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文档简介
PKPM 软件中 SATWE 重要参数设定PKPM 是目前国内应用最广的计算机辅助设计软件,而 SATWE空间组合结构有限元程序则是目前应用最多的计算模块。SATWE 采用空间杆单元来模拟梁、柱及支撑杆件,用在壳单元基础上凝聚而成的墙元来模拟剪力墙。所以 SATWE 中的一些重要参数设定的正确与否就决定了计算模型是否接近于实际工程的受力情况。许多工作多年实践经验丰富的结构工程师在应用 PKPM 软件时在结构模型设计合理的情况下因为对软件没有进行深入分析,造成 SATWE 设置参数的偏差而引起整个工程项目的配筋偏大造价提高或结构稳定性没有达到规范的要求,这种情况需要引起足够的重视,一些重要的参数应如下设置。 SATWE 分析与设计参数补充 见图 1“进入分析与设计参数补充”界面:设置如下: 1.SATWE 总信息 总信息(见图 1.1) 1.1 结构材料信息:按主体结构材料选择“钢筋混凝土结构”。 1.2 混凝土容重(kN/ ): =27.00,普通框架取26kN/m3,框架剪力墙及异性柱框架取27kN/m3,剪力墙、短肢剪力墙取28kN/m3,包含饰面材料。 1.3 钢材容重(kN/ ): =78.00。 1.4 水平力夹角(Rad):ARF=0.00,一般取 0,地震力、风力作用方向反 时针为正。先采用默认0,SATWE 自动计算出最不利地震作用方向角,并在WZQ.OUT 中输出,当方向角大于15 度时,应将这个角度作为地震作用的方向角返填重新进行计算,以体现最不利地震作用的影响1.5 地下室层数:MBASE=0,定义与上部结构整体分析的地下室层数,无 则填 0。1.6 竖向荷载计算信息:一般多层建筑选择“一次性加载”。 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(依据高规5.1.9条)。但对于“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。就应该采用 另一种竖向荷载加载法“模拟施工方法 2 加载”。 模拟施工方法 2 加载:这是在“模拟施工方法 1”的基础上将竖向构建 (柱、 墙)的刚度增大 10 倍的情况下再按照“模拟施工方法 1”加载进行计算。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 于柱的轴力的不合理情况。所以在进行上部结构计算时采用“模拟施工方法 1”;在框剪结构基础计算时,用“模拟施工方法 2”,这样的出的上部结构 传递至基础的力比较合理。 1.7 风荷载计算信息:计算 X,Y 两个方向的风荷载,选择“计算风荷载”。 此时地下室外墙不产生风荷载。1.8 地震力计算信息:计算 X,Y 两个方向的 地震力,抗震设计时“计算水平地震力”;8 度、9 度大跨度和长悬臂及 9 度的高层建筑,应选“计算水平和竖向地震力”。见抗规3.1.3(强条),3.1.4 条,5.1.1(强条),5.1.6 条2 款(强条);高规3.3.2 条(强条) 1.9 结构类别:按照工程所采用的结构体系填写。当定义为短肢剪力墙结构时,短肢剪力墙的抗震等级由程序自动提高一级,不需人工指定。 1.10 裙房层数:MANNEX,定义裙房层数,无裙房时填 0。1.11 转换层所在层号:MCHANGE,定义转换层所在层号,便于内力调整,无 则填 0。 1.12 墙元细分最大控制长度(m): =2.00,一般工程取 2.0,框支剪力墙取 1.5 或 1.0。 1.13 墙元侧向节点信息:内部节点,一般工程宜选择“内部节点”,“出口 节点”精度高于“内部节点”,但非常耗时。 