SATWE计算参数使用说明课件.ppt

,SATWE参数使用说明,总信息,1、水平力与整体坐标的夹角,SATWE生成数据后对PMCAD中的模型旋转相应的角度，风力及地震力方向仍然按照屏幕中水平与竖直轴方向作用，此时迎风面宽度可能发生变化，地震作用方向角发生变化，即该角度的设置会使水平荷载发生变化，通常用于多翼斜交结构的计算，以获得结构每翼的最大内力。模型旋转后，周期、每个振型平动及扭转比例不会发生变化，但x与y方向平动系数一般会发生变化。,一、总信息,1、水平力与整体坐标的夹角,该参数为地震力、风荷载作用方向与结构整体坐标的夹角。抗规5.1.1条和高规4.3.2条规定，“一般情况下，应允许在建筑结构的两个主轴方向分别计算水平地震作用并进行抗震验算”。如果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”。,一、总信息,1、水平力与整体坐标的夹角,这个角度与结构的刚度与质量及其位置有关，对结构可能会造成最不利的影响，在这个方向地震作用下，结构的变形及部分结构构件内力可能会达到最大。当用户输入一个非0角度（比如25度）后，结构沿顺时针方向旋转相应角度（即25度），但地震力、风荷载仍沿屏幕的X向和Y向作用，竖向荷载不受影响,一、总信息,1、水平力与整体坐标的夹角,一般并不建议用户修改该参数，原因有三：考虑该角度后，输出结果的整个图形会旋转一个角度，会给识图带来不便；构件的配筋应按“考虑该角度”和“不考虑该角度”两次的计算结果做包络设计；旋转后的方向并不一定是用户所希望的风荷载作用方向。综上所述，建议用户将“最不利地震作用方向角”填到“斜交抗侧力构件夹角”栏，这样程序可以自动按最不利工况进行包络设计。,一、总信息,1、水平力与整体坐标的夹角,水平力与整体坐标夹角与【地震信息】栏中斜交抗侧力构件附加地震角度的区别是：水平力不仅改变地震力而且同时改变风荷载的作用方向；而斜交抗侧力仅改变地震力方向（增加一组或多组地震组合），是按抗规5.1.1条2款执行的。对于计算结果，水平力需用户根据输入的角度不同分两个计算工程目录，人为比较两次计算结果，取不利情况进行配筋包络设计等；而斜交抗侧力程序可自动考虑每一方向地震作用下构件内力的组合，可直接用于配筋设计，不需要人为判断。,一、总信息,1、水平力与整体坐标的夹角,一、总信息,2、混凝土容重、钢材容重,一般取默认值，也可取大一些来考虑梁、柱、墙表面的抹灰重量，如混凝土容重取2627kN/m3。质量是周期计算的一个重要指标，质量的分布和大小直接影响结构的振型和周期，SATWE软件不对材料的密度和重度进行分别定义，而是按照容重换算结构的质量。,一、总信息,2、混凝土容重、钢材容重,一般框架、框剪及框架核心筒结构可取26.0，剪力墙可取27.0。由于程序在计算构件自重时并没有扣除梁板、梁柱重叠部分，故结构整体分析计算时，混凝土容重没必要取大于27.0。如果结构分析时不想考虑混凝土构件的自重荷载（如单建式地下室，将水浮力按均布荷载施加到板面，再利用“竖向导荷”得到柱底水浮力时），该参数可取0。,一、总信息,2、混凝土容重、钢材容重,如果用户在PM“荷载定义”中勾选“自动计算现浇板自重”，则楼板自重也按PM中输入的混凝土容重计算。楼（屋）面板板面的建筑装修荷载和板底吊顶或吊挂荷载可以在结构整体计算时通过楼面均布恒载输入。钢材容重（kN/m3）：Gs=78.5一般情况下，钢材容重取78.5。,一、总信息,2、混凝土容重、钢材容重,对于钢结构工程，在结构计算时不仅要考虑建筑装修荷载的影响，还应考虑钢构件中加劲肋等加强板件、连接节点及高强螺栓等附加重量及防火、防腐涂层或外包轻质防火板的影响，因此钢材容重通常要乘以1.041.18的放大系数，即取8293。如果结构分析时不想考虑钢构件的自重荷载，该参数可取0。,一、总信息,3、裙房层数,此参数主要是为了确定剪力墙底部加强高度的。抗规6.1.10规定有裙房时，加强部位可延伸到裙房上一层。裙房层数应包含地下室层数。抗规6.1.3条2款及高规3.9.6条规定，“主楼结构在裙房顶部上、下各一层应适当加强抗震构造措施”。程序中该参数作用暂时没有反映，实际工程中用户可参考高规10.6.3-3条，将裙房顶部上、下各一层框架柱箍筋全高加密，适当提高纵筋配筋率，予以构造加强。,一、总信息,3、裙房层数,对于体型收进的高层建筑结构、底盘高度超过房屋高度20%的多塔楼结构尚应符合高规10.6.5条要求；目前程序不能实现自动将体型收进部位上、下各两层塔楼周边竖向构件抗震等级提高一级的功能，需要用户在“特殊构件定义”中自行指定。不宜事后直接提高配筋。,一、总信息,4、转换层所在层号,（1）确定结构底部加强区位置，进一步确定剪力墙边缘构件的配筋。内力调整，抗震等级调整等，符合高规10.2节内容。仅有部分转换构件时不应输入本参数，可只在特殊构件定义属性。输入转换层号，程序可自动判断加强区层数。(8%竖向构件转换)（2）根据高规附录E的规定，转换层在1-2层时，其上下层要满足剪切刚度比的要求；转换层在3层及以上时，要满足剪弯刚度比的要求。输入转换层号，并在计算软件中选择相应的楼层刚度算法，软件会输出转换层上下楼层的刚度比。