效应的活载组合值系数”,两者容易混淆。“力荷载代表值的活载组合值系数”是用来地震作用的计算,后者是用于地震验算。抗规5.4.1条和条文说明均明确指出:验算和计算地震作用时,对重力荷载均采用相同的组合值系数。两处系数含义不同,但取值相同。n 周期折减系数周期折减的目的是为了充分考虑非承重填充墙刚度对结构自振周期的影响,因为周期小的结构,其刚度较大,相应吸收的地震力也较大。若不做周期折减,则结构偏于不安全。高规3.3.17 条规定:“当非承重墙体为实心砖墙时,可按下列规定取值:框架结构,填充墙较多时可取0.6-0.7,填充墙较少时可取0.7-0.8;

38、框架剪力墙结构0.7-0.8;剪力墙结构0.9-1.0。”实际取值时可根据填充墙的数量和刚度大小取上限或下限。当非承重墙体为空心砖或砌块时,可按下列规定取值:框架结构0.75(灰砂砖),0.80(空心砌块);框架剪力墙结构0.9-1.0;剪力墙结构可取0.95-1.0。应注意短肢剪力墙结构的周期折减可按照框架-剪力墙取值。框架结构填充墙较多取0.60.7,填充墙较少取0.70.8;框剪结构填充墙较多取0.70.8,填充墙较少取0.80.9,剪力墙结构填充墙较多取0.91.0,填充墙较少取1。纯剪力墙结构的周期可不折减,(我认为承重墙不用折减取1.0)。当结构的第一自振周期T1Tg时,不需进行周

39、期折减,因为此时地震影响系数由程序自动取结构自振周期与特征周期的较大值进行计算。n 结构阻尼比结构的阻尼比是反映结构内部在动力作用下相对阻力情况的参数。抗规5.1.5条规定“除有专门规定外,建筑结构的阻尼比应取0.05。”抗规8.2.2条规定“钢结构在多遇地震下的阻尼比,对不超过12层的钢结构可采用0.035,对超过12层的钢结构可采用0.02;在罕遇地震下的分析阻尼比可采用0.05。”高规4.3.8条规定“除有专门规定外,钢筋混凝土高层建筑结构的阻尼比应取0.05。”n 特征周期(Tg)、地震影响系数最大值、用于12层以下规则框架结构薄弱层验算的地震影响系数最大值Tg是由结构所在地区、场地类

40、别、设计地震分组三个参数来确定,后两者是由结构所在地区、和设防烈度两个参数共同控制。当改变上述相关参数时,程序将自动按规范重新判断特征周期或地震影响系数最大值。“地震影响系数最大值”即旧版中“多遇地震影响系数最大值”,用于地震作用的计算,无论多遇地震、大震弹性或不屈服计算时均应在此处填写“地震影响系数最大值”。“用于12层以下规则混凝土框架结构薄弱层验算的地震影响系数最大值”即就旧版的“罕遇地震影响系数最大值”仅用于12层以下规则框架结构的薄弱层验算。n 竖向地震参与振型数用于竖向地震作用的计算。n 竖向地震作用系数底线值高规4.3.15条规定:“大跨度结构、悬挑结构、转换结构、连体结构的连接

41、体的竖向地震作用标准值不宜小于结构或构件承受的重力荷载代表值与表4.3.15所规定的竖向地震作用系数的乘积。这项参数主要是用来确定竖向地震作用的最小值,当阵型分解反应谱法计算的竖向地震小于该值时,将自动取该参数确定的竖向地震作用底线值。程序按不同的设防烈度确定默认的竖向地震作用系数底线值,设防烈度修改时,该参数也联动改变,用户也可自行修改。n 自定义地震影响系数曲线普通的建筑按规范规定的地震影响系数曲线设计即可,特殊的工程或者较高的高层建筑,才需要进行自定义地震影响系数曲线。一般情况下,可以同时勾选上部的“用户自定义地震影响系数曲线”和“按规范中的公式设置地震影响曲线”。一般的,需要按照结构的

42、实际情况填写“结构阻尼比”,按照实际的场地,填写“特征周期Tg(s)”,根据场地安评报告(甲方提供)中提供的场地安评参数,填写”多遇地震下amax"。当填好”多遇地震下amax"后,点击一下空白的地方,下面表格中的数值就会相应修改。其它参数可以不调整,或根据实际情况(熟练掌握的情况下)调整。点击“确定”,这样就达到了自定义地震影响系数曲线的目的。n 斜交抗侧力构件方向附加地震数及相应角度计算地震夹角大于15度时,根据抗震规范5.1.1条规定,应计算抗侧力构件方向的水平地震作用。这里填入的参数主要是针对非正交的平面不规则结构中,除了两个正交方向外,还要补充计算的方向角数。注意