1.14 是否对全楼强制采用刚性楼板假定:计算位移比与刚度比时选 “是”,计算内力与配筋及其他内容时选“否”。 计算周期比、位移比与层刚度比(包括查找是否有薄弱层等)时选是,高规5.1.5条。计算内力与配筋及其它内容时选择否。2.风荷载信息 2.1 修正后的基本风压(kN/):一般取 50 年一遇(n=50);对于对风荷 载敏感的和提醒复杂的结构要取 100 年一遇(n=100)。高规3.2.2 条(强条);荷规7.1.2(强条),附录D.4,附表D.4。 2.2 地面粗糙度程度:海岸选择“A”类,乡镇、市郊等选“B”类,建筑密集 城市市区选“C”类,如果建筑密集城市市区且周围房屋较高选“D”。依据详见荷规7.2.1 条,高规3.2.3 条。 2.3 结构基本周期(秒):初步计算宜取程序默认值,待程序计算出结构的基本 周期后,再代回重新计算。 宜取程序默认值(程序由经验公式计算);依据高规附录B 公式B.0.2。程序计算出结构的基本周期(以平动为主的第一周期)后,宜返填重新计算,可以使风荷载的计算更准确。基本周期近似公式见高规3.2.6 表3.2.6-1 注;荷规7.4.1 条,附录E;措施8.9 节1 条。2.4 体型变化分段数:定义结构体型变化分段数,无则填 0。 各段最高层号:按各分段内各层的最高层号填写。 各段体型系数:按规范要求填写。 荷规7.3.1 表7.3.1;高规3.2.5 条,附录A3.地震信息 3.1 结构规则性信息:规则结构选择“规则”。 3.2 扭转耦联信息:振型叠加的 CQC 组合为耦联算法,SRSS 组合为非耦联算 法,一般地震力都采用 CQC 方法,新高规 3.3 条规定,质量、刚度不对称、不 均匀的结构,以及高度超过 100m 的高层建筑结构应采用考虑扭转耦联振动影 响的振型分解反应谱法,因此多高层建筑宜选择“耦联”,且多层选择“耦联” 后不必增大边榀地震内力。依据见抗规5.2.3 条1 款,振型组合技术条件详见抗规5.2.2 条,5.2.3 条;高规3.3.10 条,3.3.11 条。 3.3 计算振型:“耦联”取 3 的倍数且3 倍层数,“非耦联”层数;且参与 计算振型的“有效质量系数”应90%。抗规5.2.2 条2 款及条文说明,5.2.3 条2 款;高规3.3.10 条1 款及条文说明,3.3.11 条1 款;高规5.1.13 条2 款 3.4 地震烈度、场地类别、设计地震分组、特征周期、多遇地震影响系数最大值、 罕遇地震影响系数最大值、框架的抗震等级、剪力墙的抗震等级、活荷载质量折 减系数参照地勘报告及专项规范填写。 3.5 周期折减系数:框架结构填充墙较多取 0.60.7,填充墙较少取 0.7 0.8;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,填充墙较少取 1。异形柱框架结构:0.65。 高规3.3.16 条(强条),3.3.17 条;措施8.8 节1 条3.6 结构阻尼比(%):钢筋混凝土结构一般取 0.05,高层钢结构 0.02(层 数多于 12 层)、0.035(层数不多于 12 层),门式轻型钢结构 0.05,组合结 构 0.04。依据见抗规5.1.5条1 款,高规3.3.8 条。3.7 是否考虑偶然变心:多层结构可不考虑,规则多层若同时选择“非 耦联”,应按规范增大边榀的地震内力。 多层选否,依据见抗规5.1.1条3款(强条);规则多层若同时选择非耦联,应按抗规5.2.3条1 款增大边榀地震内力。高层先按单向地震(即不考虑双向地震)选是;依据见高规3.3.2 条2 款(强条),3.3.3 条。