,一、总信息,一、总信息,4、转换层所在层号,一、总信息,当填写了层号，未选择框支剪力墙，则不执行剪力墙相关规定；转换构件需指定“特殊构件补充定义”，执行10.2.4、10.2.7、10.2.10个别构件转换不填转换层号，按构件设计层号按模型自然层号，高位转换按嵌固端起算,4、转换层所在层号,4、转换层所在层号,（3）自动设置为薄弱层SATWE中增加是否将转换层号自动识别为薄弱层选项，如勾选，则不需在“调整信息”的薄弱层中再输入转换层号。要注意的是对于桁架转换结构，其竖向构件不连续常发生在转换桁架的下一层，此时应手工输入该层号作为薄弱层。（4）抗震等级调整（高规10.2.6）底部带转换层的高层建筑结构，其抗震等级应符合本规程第3.9节的有关规定，托柱转换层转换柱和转换梁的抗震等级按框支剪力墙结构中的框支框架采纳。对部分框支剪力墙结构，当转换层的位置设置在3层及3层以上时，其框支柱、剪力墙底部加强部位的抗震等级宜按本规程表3.9.3和表3.9.4的规定提高一级采用，已为特一级时可不提高。（条文说明）,一、总信息,4、转换层所在层号,（3）自动设置为薄弱层,一、总信息,5、嵌固端所在层号（10版新增）,嵌固端所在层号默认为地下室层数+1.主要起以下几个作用1、剪力墙底部加强部位下延一层；（抗6.1.10）2、下一层柱筋放大10%，梁端弯矩设计值放大30%；（抗6.1.14）3、嵌固层为底层时刚度比限值为1.5；（高3.5.2-2）4、规范涉及的所谓底层的概念所涉及的内力调整等：5、确定计算倾覆力矩的位置；有转换层时影响是否为高位转换的判断。已改为按地面标高判断；（抗6.1.3）6、不作为底层确定柱子计算长度的依据。,一、总信息,6.1.14地下室顶板作为上部结构的嵌固部位时，应符合下列要求：1地下室顶板应避免开设大洞口；地下室在地上结构相关范围的顶板应采用现浇梁板结构，相关范围以外的地下室顶板宜采用现浇梁板结构；其楼板厚度不宜小于180mm，混凝土强度等级不宜小于C30，应采用双层双向配筋，且每层每个方向的配筋率不宜小于0.25。2结构地上一层的侧向刚度，不宜大于相关范围地下一层侧向刚度的0.5倍；地下室周边宜有与其顶板相连的抗震墙。3地下室顶板对应于地上框架柱的梁柱节点除应满足抗震计算要求外，尚应符合下列规定之一：1)地下一层柱截面每侧纵向钢筋不应小于地上一层柱对应纵向钢筋的1.1倍，且地下一层柱上端和节点左右梁端实配的抗震受弯承载力之和应大于地上一层柱下端实配的抗震受弯承载力的1.3倍。2)地下一层梁刚度较大时，柱截面每侧的纵向钢筋面积应大于地上一层对应柱每侧纵向钢筋面积的1.1倍；同时梁端顶面和底面的纵向钢筋面积均应比计算增大10以上；4地下一层抗震墙墙肢端部边缘构件纵向钢筋的截面面积，不应少于地上一层对应墙肢端部边缘构件纵向钢筋的截面面积。,5、嵌固端所在层号（10版新增）,一、总信息,6、墙元细分最大控制长度,剪力墙在计算前要进行网格划分以形成单元，墙元细分控制尺寸的大小决定了含剪力墙结构的刚度的计算准确性。SATWE推荐使用网格剖分尺度是1m，对墙宽及墙高方向均起作用墙元侧向节点信息：程序强制为“出口节点”,一、总信息,6、墙元细分最大控制长度,对于转换梁上托墙，由于梁与墙通过节点相连，该节点即为墙划分时形成的每个墙单元的端点，为了提高转换梁的计算精度，可以将该长度设置为0.5m或1.0m。如果结构中有转换梁托墙，不管选择何种结构体系，托墙划分单元后都会打断转换梁。,一、总信息,7、地下室层数,当上部结构与地下室共同分析时，通过该参数程序在上部结构风荷载计算时自动扣除地下室部分的高度（地下室顶板作为风压高度变化系数的起算点），并激活【地下室信息】参数栏。无地下室时填0；有地下室时根据实际情况填写。填写时须注意以下几点：1)程序根据此信息来决定内力调整的部位，对于一、二、三及四级抗震结构，其内力调整系数是要乘在地下室以上首层柱底或墙底截面处（嵌固端）；2)程序根据此信息决定底部加强区范围，因为剪力墙底部加强区的控制高度应扣除地下室部分；3)当地下室局部层数不同时，应按主楼地下室层数输入；4)地下室宜与上部结构共同作用分析。,一、总信息,8、对所有楼层强制采用刚性楼板假定,位移比、周期比计算时选择该项层刚度比计算，严格来说要采用刚性板假定。对于有弹性楼板或板厚为0的工程，可计算两次，第一次选择强制刚性楼板假定，确定薄弱层。第二次将薄弱层号填入，按真实情况计算内力及配筋。如果工程中无弹性楼板、无开洞、无越层错层，则默认的楼板假定就是刚性楼板假定。注意：刚性楼板假定和强制刚性楼板假定的区别,一、总信息,8、对所有楼层强制采用刚性楼板假定,对楼板形状复杂的工程（如有效宽度较窄的环形楼板、有大开洞的楼板、有狭长外伸段的楼板、局部变窄形成薄弱连接部位的楼板、连体结构的狭长连接体楼板等），则应采用“弹性膜”假定。多塔结构如果上部没有连接，则各塔楼应分别计算并分别验算其周期比。对于体育场馆、空旷结构的特殊的工业建筑，没有特殊要求的，一般可不控制周期比。实际工程中要注意以下两点：,一、总信息,8、对所有楼层强制采用刚性楼板假定,1)对于复杂结构（如不规则坡屋顶、体育馆看台、工业厂房，或者柱项、墙顶不在同一标高，或者没有楼板等情况），如果再强制采用“刚性楼板假定”，结构分析会严重失真。对这类结构不宜硬性控制位移比，而应通过查看位移的“详细输出”，或观察结构的动态变形图，以考察结构的扭转效应。