43、该参数仅对地震作用计算有关,与风荷载计算无关。抗侧力构件方向一般就是结构的较大侧向刚度方向,也就是地震力作用不利方向,所以在此应输入沿平面布置中局部柱网的主轴方向。同时,输入时应选择对称的多方向地震,如45度和-45度(逆时针方向为正),因为风荷载计算没有考虑多方向不对称的输入易造成对称结构的配筋不对称。操作方法:可在此处指定附加地震方向。附加地震数可在0-5之间取值,在 “相应角度”输入框填入各角度值。该角度是整体坐标轴X轴正方向的夹角,逆时针方向为正,各个角度之间以逗号或空格隔开。当“总信息”页修改了“水平力与整体坐标夹角”时,应按新的坐标系确定附加地震的方向。例如:假定主轴方向与原始坐标

44、系X、Y方向一致时,水平力夹角填入30度时,结构整体坐标系将逆时针旋转30度,此时主轴X方向在新的坐标系下为-30度,作为“斜交抗侧力构件附加地震力方向”输入时,应填入-30度。每个角度代表一组地震,如填入附加地震数1,角度30度时,SATWE将新增EX1和EY1两个方向的地震,分别沿30度和120度两个方向。当不需要考虑附加地震时,将附加地震方向数填0即可。四、活荷信息n 柱、墙、基础设计时活荷载是否折减荷载规范5.1.2条规定:“梁、墙、柱及基础设计时,可对楼面活荷载进行折减”。梁设计时的活荷载折减在PMCAD中设置,墙、柱及基础设计时的活荷载折减在SATWE中设置,该折减仅用于SATWE

45、设计结果的文本及图形输出,在接力JCCAD时,SATWE传递的内力为没有折减的标准内力,要在JCCAD中另行制定折减信息。n 柱、墙、基础活荷载折减系数按照荷载规范5.1.2条规定:“设计楼面梁、墙柱、基础时,楼面活荷载应乘以规定的折减系数”。其中楼面梁的活荷载折减是在PM楼面荷载导算过程中完成,而竖向荷载折减在Satwe荷载信息中规定。 规定楼面梁活荷载折减时,程序的处理方式为:对房间荷载导算到梁上时才折减,导算到墙上时不折减;程序只对标准层(即楼面)的梁折减,对屋面梁不折减;当次梁按照主梁输入时,结构主梁可能被分成几段引起导荷面积减少,程序无法判断而少折减部分活荷载;程序无法判断大底盘主楼

46、以外的屋面梁而统一按照楼面梁进行折减;程序无法判断荷载规范5.1.2条中汽车通道及汽车库的楼板为单向板或双向板,统一按一个折减系数进行折减;Satwe计算时,直接按照折减后的楼面梁荷载向下传递,如此时规定竖向构件和基础的活荷载折减,将导致活荷载被折减了两次,与规范规定不符。因此如果需要,楼面梁的和竖向构件的内力和配筋应按照折减和不折减分别计算两次。规定竖向(柱、墙)构件及基础的活荷载折减时,程序自动判断柱、墙上方楼层数进行折减,在JCCAD中点取自动按楼层折减活荷载,也可实现柱、墙下的活荷载根据其上连楼层数折减;按照荷载规范4.1.2条第2款规定的折减系数,根据建筑功能和结构特点修改折减系数。

47、通常情况下,民用建筑可以折算,业厂房不折算。建议楼面梁在PM导算时不考虑楼面梁荷载折减,Satwe计算时考虑墙、柱及基础活荷载的折算,当应注意根据不同建筑功能修改活荷载折减系数。n 梁活荷不利布置最高层号高规5.1.8条规定:“高层建筑结构内力计算中,当楼面活荷载大于4KN/M2时,应考虑楼面活荷载不利布置引起的梁弯矩的增大。”若输入0,表示全楼各层都不考虑活荷载不利布置。若填一个小于楼层的数N,表示从1-N各层考虑活荷载的不利布置,而N+1层以上不考虑活荷不利布置。建议所有结构计算均考虑活荷载不利布置,输入结构的最高层号。n 考虑结构使用年限的活荷载调整系数设计使用年限为50年时取1,100