多高层在上述选择及全楼强制采用刚性楼板的前提下计算位移比,若1.2,视为不规则结构,双向地震作用应选择是(即不规则高层含小高层此时可既考虑双向地震又考虑偶然偏心。程序会自动按考虑偏心不考虑双向地震、考虑双向地震5不考虑偏心计算取最不利结果);见抗规3.4.2及表3.4.2-1,抗规3.4.3 条1 款;高规4.3.5条。3.8 是否考虑双向地震作用:多层一般按单向地震计算,高层建筑(平面或竖向 不规则)一般考虑双向地震。 不规则(质量与刚度分布明显不对称、不均匀的结构,位移比大于1.2 的结构)多高层应选是,同时振型组合选耦联,偶然偏心按高规3.3.3条条文说明应选否(上文所述位移比1.2 的不规则多高层可选是)。规则多高层宜选否,同时高层偶然偏心选是。双向地震的依据详见抗规5.1.1 条3 款(强条),高规3.3.2 条2 款(强条)。别墅选是。3.9 斜交抗侧力构件方向的附加地震:一般填 0,斜交角度15 度时应输入计 算。依据详见抗规5.1.1 条2 款(强条),高规3.3.2 条1 款(强条)4.活载信息考虑活荷不利布置的层数 从第 1 到6层. 多层应取全部楼层,措施2.8.1条;高层宜取全部楼层,高规5.1.8条。4.1 柱、墙活载是否折减:在 PM 建模不折减时,宜选择折减。 4.2 传到基础的活荷载是否折减:在 PM 建模不折减时,宜选择折减。柱、墙、 基础活荷载折减系数参见荷载规范。 详见荷规4.1.2 条表4.1.2(强条)5.调整信息5.1 中梁刚度放大系数:现浇楼板取1.3-2.0,宜取2.0;装配式楼板取1.0。依据详见砼规5.2.4 条3 款,7.2.3 条表7.2.3;高规5.2.2 条;措施8.8 节8 条。 5.2 梁端弯矩调幅系数:现浇框架梁0.8-0.9;装配整体式框架梁0.7-0.8。调幅后,程序按平衡条件将梁跨中弯矩相应增大。对于6 度区跨度较大的框架,框架梁支座负筋由裂缝宽度控制时可取0.9见砼规5.3.1 条及条文说明,高规5.2.3 条 5.3 梁设计弯矩增大系数:取 1.01.3,已考虑活荷载不利布置时,宜取 1.0。放大梁跨中弯矩,见措施8.8 节6 条。该放大系数主要是考虑到荷载不利布置,另考虑到“强剪弱弯”,所以通常不放大而取1.0。5.4 连梁刚度折减系数:一般取 0.7;位移由风载控制时取0.8。见抗规6.2.13条2 款,高规5.2.1。位移由风载控制时取0.8,见措施8.8 节7条。全楼地震力放大系数: RSF = 1.00.取值0.85-1.50,一般取1.0。措施8.8节3 条。5.5 梁扭矩折减系数:现浇楼板取 0.41.0 宜取 0.4;装配式楼板取 1.0。见高规5.2.4 条及条文说明;措施8.8 节7 条5.6 0.2 Q0 调整:用于框剪抗震设计,纯框架填 0。新规范 6.2.13 条规定, 侧向刚度沿竖向分布基本均匀的框一剪结构,任一层框架部分的地震剪力,不应 小于结构底部总地震剪力的 20%和按框-剪结构分析的框架部分各楼层地震剪 力中最大值 1.5 倍二者的较小值。高规8.1.4 条和1.2.7 条,抗规6.2.13 条1 款,措施8.8 节2 条。5.7 顶塔楼内力放大起算层号 按突出屋面部分最低层层号填写 无顶塔楼填 0。 : , 5.8 顶塔楼内力放大:计算振型数位 915 及以上时,宜取 1.0(不调整); 计算振型为 3 时,取 1.5。顶塔楼宜每层作为一个质点参与计算。 5.9 九度结构及一级框架梁柱超配筋系数:默认 1.15。抗规6.2.4条,高规6.2.5;见SATWE 用户手册10.5 节设计内力的调整。5.10 是否按抗震规范 5.2.5 调整楼层地震力:一般不调整。见高规10.2.7条。