2)对于错层或带夹层的结构，总是伴有大量的越层柱，如采用强制刚性楼板假定，所有越层柱将受到楼层约束，造成计算结果失真。SATWE对于地下室楼层总是强制采用刚性楼板假定。,一、总信息,一、总信息,主要针对板柱结构；勾选此项时，保留弹性板3及弹性板6平面外刚度不勾选时，弹性板3或6不考虑平面外刚度,强制采用刚性楼板假定时保留弹性板面外刚度,9、墙元侧向节点信息,SATWE强制为出口，墙元的变形协调性好，分析结果符合剪力墙的实际。,一、总信息,10、强制楼板刚性假定时保留弹性板面外刚度,一、总信息,此参数主要用于“板柱体系”、且楼板定义了弹性板3或6的情况。对于无梁楼盖模型，如果仅定义了弹性板6，而没有勾选该参数，会造成部分柱的不平衡力很大，继而使柱的X、Y向配筋相差太多；当勾选后，程序在进行弹性板划分时自动实现梁、板边界变形协调，同时应将中梁刚度放大系数改为1。,11、结构材料信息,分为钢筋混凝土结构、钢与砼混合结构、有填充墙钢结构和无填充墙钢结构共4个选项。选定结构材料即确定结构设计的相关规范，如0.2Q（砼结构）或0.25Q（钢结构）调整。型钢混凝土和钢管混凝土结构属于钢筋砼结构。有填充墙钢结构和无填充墙钢结构之分是为了计算风荷载中的脉动系数。根据荷规164页7.4.2-2式计算，这是10版采用的方法。新版程序相应在“风荷载信息”增加了“风载作用下的阻尼比”参数，其初始值由“结构材料信息”控制。,一、总信息,一、总信息,12、结构体系,一般按结构布置的实际情况确定，选用不同体系，程序按照不同体系进行构造或内力调整放大。与旧版程序相比，增加了“部分框支剪力墙结构”、“单层钢结构厂房”、“多层钢结构厂房”和“钢框架结构”，取消了“短肢剪力墙”和“复杂高层结构”。当读入旧版程序时，程序自动将“短肢剪力墙”转为“剪力墙结构”；“复杂高层结构”转为“部分框支剪力墙结构”。,一、总信息,12、结构体系,选择板柱-剪力墙结构，程序自动执行高规8.1.10抗震设计时，板柱-剪力墙结构中各层横向及纵向剪力墙应能承担相应方向该层的全部地震剪力；各层板柱部分除应符合计算要求外，尚应能承担不少于该层相应方向地震剪力的20%。,一、总信息,12、结构体系,当结构体系选为异形柱框架结构或异形柱框剪结构后，程序自动按异规进行计算.1）降低结构适用高度，减小内力。以往各地规范对框架和框剪异形柱结构的高度规定各有不同，但从目前弹性计算的角度来说，都有些偏大，应有所降低。2）增加节点承载力。在满足柱剪跨比大于1.5的前提下用较大的肢长；提高混凝土强度等级，但使用大于C40的混凝土时，楼板和节点强度等级宜分开，否则楼板易开裂；在满足建筑功能的情况下增加肢厚。,13、恒活荷载计算信息及模拟施工次序定义,一、总信息,逐层或者批次完成的，也就是说构件的自重恒载和附加恒载是随着主体结构的施工而逐步增加的，结构的刚度也是随着构件的形成而不断增加与改变的.模拟施工加载与一次性加载对结构分析与设计的结果有较大影响，特别是高层建筑和楼层竖向构件刚度差异较大的结构。竖向构件的位移差将导致水平构件产生附加弯矩，特别是负弯矩增加较大，此效应逐层累加，有时会出现拉柱或梁没有负弯矩的不真实情况，一般结构顶部影响最大。而在实际施工中，竖向恒载是一层一层作用的，并在施工中逐层找平，下层的变形对上层基本上不产生影响。结构的竖向变形在建造到上部时已经完成得差不多了，因此不会产生“一次性加荷”所产生的异常现象。,13、恒活荷载计算信息及模拟施工次序定义,一、总信息,模拟施工1就是上面说的考虑分层加载、逐层找平因素影响的算法，采用整体刚度分层加载模型。由于该模型采用的结构刚度矩阵是整体结构的刚度矩阵，加载层上部尚未形成的结构过早进入工作，可能导致下部楼层某些构件的内力异常（如较实际偏小）。模拟施工2就是考虑将柱的刚度放大10倍后再按模拟施工1进行加载，以削弱竖向荷载按刚度的重分配，使柱、墙上分得的轴力比较均匀，接近手算结果，传给基础的荷载更为合理，仅用于框剪结构或框筒结构的基础计算，不得用于上部结构的设计。采用模拟施工2后，外围框架柱受力会有所增大，剪力墙核心筒受力略有减小。,13、恒活荷载计算信息及模拟施工次序定义,一、总信息,模拟施工3是对模拟施工1的改进，采用分层刚度分层加载模型。在分层加载时，去掉了没有用的刚度（如第一层加载，则只有1层的刚度，而模拟1却仍为整体刚度），使计算结果更接近于施工的实际情况。,13、恒活荷载计算信息及模拟施工次序定义,一、总信息,建议一般对多、高层建筑首选模拟施工3；对钢结构或大型体育场馆类（指没有严格的标准楼层概念）结构应选一次性加载。当有吊车荷载时，不应选用模拟施工3。1）不同的模拟施工方法，对柱、墙的轴压比计算影响也很大。建议采用PMCAD中“竖向导荷”的结果进行复核。2）如果选择“模3+VSS求解器”，可能会出现计算到“VSS回代求解”时程序死机，表明结构较为复杂，此时应选择模1进行计算。该情况多存在于多塔结构、斜屋面或开洞较多的结构中。,13、恒活荷载计算信息及模拟施工次序定义,一、总信息,施工次序指定：1、采用模3计算时，为适应某些复杂结构，可以对楼层组装的各自然层分别指定施工次序号。2、程序隐含指定每一个自然层是一次施工（简称为逐层施工），用户可通过施工次序定义指定连续若干层为一次施工（简称为多层施工）。