48、年时取1.1。n 梁楼面活荷载折减设置依据荷载规范相关规定进行折减设置。五、调整信息n 梁端负弯矩调幅系数按照高规5.2.3条的规定,竖向荷载作用下,可考虑框架梁端塑性变形内力重分布,其调幅系数为:现浇框架梁0.8-0.9;装配整体式框架梁0.7-0.8;框架梁端负弯矩条幅后,梁跨中弯矩应按照平衡条件相应增大;应先对竖向荷载作用下的框架梁的弯矩进行调幅,然后与水平作用产生的框架梁弯矩进行组合。对于现浇楼板,一般取0.8。另外,程序隐含钢梁为不调幅梁,若需调幅,应在特殊构件定义中人工交互修改。n 梁活荷载内力放大系数用于考虑活荷载不利布置对梁内力的影响。将活荷下作用下的梁内力(包括弯矩、剪力、轴

49、力)进行放大,然后与其他荷载工况进行组合。一般工程建议取值1.1-1.2.如果已经考虑了活荷载不利布置,则应填1。n 梁扭矩折减系数高规JGJ3-2010第5.2.4条规定,高层建筑结构楼面梁受扭计算中未考虑楼盖对梁扭转的约束作用时,可对梁的计算扭矩乘以折减系数予以折减,一般可取梁扭矩折减系数为0.4。梁扭矩折减系数应根据梁周围楼盖的情况确定。 当楼面采用刚性板假定时,程序会考虑楼板的约束作用读取用户输入的梁扭矩折减系数;当楼面采用弹性板假定时或者梁两边一侧为刚性板另一侧为弹性板时,程序对该梁不考虑扭矩折减系数。n 托墙梁刚度放大系数由于Satwe程序计算框支梁和梁上的剪力墙分别采用梁元和墙元

50、两种不同的计算模型,造成剪力墙下边缘与转换大梁的中性轴变形协调,而与转换大梁的上边缘变形不协调,或者说,计算模型的刚度偏柔了。为了真实反映转换梁刚度,使用该放大系数。一般取100,当为了使设计保持一定的富裕度,也可小考虑或不考虑该系数。n 连梁刚度折减系数抗规6.2.13条规定折减系数不宜小于0.5,当连梁内力由风荷载控制时,不宜折减;高规5.2.1条条文说明指出,设防烈度低(6、7度)时可少折减(0.7),抗震烈度高时可多折减(0.5),折减系数不宜小于0.5,以保证连梁承受竖向荷载的能力。程序通过该参数考虑连梁进入塑性状态后的连梁刚度。一般工程取0.7(并不小于0.55),位移由风载控制时

51、取0.8。n 支撑临界角(度)当斜撑与竖轴所夹的锐角小于该临界值时,斜撑的内力调整、长度系数计算和设计均按照柱考虑。该临界角度的默认值是20度。n 柱、墙实配钢筋超配系数对于9度设防烈度的各类框架和一级抗震等级的框架结构,框架梁和连梁端部剪力、框架柱端部弯矩、剪力调整应按实配钢筋和材料强度标准值来计算实际承载设计内力,但在计算时因得不到实际承载设计内力,而采用计算设计内力,所以只能通过调整计算设计内力的方法进行设计。超配系数就是按规范考虑材料、配筋因素的一个附加放大系数。一般采用默认值1.15即可。n 梁刚度放大系数按2010规范取值规范公式计算来考虑楼板对梁的刚度增大作用更加准确。考虑楼板作

52、为翼缘对梁刚度的贡献时,对于每根梁,由于截面尺寸和楼板厚度的差异,其刚度放大系数可能各不相同,SATWE提供了按2010规范取值的选项,勾选此项后,程序将根据混凝土规范5.2.4条的表格,自动计算每根梁的楼板有效翼缘宽度,按照T形截面与梁截面的刚度比例,确定每根梁的刚度系数。n 中梁刚度放大系数高规5.2.2条:现浇楼面和装配整体式楼面可考虑翼缘作用对梁的刚度予以放大。一般情况下,装配式楼板取1.0;装配整体式楼板取1.3;现浇楼板取2.0。程序自动处理边梁、独立梁及与弹性楼板相连梁的刚度不放大。另外,该系数对连梁不起作用。高层规程5.2.2条规定:“在结构内力与位移计算中,现浇楼面和装配整体