5.11 剪力墙加强区起算层号:一般取 1.5.12 强制指定的薄弱层个数:设计人自行查找薄弱层,不需指定时填 0。薄弱层见抗规5.5.2 条,高规4.6.4 条、5.1.14 条。6.设计信息6.1 结构重要性系数:一般建筑安全等级二级,设计使用年限 50 年取 1.0。 6.2 柱计算长度原则:有侧移,一般按有侧移。钢结构也属于有侧移结构。 6.3 梁柱重叠部分简化 一般工程选择不简化 异形柱结构宜选择简化最为刚域 : ;依据见砼规5.2.3 条4 款,高规5.3.4 条。6.4 是否考虑 p-效应:一般不考虑。一般不考虑。见砼规5.2.2条3款,7.3.9 条,7.3.12 条;抗规3.6.3 条;高规5.4.1 条,5.4.2 条,5.4.3 条。6.5 柱配筋计算原则:整体计算选单偏压,角柱、异形柱按双偏压进行补充验算。 可按殊 构件定义角柱,程序自动按双偏压计算。 6.6 钢构件截面净毛面积比:取 0.85 用于钢结构。 6.7 梁保护层厚度(毫米):室内正常环境,混凝土大于 C20 时,取大于等于 25 毫米。 6.8 柱保护层厚度(毫米):室内正常环境取大于等于 30 毫米。 6.9 是否按混凝土规范(7.3.11-3)计算混凝土柱计算长度系数:一般情况下 选否,水平力设计弯矩占总设计弯矩75%以上时选是。7.配筋信息 配筋信息(见图 7-1) 配筋信息 梁主筋强度 300、360 ;墙主筋强度 300、360;梁箍筋强度 210;墙箍筋强度 210;墙分布筋强度 300;梁箍筋最大间距抗震设计时一般取 100;柱箍筋最 大间距抗震设计时一般取 100;墙水平分布筋最大间距一般取 200;墙竖向分 布最小配筋率抗震设计时取大于等于 0.25 一般取 0.3。对于异形柱结构,当柱箍筋采用HRB400 时填300,因为异形柱结构规范中规定柱箍筋强度取值不得大于300N/mm2。8.荷载组合 一般选择默认,需要调节时参照设计规范。 9.地下室信息 9.1 回填土对地下室约束相对刚度比-1 相当于上不结构嵌固于地下室顶板,3 相当于嵌固程度 70%80%,填 5 相当于完全嵌固。一般工程填3(嵌固程度70-80).若填一负数-m(m=地下室层数)则认为有m 层地下室无水平位移完全嵌固;若填0,则认为基础回填土对结构没有约束作用。9.2 外墙分布筋保护层厚度:根据材料类别和所处环境类别填写,详见混凝土规 范。 9.3 回填土容重一般取 20。 9.4 室外地平标高以地下室顶板标高为准,高为正,低为负。 9.5 回填土侧压力系数:参见工程地质勘查报告,宜取静止土压力,无誓言条件 时,砂土可取 0.340.45,黏性土可取 0.50.7。 9.6 地下水位标高:以地下室顶板标高为准,高为正,低为负。 9.7 室外地面附加荷载:一般取值大于等于 10 千牛每平方米。 9.8 人防设计等级:有人防时为 4、5、6 级,0 为不考虑人防设计。 9.9 人防地下室层数:考虑人防设计的地下室层数,与地下室层数有区别。 9.10 顶板人防等效和贼:考虑人防设计时按照人防等级选择,无则填 0。 9.11 外墙人防等效荷载:考虑人防设计时按照人防等级选择,无则填 0。 另外对于地下构件当墙体为挡土墙时,软件目前并未在平面配筋简图中给出 墙体在平面外受力的配筋,所以若想得到这类墙体的配筋数据,应在文本文件中 查询与该层对应的配筋文件。但是由于实际工程中情况千变万化,而软件又有一 定的适用范围,所以对地下室挡土墙的计算还是以手算为好,当采用软件计算结 果时,应注意人工复核。另外,对于有窗井的地下室结构,可以在 PMCAD 中建 模,窗井顶部设置为全房间洞,SATWE 软件可以计算窗井隔墙对竖向构件的侧向作用。对计算结果,亦应注意人工复核。 