3、对一些传力复杂的结构（转换层结构、下层荷载由上层构件传递的结构形式、巨型结构等），应采用多层施工的施工次序。4、广义层的结构模型，应考虑楼层的连接关系来指定施工次序。,一般采用施工模拟3；施工模拟2仅用于计算框剪结构基础荷载大小时用；转换层结构采用施工模拟3，但转换层及上面3层应采用一样的施工次序；悬吊结构的施工模拟1及施工模拟3则悬吊柱所涉及楼层应一起加载；越层结构的施工模拟3对于所涉及楼层一起加载；,13、恒活荷载计算信息及模拟施工次序定义,一、总信息,3）施工模拟加载1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。它考虑了结构从下往上逐层找平、逐层加载两个因素的影响，但未考虑结构地基的不均匀沉降。若地基无不均匀沉降，此法能较准确地反映结构的实际受力状态；若地基有均匀沉降，此法分析结果会存在一定的误差；尤其对于“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，而外围框架柱下内力偏小，使得剪力墙下基础设计偏于保守外围框架柱下基础设计偏于不安全等弊病。于是就有了施工模拟加载2的竖向荷载加载法提出。,4）施工模拟加载2是在“模拟施工方法1”的基础上通过假定基础刚度是均匀的，将竖向构件（柱、墙）的刚度增大10倍来间接地减小竖向变形差，近似的考虑基础的不均匀沉降的结构内力分析方法，主要适用于高层框-剪结构。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合理情况。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刚度不均而导致的内力重分配，所以更接近手工计算。此法是一种经验上的处理方法,会使地基有不均匀沉降的结构分析更合理，能更好的反映结构的实际受力状态。,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，目前研究不够深入，仅可用于软土地基上竖向刚度不均匀结构，为基础传递设计荷载的情况.。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。,5）施工模拟加载3施工模拟加载3是程序改版后新增加的计算方法。它考虑了结构从下往上逐层找平、逐层加载和逐层形成刚度的三个因素的影响，但未考虑结构地基的不均匀沉降。若地基有不均匀沉降仍然存在施工模拟加载1的缺点。施工模拟加载3是目前比较理想的方法，程序中会逐步淘汰施工模拟加载1的计算方法，因此一般情况都可以采用此法。,一、总信息,14、结构所在地区,A类建筑、B类建筑只能接力鉴定加固模块时使用。,一、总信息,14、结构所在地区选择广东时程序处理：,1、等效宽度广东高规：当建筑平面非矩形时，可取平面的等效宽度B=3.5r，r为楼层平面平行地震方向的回转半径。用B5%来计算偶然偏心。规则矩形平面r=B/3.52、单位面积质量分布，想邻楼层质量比大于1.5则为竖向不规则。3、输出有害位移角，用于放宽弯曲变形为主的层间位移角限值。,一、总信息,14、结构所在地区选择广东时程序处理：,4、短肢剪力墙，广东定义4-8为短肢；当厚度大于层高1/15，且大于300mm，即使大于4也不为短肢。短肢墙面积大于50%时才是短肢墙结构。程序按上述判断短肢剪力墙。5、用层间位移角来判断侧向刚度是否规则，选择广东，则程序自动判断是否是薄弱层，如为薄弱层，程序自动将该层地震标准值放大1.25倍。,一、总信息,14、结构所在地区选择广东时程序处理：,6、广东高规10.2.4：混合结构的筒体加强部位剪力墙分布筋最小配筋率不小于0.6%，一般部位不小于0.3%程序增加了单独指定底部几层配筋率功能。7、SATWE特殊构件中“柱剪力系数”定义广东高规9.4.5：错层处剪力增大系数不宜小于3。,一、总信息,15、计算水平风荷载和特殊风荷载,两者一般不同时选择，风荷载与特殊风荷载作为两个独立的工况，同时选择时相当于计算了两次风荷载。,一、总信息,16、地震作用计算信息,需要注意的是当选择不计算地震作用时，地震菜单的相应的抗震等级还是要填上，其余项会变灰,一、总信息,16、地震作用计算信息,竖向地震的计算：简化方法和阵型反应谱方法；,一、总信息,17、特征值求解方式,水平振型和竖向振型独立求解方式仅在选择了“计算水平和反应谱方法竖向地震”时，此参数才激活。当采用“整体求解”时，在“地震信息”栏中输入的振型数为水平与竖向振型数的总和；且“竖向地震参与振型数”选项为灰，用户不能修改。当采用“独立求解”时，在“地震信息”栏中需分别输入水平与竖向的振型个数。注意：计算用振型数一定要足够多，以使得水平和竖向地震的有效质量系数都满足90%。一般宜选“整体求解”。,一、总信息,17、特征值求解方式,“整体求解”的动力自由度包括Z向分量，而“独立求解”不包括；前者做一次特征值求解，而后者做两次；前者可以更好地体现三个方向振动的偶联，但竖向地震作用的有效质量系数在个别情况下较难达到90%；而后者则刚好相反，不能体现偶联关系，但可以得到更多的有效竖向振型。当选择“整体求解”时，与水平地震力振型相同给出每个振型的竖向地震力；而选择“独立求解方式”时，还给出竖向振型的各个周期值。