多高层设计软件SATWE PMSAP专题讲座PPT.ppt

2010新规范版多 高层设计软件satwe pmsap 黄吉锋中国建筑科学研究院2012年6月 目录 1 顺风向风荷载计算的修改2 横风向风振 与 扭转风振 3 按荷载规范进行风振舒适度验算4 增加设缝连梁功能5 地下室强制刚性楼板假定的修改6 板的变形协调控制7 梁柱刚域的独立控制8 按主振型确定地震效应符号9 地震效应的构件内力调整系数10 薄弱层判断规则的修改11 计算倾覆力矩时只考虑腹板和有效翼缘12 砼矩形梁转t形13 在剪重比调整的基础上执行0 2v0调整和框支柱调整14 统计结果输出的相关修改15 荷载组合的修改 目录 16 增加一字形短肢剪力墙的面外设计的功能17 节点核心区验算的改进18 修改了顶层柱的判断和设计19 完善了钢框架的强柱弱梁验算20 完善了连梁设计21 楼层抗剪承载力的调整交叉斜筋与对角暗撑23 地震波直接用于构件承载力设计 pmsap 24 矩形砼梁翼缘内力贡献折减系数 pmsap 25 对结构中所有剪力墙自动做面外设计 pmsap pmsap的楼板导荷方式pmsap中梁活荷效应的自动折减pmsap中偶然偏心的精确算法pmsap间接格式的地震波组织文件 目录 30 地下室约束刚度双向控制 适应三面挡土 31 支撑临界角干预 1顺风向风荷载计算的修改 01规范 10规范 风压高度变化系数 风振系数 风荷载的对比 不同高度结构风荷载总值的新旧差异 2横风向风振与扭转风振 横风向风振8 5 1 对于横风向风振作用效应明显的高层建筑及细长圆形截面构筑物 宜考虑横风向风振的影响 确定方法 风洞试验 规范附录h1 圆形截面 规范附录h 2 矩形截面及凹角或削角矩形截面 规范计算方法适用范围 横风向风振计算适用范围附录h1 适应于圆形截面 附录h2 1建筑的平面形状和质量在整个高度范围内基本相同 2高宽比h 在4 8之间 深宽比d b在0 5 2之间 3 规范计算方法适用范围 h 3扭转风振计算适用范围矩形截面建筑的平面形状在整个高度范围内基本相同刚度及质量的偏心率 偏心距 回转半径 小于0 2在1 5 5范围内 软件界面 satwe 计算条件校核 风振作用下位移 风振作用下位移 x 考虑风振时的预组合 软件计算与风洞试验区别 软件按规范附录计算各向取最大值 因此需要预组合求解中横风向风振与扭转风振作为独立工况风洞试验结果试验数据中已经体现了规范中预组合的思想求解中横风向风振与扭转风振不作为独立工况 pmsap参数设置 pmsap横风向及扭转风振 顺风向风工况 wx wy wx1 wy1 横风向风工况 vx vy vx1 vy1 扭转风工况 tx ty tx1 ty1 承载力组合 1 1 0wd 2 0 6 wd 1 0wl 3 1 0wt变形控制 顺风向和横风向独立输出控制 pmsap横风向及扭转风振 pmsap横风向及扭转风振 计算书 中核查顺风 横风 扭风的作用值 pmsap横风向及扭转风振 独立的横风向和扭转工况 顺风 横风 扭风参与承载力组合 pmsap横风向及扭转风振 3按荷载规范进行风振舒适度验算 高规 3 7 6房屋高度不小于150m的高层混凝土建筑结构应满足风振舒适度要求 结构顶点的加速度可按 高钢规 计算 荷载规范 j 1顺风向风振加速度 荷载规范 j 2横风向风振加速度 风振舒适度验算 satwe 风振舒适度验算 pmsap 4设缝连梁 抗规 6 2 13 2 抗震墙的连梁刚度折减后 如部分连梁尚不能满足剪压比限制 可采用双连梁 多连梁的布置 支持单缝连梁 多缝连梁 指定荷载比例 设缝连梁 satwe 设定双连梁时的整体指标对比 不设双连梁0 7838 x 0 7836 y 0 7798 t 底部剪力vx 2095 vy 2039设置双连梁 0 8806 x 0 8804 y 0 8477 t 底部剪力vx 1901 vy 1847 连梁内力对比 x向地震剪力 294kn x向地震剪力 71kn 连梁配筋结果 双连梁配筋结果 satwe与sap2000对比 墙梁弯矩对比 墙肢弯矩对比 平衡校验 设缝连梁 设缝连梁的作用缓和连梁超筋问题 结构变柔 位移加大 设缝连梁 pmsap 在 补充建模 的 特殊梁 中 可交互定义单缝和多缝连梁 设缝连梁 pmsap 需要指明缝的位置 宽度以及承受竖向荷载的位置目前只允许在 按框架梁输入的连梁 上设缝程序自动处理设缝后的每根梁与墙的协调关系设缝后的每根梁独立配筋设计 设缝连梁 pmsap 设置双缝和单缝的连梁计算模型 双缝连梁 单缝连梁 