对于地下室高层建筑混凝土结构技术规程第 5.3.7 条规定,当地下室顶 板作为上部结构的嵌固层时,地下室结构的楼层侧向刚度不应小于相邻上部楼层 侧向刚度的 2 倍,而规范中设计内力调整系数所对应的底层即指嵌固层楼板。因 此,正确选取嵌固层就成为结构整体计算是否正确的关键。但是目前软件尚无法 自动判断嵌固层位置,而且工程实践中情况千差万别,要求软件做到自动判断亦 十分困难,仍然需要设计者进行人工干预,软件为此提供了必要的条件。首先可以 按实际地下室层数进行第一次计算,查文本文件中的结构设计总信息,软件自 动计算了楼层上下侧向刚度,这是结构自身的固有性质,不会因地下室层数的变 化而改变,据此可以判断嵌固层的位置(当然,对一般工程来说,也可以根据规范提 供的公式手算楼层侧向刚度比。然后根据嵌固层位置调整计算参数中的地下 室层数进行第二次计算,SATWE 将设计内力调整系数作用在地下室顶板上。但 是对实际工程,地下室结构一般都有侧向土体约束,对带有多层地下室的结构,当 地下室顶板不能作为嵌固层时,单纯将地下结构加入到主体结构中进行计算,即 认为嵌固层位置在地下二层楼板处或更低,则可能造成结构的内力与位移计算结 果不符合实际情况,甚至导致薄弱层位置变化等等。因此在设计时,应将两种计算 结果进行比较,取最不利结果作为设计依据。应注意,SATWE 允许利用“地下室 信息”里的“回填土对地下室约束刚度比“参数来控制地下室结构的水平位移, 但是这一参数并不影响设计内力调整系数作用位置。另外,建筑抗震设计规范 中关于位于地下室顶板的梁柱节点左右梁端截面实际受弯承载力之和不宜小于上下柱端实际受弯承载力之和的规定,目前软件还没有考虑。所以需要设计者自 行调整应引起注意。 其他一些设置的说明5.设计内力调整 1)、梁设计剪力调整:抗震规范第 6.2.4 条和高规第 6.2.5、7.2.21 条规 定,抗震设计时,特一、一、二、三级的框架梁和抗震墙中跨高比大于 2.5 的连梁, 其梁端截面组合的设计剪力值应调整。 2)、柱设计内力调整:为了体现抗震设计中强柱弱梁概念设计的要求,抗震 规范第 6.2.2、6.2.3、6.2.6、6.2.10 条和高规第 4.9.2 条规定抗震设计时, 特一、一、二、三级的框架柱、框架结构的底层柱下端截面、角柱、框支柱的组 合设计内力值应调整。3)、剪力墙设计内力调整:高规第 7.2.10、10.2.14、4.9.2 条规定,抗震 设计时,特一、一、二、三级的剪力墙底部加强区和非加强区截面组合的设计内 力值应调整。 6.结构整体性能控制 1)、位移控制:新高规的 4.3.5 条规定,楼层竖向构件的最大水平位移和层 间位移角,A、B 级高度高层建筑均不宜大于该楼层平均值的 1.2 倍;且 A 级高 度高层建筑不应大于该楼层平均值的 1.5 倍,B 级高度高层建筑、混合结构高层 建筑及复杂高层建筑,不应大于该楼层平均值的 1.3 倍。 2)、周期控制:新高规的 4.3.5 条规定,结构扭转为主的第一周期 Tt 与平动 为主的第一周期 T1 之比,A 级高度高层建筑不应大于 0.9;B 级高度高层建筑、 混合结构高层建筑及复杂高层建筑不应大于 0.850。 3)、层刚度比控制:新抗震规范附录 E2.1 规定,筒体结构转换层上下层的 侧向刚度比不宜大于 2;新高规的 4.4.3 条规定,抗震设计的高层建筑结构,其楼 层侧向刚度不宜小于相临上部楼层侧向刚度的 70%或其上相临三层侧向刚度平 均值的 80%;新高规的 5.3.7 条规定,高层建筑结构计算中,当地下室的顶板作 为上部结构嵌固端时,地下室结构的楼层侧向刚度不应小于相邻上部结构楼层侧 向刚度的 2 倍:新高规的 10.2.6 条规定,底部大空间剪力墙结构,转换层上部结构 与下部结构的侧向刚度,应符合高规附录 D 的规定。 