计算后程序给出每个楼层、各塔的竖向总地震力，且在最后给出按高规4.3.15条进行的调整信息。,一、总信息,18、规定水平力确定方式,抗规3.4.3条和高规3.4.5条对位移比计算要求采用规定水平力；规范算法适用于大多数结构；CQC算法用于不规则结构，即楼层概念不清晰，剪力差无法计算时。SATWE在WV02Q.OUT中输出三种抗倾覆计算结果：1为抗规方式（V*H求和方式，PMSAP叫法，详抗规6.1.3条文说明）；2为轴力方式（力学标准方式，PMSAP叫法，即柱、墙轴力向轴力合力点取矩，并叠加柱、墙端局部弯矩形成抗倾覆力矩）；3为CQC方式（旧规范算法，公式同抗规6.1.3条，供参考）。,一、总信息,18、规定水平力确定方式,一般对于对称布置的框剪、框筒结构，轴力方式的结果要大于抗规方式；而对于偏置的框剪、框筒结构，轴力方式与抗规方式结果相近。轴力方式的倾覆力矩一方面可以反映框架的数量，另一方面可以反映框架的空间布置，是更为合理的衡量“框架在整个抗侧力体系中作用”的指标。,基本风压规范条文荷载规范“7.1.2基本风压应按本规范附录D.4给出的50年一遇的风压采用，但不得小于0.3kN/m2。对于高层建筑、高耸结构以及对风荷载比较敏感的其他结构，基本风压应适当提高，并应由有关的结构设计规范具体规定。”高规“4.2.2基本风压应按照现行国家标准建筑结构荷载规范的规定采用。对于特别重要或对风荷载比较敏感的高层建筑，其基本风压应按基本风压值的1.1倍采用。”,二、风荷载信息,基本风压规范条文广东补充规定“2.2.1结构承载力计算时，基本风压应按现行国标荷载规范的规定采用，基本风压的重现期与设计使用年限应一致。但安全等级为一级或高度超过60m的高层建筑，其基本风压应按100年重现期的风压值采用。”“2.2.2在计算风荷载作用下结构水平位移时，基本风压可采用50年重现期的风压值。”程序没有自动计算屋面女儿墙的风荷载，可根据女儿墙高度与层高比值关系适当对顶层体型系数进行修正或按特殊荷载输入。,二、风荷载信息,地面粗糙程度荷载规范“7.2.1地面粗糙度可分为A、B、C、D四类：-A类指近海海面和海岛、海岸、湖岸及沙漠地区；-B类指田野、乡村、丛林、丘陵及房屋比较稀疏的乡镇和城市郊区；-C类指有密集建筑群的城市市区；-D类指有密集建筑群且房屋较高的城市市区。“,二、风荷载信息,地面粗糙程度条文说明：在确定城区的地面粗糙度类别时，若无粗糙度系数的实测可按下述原则近似确定：1以拟建房2km为半径的迎风半圆影响范围内房屋高度和密集度来区分粗糙度类别，风向原则上应以该地区最大风的风向为准，但也可取其主导风；2以半圆影响范围内建筑物的平均高度h来划分地面粗糙度类别，当h18m，为D类；当9h18m，为C类；当h9m，为B类；3影响范围内不同高度的面域可按下述原则确定，即每座建筑物向外延伸距离为其高度的面域内均为该高度，当不同高度的面域相交时，交叠部分的高度取大者；4平均高度h取各面域面积为权数计算。,二、风荷载信息,1、修正后的基本风压,二、风荷载信息,2、结构基本周期,用于计算风振系数。风振系数中的的脉动增大系数与周期有关。当结构基本自振周期大于0.25s，以及对于高度超过30m且高宽比大于1.5的高柔房屋，设计中应考虑风振影响。可勾选考虑风振。,修正后的基本风压是指考虑地点和环境的影响（如沿海地区和强风地带等），在规范规定的基础上要把基本风压放大1.1或1.2倍。又如门规中规定，基本风压按荷载规范的规定值乘以1.05采用。,二、风荷载信息,2、结构基本周期,其中脉动影响系数由荷载规范根据高宽比查表得到,二、风荷载信息,2、结构基本周期,X、Y向结构基本周期（秒）：结构基本周期主要是计算风荷载中的风振系数z用的。用户可以先按程序给定的缺省值（程序按高规近似公式计算）对结构进行计算。计算完成后再将程序输出的周期值（可在WZQ.OUT文件中查询）填入再算一遍即可。风荷载计算与否并不会影响结构自振周期的大小,二、风荷载信息,2、结构基本周期,框架结构：T=（0.08-0.10）N框剪结构、框筒结构：T=（0.06-0.08）N剪力墙结构、筒中筒结构：T=（0.05-0.06）N其中N为结构层数。也可采用结构分析得到的结构第1平动周期或荷载规范的附录经验公式,二、风荷载信息,3、承载力设计时风载效应放大系数：,承载力设计时风载效应放大系数：一般情况下，对于房屋高度大于60m的高层建筑，承载力设计时风载计算可勾选此项构件承载力设计时考虑横向风振影响：软件暂不起作用。（为新荷载规范做铺垫）,地震基本概念,什么是地震烈度、地震基本烈度？什么是小震和大震？地震烈度：地震时在一定地点震动的强烈程度。Io=0.24+1.29M（震中烈度Io与震级M的关系）地震基本烈度：一个地区的基本烈度是指该地区在今后50年期限内，在一般场地条件下可能遭遇超越概率为10的地震烈度。基本烈度比小震烈度（小震）高1.55度，大震烈度比基本烈度高1度。,三、地震信息,抗震设防的目标,抗震设防的目标以及实现的方法是什么？三水准设计原则：多遇地震（小震）作用下，建筑一般不损坏或不修理就可继续使用；基本烈度地震（中震）作用下，建筑可能损坏，但经一般修理仍能继续使用；罕遇地震（大震）作用下，建筑不致倒塌或危机生命的严重破坏。