设缝连梁 pmsap 双缝连梁的地震弯矩图 设缝连梁 pmsap 单缝连梁的配筋图 设缝连梁 pmsap 双缝连梁的配筋图 5地下室强制刚性楼板假定的修改 取消参数 强制刚性楼板假定时保留弹性板的面外刚度 该参数目的是解决地下室为板柱体系时的计算问题隐含作用为控制梁与弹性板的变形协调增加参数 地下室强制采用刚性楼板假定 地下室的计算模型完全由用户控制 对所有楼层强制采用刚性楼板假定 包含了地下室 地下室的强制刚性楼板假定2011年9月及以前版本 地下室总是默认采用强制刚性楼板假定 对板柱体系需选择 强制刚性楼板假定时保留弹性板面外刚度 在此条件下 对跃层构件及楼板开洞均有偏差 可能会导致部分地下室构件内力不够真实 地下室土的约束总是施加在刚性楼板的质心上 kx ky kxy 原版本地下室施加约束方式 新版本地下室施加约束方式 地下室强制刚性楼板假定时位移 地下室定义弹性板后位移 两种计算模型下柱底地震剪力对比 柱底剪力 500kn 97kn 柱底剪力 556kn 996kn 6梁板的协调变形控制 平面简图对比 非协调模型 协调模型 变形协调对梁内力的影响 7梁柱刚域的独立控制 刚域对结构周期的影响 新版本周期 0 8321 0 8230 0 8227 考虑梁 柱刚域 周期 0 8783 0 8507 0 8504 只考虑柱刚域 周期 0 8321 0 8230 0 8227 只考虑梁刚域 新旧版本对于柱刚域的不同处理方式 柱 b h 700 700梁 b h 300 5002011 9版本lc1 c1 0 25bc 75mmlc2 c2 0 25bc 75mm新版本只在柱顶 且考虑梁宽 8按主振型确定地震效应符号 地震作用效应 其中分别为j k振型地震作用标准值的效应 梁的弯矩图 原有方式各内力分量独立确定符号 可能的错误 按主振型确定符号时 对于多塔结构 主振型如何选取 9地震效应的构件内力调整系数 75 1 33 6 1 118 229 0 12 7 2 1 137 地震效应的构件内力调整系数 10薄弱层判断规则的修改 10抗规的楼层刚度算法及刚度比控制同01抗规 仍然要求本层刚度不小于上层刚度的70 及上三层刚度平均值的80 对于框架结构的楼层刚度算法及刚度比控制 10高规与抗规一致 对于非框架结构 10高规采用 引入层高修正的单层刚度比 控制 不再要求本层刚度与上三层刚度平均值的比值 同时刚度比限值更为细化 本层与相邻上层的比值不宜小于0 9 当本层层高大于相邻上层层高的1 5倍时 该比值不宜小于1 1 对结构底部嵌固层 该比值不宜小于1 5 薄弱层判断规则的修改 2011年版本 软件两本规范同时执行 并从严控制 2012年版本 由用户选择判断标准 satwe pmsap 选择 按抗规和高规从严判断 时 选择 仅按高规判断 时 11计算倾覆力矩时只考虑腹板和有效翼缘 剪力墙的腹板和有效翼缘是设计中的传统概念 如 砼规范 9 4 3 在承载力计算中 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1 10四者中的最小值 将此概念引入倾覆力矩的计算 satwe pmsap hi与翼缘墙肢相交各腹板墙肢的投影长度 h墙肢的总高度 翼缘墙肢的厚度 不选择 计算倾覆力矩时只考虑腹板和有效翼缘 选择 计算倾覆力矩时只考虑腹板和有效翼缘 12砼矩形梁转t形 砼规范 5 2 4 对现浇楼盖和装配整体式楼盖 宜考虑楼板作为翼缘对梁刚度和承载力的影响 新版本在原有梁刚度放大系数的基础上增加选项 砼矩形梁转t形 转t形梁后平面简图 矩形梁x向地震作用下梁弯矩 t形梁x向地震作用下梁弯矩 矩形梁配筋 t形梁配筋 13在剪重比调整的基础上执行0 2v0调整和框支柱调整 当剪重比调整时 剪重比调整系数为cvgx cvgy则v0 x v0 x cvgxv0y v0y cvgyvcx vcx cvgxvcy vcy cvgyvkzzx vkzzx cvgxvkzzy vkzzy cvgy 当剪重比调整为速度或者位移调整时0 2v0和框支柱调整会有不同 14统计结果输出的相关修改 地震作用位移结果取消位移比的输出 统计结果输出的相关修改 规定水平力作用位移结果取消位移角的输出 统计结果输出的相关修改 0 2v0输出柱剪力相对每段底部剪力的比例 15荷载组合的修改 1 温度作用与恒活 风 地震的组合值系数单独控制 2 吊车荷载添加了单独的组合值系数 吊车与地震组合时 由 重力荷载代表值的吊车荷载组合值系数 控制 16增加一字形短肢剪力墙的面外设计的功能 