D.0.1:底部大空间为一层的部分框支剪力墙结构,可近似采用转换层上、 下层结构等效刚度比表示转换层上、下层结构刚度的变化,非抗震设计时不 应大于 3,抗震设计时不应大于 2。 D.0.2:底部为 2-5 层大空间的部分框支剪力墙结构,其转换层下部框架一 剪力墙结构的等效侧向刚度与相同或相近高度的上部剪力墙结构的等效侧向刚 度比e 宜接近 1,非抗震设计时不应大于 2,抗震设计时不应大于 1.3。 4)、层刚度比计算: 高规附录 D.0.l 建议的方法一剪切刚度 Ki=Gi Ai/hI 高规附录 D.0.2 建议的方法一剪弯刚度 Ki=A i/Hi 抗震规范的 3.4.2 和 3.4.3 条文说明中建议的计算方法: Ki=Vi /A Iji 新规范软件中提供前两种算法。SATWE 计算控制参数:层刚度比计算:1) 剪切刚度:计算嵌固层刚度和纯框架结构层间刚度时可以采用,底部大空间为一层时可以采用。见高规附录E.0.1。2) 剪弯刚度:适用于大多数结构的刚度计算,底部大空间为二层及以上时可采用。见高规附录E.0.2。3) 按地震剪力与地震层间位移的比值计算(抗震规范方法,依据见抗规3.4.2条与3.4.3条条文说明,高规5.4.1条2款):这是系统默认的第三种刚度算法,一般工程应选择此刚度算法。对于有弹性板或板厚为零的工程,应先按对全楼强制采用刚性楼板假定计算层刚度比和位移比并找出薄弱层,再在不选择对全楼强制采用刚性楼板假定(真实)条件下计算内力与配筋及其它内容。总刚与侧刚问题:1) 按总刚计算耗机时和内存资源较多。2) 有弹性楼板设置时应按总刚计算。3) 无弹性楼板时宜按侧刚计算。规范控制的层刚度比和位移比,要求在刚性楼板条件下计算,因此,任何情况下均按侧刚算一次,以验算层刚度比和位移比。高层结构设计需要控制的七个比值及调整方法高层设计的难点在于竖向承重构件(柱、剪力墙等)的合理布置,设计过程中控制的目标参数主要有如下七个:一、轴压比:主要为限制结构的轴压比,保证结构的延性要求,规范对墙肢和柱均有相应限值要求,见抗规6.3.7和6.4.6,高规 6.4.2和7.2.14及相应的条文说明。轴压比不满足要求,结构的延性要求无法保证;轴压比过小,则说明结构的经济技术指标较差,宜适当减少相应墙、柱的截面面积。轴压比不满足时的调整方法:1、程序调整:SATWE程序不能实现。2、人工调整:增大该墙、柱截面或提高该楼层墙、柱混凝土强度。二、剪重比:主要为限制各楼层的最小水平地震剪力,确保周期较长的结构的安全,见抗规5.2.5,高规3.3.13及相应的条文说明。这个要求如同最小配筋率的要求,算出来的水平地震剪力如果达不到规范的最低要求,就要人为提高,并按这个最低要求完成后续的计算。剪重比不满足时的调整方法:1、程序调整:在SATWE的“调整信息”中勾选“按抗震规范5.2.5调整各楼层地震内力”后,SATWE按抗规5.2.5自动将楼层最小地震剪力系数直接乘以该层及以上重力荷载代表值之和,用以调整该楼层地震剪力,以满足剪重比要求。2、人工调整:如果还需人工干预,可按下列三种情况进行调整:1)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。2)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。3)当地震剪力偏小而层间侧移角又恰当时,可在SATWE的“调整信息”中的“全楼地震作用放大系数”中输入大于1的系数增大地震作用,以满足剪重比要求。刚度相对于重力荷载过小;但刚重比过分大,则说明结构的经济技术指标较差,宜适当减少墙、柱等竖向构件的截面面积。