二阶段设计方法：第一阶段设计，按小震作用效应和其他荷载效应的基本组合验算结构构件的承载能力，以及在小震作用下验算结构的弹性变形，以满足第一水准抗震设防目标的要求。第二阶段设计，在大震作用下验算结构的弹塑性变形，以满足第三水准抗震设防目标的要求。至于第二水准抗震设防目标的要求，抗震规范是以抗震措施来加以保证的。“小震不坏，中震可修，大震不倒”,三、地震信息,地震影响系数最大值max？,设防烈度I与地震影响系数最大值max的关系,水平地震影响系数最大值max,三、地震信息,2019/12/14,69,可编辑,1、结构规则性信息,目前不起作用该项,三、地震信息,2、偶然偏心和双向地震作用的勾选,包括单向地震、考虑偶然偏心的单向地震和双向地震。其中双向地震作用的计算是将单向地震效应平方和开方，其整个计算过程与质量偏心无关系。计算软件将以上计算一次完成。对于高层建筑，偶然偏心总是要勾选的；如果判断为质量和刚度明显不对称、不均匀的高层，则两者要一起勾选计算。SATWE允许用户同时选择偶然偏心和双向地震，两者取不利，结果不叠加。,在结构设计过程中，建议按以下原则计算：1.所有抗震设计均应考虑扭转藕连的影响：2.当位移比1.2，按单向地震作用考虑扭转藕连影响和偶然偏心影响。3.当位移比1.2或前三个振型某扭转因子超过规定限值，按双向地震作用考虑扭转藕连影响和不考虑偶然偏心影响。,三、地震信息,2、偶然偏心,3、振型数的选取,以WZQ.OUT文件中有效质量系数达到90%为准。每块刚性楼板有三个动力自由度，若某层既有刚性板块，又存在独立于刚性板块以外的弹性节点，如弹性膜、楼板开洞、越层的情况，每个弹性节点有2个动力自由度，假设有5个弹性节点，则该层共有3+52=13个动力自由度，即该层最多设置13个振型。,三、地震信息,4、活荷载质量折减系数,用于计算结构的周期、振型，对方程中的m质量矩阵产生影响，进而对结构的周期、振型、地震力都产生影响。,三、地震信息,5、周期折减系数,为了充分考虑框架结构和框剪结构的填充墙刚度对计算周期的影响。对于框架结构若砖墙较多，可取0.6-0.7；较少可取0.7-0.8；对于框架-剪力墙结构可取0.8-0.9；纯剪力墙结构可不折减。折减是在结构动力分析的周期基础上直接折减，各个周期对应的反应谱影响系数左移，地震力一般会增大。WZQ.OUT中输出的各振型周期是未考虑周期折减的，即不随着周期折减系数而变化。程序未输出折减后的周期。,三、地震信息,6、结构阻尼比,各振型求出对应的地震影响系数后，求地震反应力时用到。目前需要人工修改，如钢结构改为2%，钢和混凝土混合结构改为4%。,三、地震信息,7、罕遇地震影响系数最大值,对12层以下规则混凝土框架，进行规范中的简化薄弱层弹塑性位移角验算。详见高规5.5条。该系数仅用于该计算，一般不需要修改。,8、设防烈度和抗震等级,三、地震信息,2010年抗震规范2.1.9抗震措施seismicfortificationmeasures除地震作用计算和抗力计算以外的抗震设计内容，包括抗震构造措施。2.1.10抗震构造措施detailsofseismicdesign根据抗震概念设计原则，一般不需计算而对结构和非结构各部分必须采取的各种细部要求。,8、设防烈度和抗震等级,三、地震信息,2010年抗震规范3.3.2条：建筑场地为I类时，甲、乙类建筑应允许仍按本地区抗震设防烈度的要求采取抗震构造措施；丙类建筑应允许按本地区抗震设防烈度降低一度的要求采取抗震构造措施，但抗震设防烈度为6度时仍应按本地区抗震设防烈度的要求采取抗震构造措施。,8、设防烈度和抗震等级,三、地震信息,高规4.8.2条：丙类建筑：应符合本地区抗震设防烈度的要求。当建筑场地为类时，除6度外，应允许按本地区抗震设防烈度降低一度的要求采取抗震构造措施。目前程序只能指定一个抗震等级进行抗震措施（包括抗震构造措施）的计算。,9、中震大震不屈服设计,主要内容：1、调整地震影响系数最大值max按中震（2.8倍小震）或大震取值。2、取消组合内力调整（强柱弱梁，强剪弱弯）。3、荷载作用分项系数取1.0（组合值系数不变）。4、材料强度取标准值。5、抗震承载力调整系数re取1.0。,三、地震信息,9、中震大震不屈服设计,软件操作：1、“多遇地震影响系数最大值”按中震或大震输入，注意不要改动“罕遇地震影响系数最大值”2、选中“按中震不屈服或大震不屈服做结构设计”3、抗震等级、材料强度、荷载分项系数等其他都不需要人为更改，程序自动取值。4、材料强度由SATWE配筋信息中输入的设计值除以分项系数得到。,三、地震信息,9、中震大震不屈服设计,三、地震信息,1.荷载分项系数均取1；2.抗震等级相关的系数均取13.材料强度取标准值4.抗震调整系数取15.以上参数只要选取“不屈服”，程序自动干预,10、中震大震弹性设计,主要内容：1、调整地震影响系数最大值max2、取消组合内力调整（强柱弱梁，强剪弱弯）。软件操作：1.抗震等级相关的系数均取1,三、地震信息,地震地震影响系数表（为相对于小震的放大系数）影响系数表（为相对于小震的放大系数）,补充：性能设计（将做专题讲座）,三、地震信息,特别不规则的、房屋高度超过B级高度很多的高层建筑或处于不利地段的特别不规则结构，可考虑选用A级性能目标；房屋高度超过B级高度较多或不规则性超过本规程适用范围很多时，可考虑选用B级或C级性能目标；房屋高度超过B级高度或不规则性超过适用范围较多时，可考虑选用C级性能目标；房屋高度超过A级高度或不规则性超过适用范围较少时，可考虑选用C级或D级性能目标。