53、式楼面中梁的刚度可考虑翼缘的作用予以增大。楼面梁刚度增大系数可根据翼缘情况取为1.3-2.0程序对框架梁是根据矩形截面输入尺寸并计算刚度的,对于现浇刚性楼板,板作为梁的翼缘是梁的一部分,可用此系数近似考虑楼板对梁刚度的贡献。n 砼矩形梁转T形(自动附加楼板翼缘)这是在中梁刚度放大后,计算所得的内力,对T形砼梁进行设计。故该项与计算内力无关。如果选择了该项,该梁是以T形梁进行配筋设计。一般不勾选该项。勾选的话,梁跨中配筋量有效减少,支座处未有变化。n 部分框支剪力墙结构底部加强区剪力墙抗震等级自动提高一级对于“部分框支剪力墙结构”,如果在“地震信息”页“剪力墙抗震等级”中填入部分框支剪力墙结构中

54、一般部位剪力墙的抗震等级,并在此勾选了“部分框支剪力墙结构底部加强区剪力墙抗震等级自动提高一级”,程序将自动对底部加强区的剪力墙抗震等级提高一级。可以根据具体工程决定是否勾选此项。n 调整与框支柱相连的内力一般不调整。 高规10.2.7 规定:“带转换层的高层建筑结构,其框支柱承受的地震剪力标 准值应按下列规定采用: 1 每层框支柱的数目不多于10根的场合,当框支层为12层时,每根柱所受的剪力应至少取基底剪力的2%;当框支层为3层及3层以上时,每根柱所受的 剪力应至少取基底剪力的3%; 2 每层框支柱的数目多于10根的场合,当框支层为12层时,每层框支柱承受剪力之和应取基底剪力的20%;当框支

55、层为3层及3层以上时,每层框支柱承 受剪力之和应取基底剪力的30%。 框支柱剪力调整后,应相应调整框支柱的弯矩及柱端梁(不包括转换梁)的剪 力、弯矩,框支柱轴力可不调整。n 框支柱调整系数上限建筑抗震设计规范(GB500112010),对部分框支剪力墙结构,除了明确规定框支层的楼层侧向刚度不应小于相邻非框支层楼层侧向刚度的50%外,还首次明确要求框支框架的底层框架部分承担的地震倾覆力矩,不应大于结构总地震倾覆力矩的50%,其目的是要使部分框支剪力墙结构在转换层以下具有足够的落地剪力墙量,即部分框支剪力墙结构在转换层及转换层以下的部分也应具有框架-剪力墙结构的属性。所以,部分框支剪力墙结构的框支

56、柱的最小地震剪力也应进行调整(详见建筑抗震设计规范(GB500112010)和高层建筑混凝土结构技术规程(JGJ32010)的相关条文的要求)。 框支柱的地震剪力调整同样不建议设上限,当调整系数超过5较多时,宜调整结构的布置。 n 按抗震规范5.2.5条调整各楼层地震内力抗规5.2.5条为强制性条文,必须执行。应注意的是6度区没有剪重比控制指标要求,宜按=0.08控制。该内容可在计算结果文本信息中查看。剪重比:抗规5.2.5条规定:抗震验算时,结构任一楼层的水平地震剪力应符合楼层最小地震剪力的要求。即对剪重比进行控制。剪重比是一个安全系数,与最小配筋率的概念相似。当结构的剪重比小于规范要求时,

57、说明结构过柔,优先考虑调整结构构件的布置来增加结构的侧向刚度,不要一味的提高地震剪力;当剪重比与规范要求的最小值相差不多时,应采取加大水平地震效应的做法,提高地震剪力,即当地震剪力偏小而层间侧移角又偏大时,说明结构过柔,宜适当加大墙、柱截面,提高刚度; 当地震剪力偏大而层间侧移角又偏小时,说明结构过刚,宜适当减小墙、柱截面,降低刚度以取得合适的经济技术指标; 当地震剪力偏小而层间侧移角又恰当时,可直接用调整系数来放大结构的地震作用,以满足剪重比要求。在确定是直接进行地震剪力放大还是对结构构件布置进行调整之前,看剪力墙和柱的轴压比偏大还是偏小,若剪力墙和柱轴压比已经接近规范值,说明结构过柔,需增大结构刚度;若偏小,则进行地震力放大。新的抗规规定了6度区最小地震剪力系数值。n 薄弱层调整A 控制意义:避免薄弱层的轻易出现,若不可避免要采取相应措施予以加强B 规范条文高规的3.5.2、3.5.3 3.5.8条规定,抗震设计的高层建筑结构,其楼层侧向刚度小于其上一层的70%或小于其上相临三层侧向刚度平均值的80%,

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