软件对截面高厚比小于4的一字形剪力墙按柱设计 17节点核心区验算的改进 节点核心区抗剪验算考虑梁的宽度与偏心的影响 节点核心区验算时 梁端的弯矩改为取刚域处的梁弯矩 18修改了顶层柱的判断和设计 顶层柱的判断准则改为按照柱上部是否存在竖向构件进行判断 主要影响范围有 非顶楼层的柱 但其上层无对应的竖向构件 新版本将不再进行强柱弱梁的调整 按照 混凝土规范 11 6 2 对顶层与非顶层的节点核心区计算公式不同 地下室顶板梁的弯矩放大1 3倍的范围进行了修改 1 新版本中仅对地下室顶板层与嵌固端所在层的下层进行调整2 仅对与柱相连的梁支座进行调整 3 若其上层无柱则不进行调整 19完善了钢框架的强柱弱梁验算 钢框架的强柱弱梁验算中增加了的判断增加了与支撑斜杆相连的节点的判断 20完善了连梁设计 增加了连梁的合并 解决连梁被框架梁打断时的跨高比计算不准确的问题 将对连梁的最大配筋率 最小配筋率 抗剪箍筋 剪压比验算等有一定影响 21楼层抗剪承载力的调整 与竖轴夹角小于20度的支撑的楼层抗剪承载力 取按支撑与按柱计算的楼层抗剪承载力的小值型钢的楼层抗剪承载力的计算 按照 型钢混凝土组合技术规程 中承载力的公式计算其极限弯矩与极限剪力进行控制 22交叉斜筋与对角暗撑 跨高比不大于2 5时 交叉斜筋与对角暗撑 交叉斜筋与对角暗撑 pmsap 23地震波直接用于构件承载力设计 pmsap 地震波直接用于构件承载力设计 结构设计可以取下列五种反应谱曲线之一设计谱地震波平均谱 7条波 设计谱与地震波平均谱的包络 7条波 地震波包络谱 3条波 设计谱与地震波包络谱的包络 3条波 当cqc计算结果不能包住时程分析结果时过去采用全楼地震力放大 进行重新设计现在可以采用包络谱 或 更为合理 更为节省相当于对于不同的振型效应 采用不同的放大系数 地震波直接用于构件承载力设计 24矩形砼梁翼缘内力贡献折减系数 pmsap 采用刚度放大系数法考虑楼板翼缘作用时 梁的内力会增大 增大的部分实际上是楼板翼缘贡献pmsap新增参数 矩形砼梁翼缘内力贡献折减系数 勾选此项 梁的设计内力将剔除楼板翼缘贡献 这种设计方法会减小梁的配筋 但从抗震概念上可能更为合理 折减系数1 折减系数0 5 25对结构中所有剪力墙自动做面外设计 pmsap 缺省仅对人防临空墙 地下室外墙进行面外设计新增 对结构中所有剪力墙自动做面外设计 勾选后 程序自动对所有剪力墙提供面外设计结果 26楼板导荷方式 pmsap 楼板导荷方式 pmsap 传统方式矩形板 塑性铰线方式 异型板 边长均分 有限元方式仅对弹性楼板起作用 荷载按照实际刚度和约束情况自动计算 楼板导荷方式 15 33 21 26 27梁活荷效应的自动折减 pmsap 梁活荷效应的自动折减 自动搜索每根梁的从属面积a若用户填写临界从属面积a0 25 以及折减系数c0 0 9 那么 若某根梁的从属面积a a0 则其活荷效应折减系数取c c0影响梁的配筋每根梁的折减系数可在内力调整文件 工程名 adj 中察看复核 28偶然偏心的精确算法 pmsap 偶然偏心的精确算法 缺省方法 附加扭矩法准确方法 多次计算偏心特征值问题 运用振型叠加法两种方法得到的结构反应不存在固定的大小关系计算条件允许的话 建议采用准确方法适用于扭转不规则结构 29 间接格式的地震波组织文件 pmsap 采用间接格式的文本文件userwave自定义地震波 间接格式地震波组织文件userwave 工作目录下手工填写 nwave num waveiwave 1filex fnamex filey fnamey filez fnamez wave name wname iwave 2filex fnamex filey fnamey filez fnamez wave name wname iwave nwavefilex fnamex filey fnamey filez fnamez wave name wname fnamex fnamey fnamez是地震波单分量文本文件名 可以带有路径 分别表示主分量 次分量和竖向分量 主分量fnamex必填 fnamey fnamez可以不填 不填代表相应的分量为零 文件名 含路径 总长度不能超过30字符 采用间接格式的文本文件userwave自定义地震波 文本文件userwave示例 nwave 5iwave 1filex user1 xfiley user1 yfilez user1 ziwave 2filex user2 xfiley user2 yiw