性能目标选用时，一般需征求业主和有关专家的意见。,结构抗震性能分析论证的重点是深入的计算分析和工程判断，找出结构有可能出现的薄弱部位，提出有针对性的抗震加强措施，必要的试验验证，分析论证结构可达到预期的抗震性能目标。一般需要进行如下工作：1）分析确定结构超过本规程适用范围及不规则性的情况和程度；2）认定场地条件、抗震设防类别和地震动参数；3）深入的弹性和弹塑性计算分析（静力分析及时程分析）并判断计算结果的合理性；4）找出结构有可能出现的薄弱部位以及需要加强的关键部位，提出有针对性的抗震加强措施；5）必要时还需进行构件、节点或整体模型的抗震试验，补充提供论证依据，例如对本规程未列入的新型结构方案又无震害和试验依据或对计算分析难以判断、抗震概念难以接受的复杂结构方案；6）论证结构能满足所选用的抗震性能目标的要求。,补充：性能设计,三、地震信息,补充：性能设计,三、地震信息,10、中震大震弹性设计,SATWE中震不屈服计算后，程序的相应调整可按如下方法查看：1）可以从结果“构件信息”文本文件中，看到钢筋材料强度采用标准值，荷载分项系数均取1.0；此时风与地震不同时组合。2）关于不进行强剪弱弯的放大例如某框架梁，二级抗震，“构件信息”中其设计剪力V如是带地震的组合，则可通过对应的荷载组合系数和各工况标准值，直接手算组合得到，证明其未进行强剪弱弯的放大。否则该剪力要比手算组合的大。3）关于承载力抗震调整系数RE取1.0可由上面的剪力V代入相应公式，取RE为1.0，手算求得配筋面积应与程序给出的相符。,三、地震信息,11、斜交抗侧力构件附加地震数,三、地震信息,抗震规范5.1.1条规定,有斜交抗侧力构件的结构,当相交角度大于15度时,应分别计算各抗侧力构件方向的水平地震作用。可以根据需要指定多对地震作用方向，程序对每一对地震方向进行地震反应谱分析，计算相应的构件内力。在构件设计阶段，也将考虑每一方向地震作用下构件内力的组合，保证结构设计的安全。与水平力与整体坐标夹角不同，不改变结构方向，只改变地震力方向。如想计算30度和120度方向，则输入30度即可，不必再输入120度。,11、斜交抗侧力构件附加地震数,三、地震信息,附加地震内力标准值的查看,11、斜交抗侧力构件附加地震数,三、地震信息,11、斜交抗侧力构件附加地震数,三、地震信息,12、自定义地震影响系数曲线,三、地震信息,12、自定义地震影响系数曲线,三、地震信息,程序提供了默认的地震影响系数曲线，同时提供了自定义形式的曲线，该曲线是通过离散点的方式定义，计算时对于每个周期值都按照线性插值的方式确定影响系数，因此曲线的定义应保证其连续性。,1、柱、墙、基础活荷折减,四、活荷信息,1、柱、墙、基础活荷折减,四、活荷信息,墙、柱活荷载的折减实现：SATWE接力PMCAD的模型及荷载，按照该活载进行内力计算。在内力组合时，活荷载工况乘以折减系数。选择该项折减，WMASS.OUT总信息中活荷载质量不发生变化。传给基础的活荷载折减只针对SATWE“底层柱、墙最大组合内力简图”，在设计基础时，还要在基础程序中重新输入折减系数。,1、柱、墙、基础活荷折减,四、活荷信息,目前SATWE软件采用两次折减叠加的方式，如果PMCAD中选择了梁的折减，SATWE中又选择了柱、墙折减，则两者连乘，可能会造成活荷过小，一般建议只选择其中一个折减。如果选择了梁折减，则后续计算都按照折减后的来进行，即该折减对结构的周期、振型、地震力都会产生影响。,1、柱、墙、基础活荷折减,四、活荷信息,PMSAP中自动按梁从属面积的搜索，当梁的从属面积超过临界从属面积时，梁的活荷内力可进行折减。在活荷信息中增加了“梁活荷折减的临界从属面积”和“梁的从属面积超过临界从属面积时的活荷折减系数”的用户指定。依据荷载规范，这两个数值的缺省值为25m2和0.9。需要指出，梁的折减并不影响柱和墙，是独立的，折减系数填写1.0意指不考虑梁折减。永远不要在pmcad中折减活荷载，而应到pmsap中分别考虑柱、墙、梁的活荷内力折减。活荷信息中的梁活荷折减参数：,1、柱、墙、基础活荷折减,四、活荷信息,需要指出，PMSAP梁的折减并不影响柱和墙，是独立的，折减系数填写1.0意指不考虑梁折减。这样在使用PMSAP时永远不要在PMCAD中折减活荷载，而应到PMSAP中分别考虑柱、墙、梁的活荷内力折减。,PMSAP增加附属面积识别,1、柱、墙、基础活荷折减,四、活荷信息,如果采用SATWE和PMSAP进行对比计算，要注意PMCAD中不要勾选楼面荷载折减，再接力进行SATWE和PMSAP计算。,2、梁活荷不利布置最高层号,四、活荷信息,高规5.1.8条，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。若定义为0,表示不考虑梁活荷不利布置作用;若填一个大于零的数N,则表示从1-N各层考虑梁活荷载的不利布置,而N+1层以上则不考虑活荷不利布置；若N等于结构的层数,则表示对全楼所有层都考虑活荷的不利布置。,1、梁端弯矩调幅系数,五、调整信息,调幅原因：1、支座率先形成塑性铰，形成内力重分布2、支座处钢筋过多，施工困难恒载和活载都进行弯矩调幅，调幅后参与内力组合。现浇框架梁端负弯矩调幅系数可取为0.80.9装配整体式框架梁端负弯矩调幅系数可取为0.7-0.8,1、梁端弯矩调幅系数,五、调整信息,2、梁活荷内力放大系数,五、调整信息,原来叫梁弯矩增大系数，且与活荷不利布置无关。现改为活荷内力放大系数，只对没有考虑活荷不利布置的楼层梁起作用，或者说如果没有考虑梁的活荷不利布置，可以在该处输入一个放大系数来近似考虑，梁正、负弯矩同时予以放大。高规5.1.8条文说明：可将未考虑活荷载不利分布计算的框架梁弯矩乘以放大系数予以近似考虑，该放大系数通常可取为1.11.3。,3、梁扭矩折减系数,五、调整信息,当未考虑楼盖对梁扭转的约束作用时，梁的扭矩过大，与实际不符，配筋困难。可根据具体情况（边梁、中梁、有无次梁支撑），由设计人员确定折减系数，不宜小于0.4。当考虑了楼板的面外刚度，如设置了弹性板6和弹性板3，则梁扭矩应不折减或少折减。,4、中梁刚度放大系数,五、调整信息,高规5.2.2条，在结构内力与位移计算中，现浇楼面和装配整体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1.32.0。10版采用真实楼板翼缘实现该系数。对于无现浇面层的装配式结构，可不考虑楼面翼缘的作用。当结构整体计算模型中考虑了现浇楼板的面外刚度时，梁计算中不应再考虑额外的刚度增大。即当软件中定义了弹性板6和弹性板3时，自动对周边梁取为1.0。,4、中梁刚度放大系数,五、调整信息,设置了放大系数后，结构的周期、地震力都会发生变化。对于规则框架梁，由于梁柱刚度比增大，梁端弯矩可能变小，进而跨中弯矩会增大。一般情况下，现浇楼板作为梁的有效翼缘，仅在结构整体计算时（内力、周期）和在正常使用极限状态（挠度、裂缝）时考虑，在承载能力极限状态（配筋）时往往不予考虑，而作为结构的安全储备。目前PKPM就是按照矩形梁进行配筋计算。,5、连梁刚度折减系数,五、调整信息,两端都与剪力墙相连的梁称为连梁。多高层结构设计中允许连梁开裂,开裂后连梁的刚度有所降低,程序中通过此项来反映开裂后的连梁刚度。为防止连梁开裂过大，此系数不宜取值过小，一般不宜小于0.55。剪力墙洞口上方的墙（连梁）也采用此参数进行刚度折减。注意：该折减对所有工况下的刚度都予以折减，即恒、活、风同时考虑折减，因为如果连梁开裂，此时结构上的各种荷载（恒、活等）也将随着发生内力的变化或转移，这种处理对控制配筋是地震参与的内力组合是正确的。,5、连梁刚度折减系数,五、调整信息,高规5.2.1条文说明：对框架-剪力墙结构中一端与柱连接、一端与墙连接的梁及剪力墙结构的某些连梁，如果跨高比较大、重力作用效应比水平或水平地震作用效应更为明显，此时应慎重考虑梁刚度折减问题，必要时可不进行梁刚度折减，以控制正常使用阶段梁裂缝的发生和发展。可在SATWE特殊构件补充定义中将“连梁”属性取消。,连梁刚度折减系数高规“5.2.1在内力与位移计算中，抗震设计的框架剪力墙或剪力墙结构中的连梁刚度可予以折减，折减系数不宜小于0.50。“抗规“6.2.13-2抗震墙连梁刚度可折减，折减系数不宜小于0.50。“高规补充规定“4.2.1在结构内力与位移计算中，框架剪力墙或剪力墙结构中的连梁刚度可予折减，抗风设计控制时，折减系数不宜小于0.8；抗震设计控制时，不宜小于0.5；作设防烈度（中震）构件承载力校核时不宜小于0.3。”竖向荷载及风荷载计算时连梁刚度不折减,五、调整信息,连梁刚度折减系数根据以上规范条文，建议连梁刚度折减系数取值：抗风设计控制时：0.80；中震分析时：0.50；其他情况：0.70。,五、调整信息,6、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,五、调整信息,7、调整与框支柱相连的梁内力,五、调整信息,高规10.2.4条，对框支柱剪力调整后，与框剪结构类似，对于框支柱相连的梁也进行弯矩、剪力的调整，但该调整系数往往很大，梁难以配筋，所以给出控制开关。PMSAP目前默认不调。,8、托墙梁刚度放大系数,五、调整信息,对于转换托墙结构，计算模型的情况是，剪力墙的下边缘与转换梁的通过几个节点变形协调，转换梁的上表面在荷载作用下将会与剪力墙脱开，失去本应存在的变形协调性。可以理解为计算模型的刚度较实际偏柔。“托墙梁”特指转换梁与剪力墙“墙柱”部分直接相接、共同工作的部分，例如转换梁上托开门洞或开窗洞的剪力墙，对洞口下的梁段，程序不看作“托墙梁”，不作刚度放大。托墙梁的搜索由软件自动完成。目前对刚性杆上托墙还不能进行该项识别。,8、托墙梁刚度放大系数,五、调整信息,托墙梁刚度放大系数一般可取为100左右。当考虑托墙梁刚度放大时，转换层附近的超筋情况（若有）通常可以缓解。为了使设计保持一定的安全度，也可以不考虑或少考虑托墙梁刚度放大。,洞口下的转换梁段不作刚度放大,9、九度及一级框架结构梁柱钢筋超配系数,五、调整信息,根据混凝土规范、高规、抗震规范：对于9度设防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。程序要求输入超配系数(框架梁端受拉钢筋实配面积与计算面积的比值）。程序根据用户输入的超配系数，并取钢筋超强系数（材料强度标准值与设计