刚重比不满足时的调整方法:1、程序调整:SATWE程序不能实现。2、人工调整:只能通过人工调整增强竖向构件,加强墙、柱等竖向构件的刚度。七、层间受剪承载力比:主要为限制结构竖向布置的不规则性,避免楼层抗侧力结构的受剪承载能力沿竖向突变,形成薄弱层,见抗规3.4.2,高规4.4.3及相应的条文说明;对于形成的薄弱层应按高规5.1.14予以加强。层间受剪承载力比不满足时的调整方法:1、程序调整:在SATWE的“调整信息”中的“指定薄弱层个数”中填入该楼层层号,将该楼层强制定义为薄弱层,SATWE按高规5.1.14将该楼层地震剪力放大1.15倍。2、人工调整:如果还需人工干预,可适当提高本层构件强度(如增大柱箍筋和墙水平分布筋、提高混凝土强度或加大截面)以提高本层墙、柱等抗侧力构件的抗剪承载力,或适当降低上部相关楼层墙、柱等抗侧力构件的抗剪承载力。如果结构竖向较规则,第一次试算时可只建一个结构标准层,待结构的周期比、位移比、剪重比、刚度比等满足之后再添加其它标准层;这样可以减少建模过程中的重复修改,加快建模速度。上述几个参数的调整涉及构件截面、刚度及平面位置的改变,在调整过程中可能相互关联,应注意不要顾此失彼。三、刚度比:主要为限制结构竖向布置的不规则性,避免结构刚度沿竖向突变,形成薄弱层,见抗规3.4.2,高规4.4.2及相应的条文说明;对于形成的薄弱层则按高规5.1.14予以加强。刚度比不满足时的调整方法:1、程序调整:如果某楼层刚度比的计算结果不满足要求,SATWE自动将该楼层定义为薄弱层,并按高规5.1.14将该楼层地震剪力放大1.15倍。2、人工调整:如果还需人工干预,可按以下方法调整:1)适当降低本层层高,或适当提高上部相关楼层的层高。2)适当加强本层墙、柱和梁的刚度,或适当削弱上部相关楼层墙、柱和梁的刚度。四、位移比:主要为限制结构平面布置的不规则性,以避免产生过大的偏心而导致结构产生较大的扭转效应。见抗规3.4.2,高规 4.3.5及相应的条文说明。位移比不满足时的调整方法:1、程序调整:SATWE程序不能实现。2、人工调整:只能通过人工调整改变结构平面布置,减小结构刚心与形心的偏心距;调整方法如下:1)由于位移比是在刚性楼板假定下计算的,最大位移比往往出现在结构的四角部位;因此应注意调整结构外围对应位置抗侧力构件的刚度;同时在设计中,应在构造措施上对楼板的刚度予以保证。2)利用程序的节点搜索功能在SATWE的“分析结果图形和文本显示”中的“各层配筋构件编号简图”中快速找到位移最大的节点,加强该节点对应的墙、柱等构件的刚度;也可找出位移最小的节点削弱其刚度;直到位移比满足要求。五、周期比:主要为限制结构的抗扭刚度不能太弱,使结构具有必要的抗扭刚度,减小扭转对结构产生的不利影响,见高规4.3.5及相应的条文说明。周期比不满足要求,说明结构的抗扭刚度相对于侧移刚度较小,扭转效应过大,结构抗侧力构件布置不合理。周期比不满足时的调整方法:1、程序调整:SATWE程序不能实现。2、人工调整:只能通过人工调整改变结构布置,提高结构的抗扭刚度;总的调整原则是加强结构外围墙、柱或梁的刚度,适当削弱结构中间墙、柱的刚度;利用结构刚度与周期的反比关系,合理布置抗侧力构件,加强需要减小周期方向(包括平动方向和扭转方向)的刚度,或削弱需要增大周期方向的刚度。当结构的第一或第二振型为扭转时可按以下方法调整:1)SATWE程序中的振型是以其周期的长短排序的。2)结构的第一、第二振型宜为平动,扭转周期宜出现在第三振型及以后。见抗规3.5.3条3款及条文说明“结构在两个主轴方向的动力特性(周期和振型)宜相近”。3)当第一振型为扭转时,说明结构的抗扭刚度相对于其两个主轴(第二振型转角方向和第三振型转角方向,一般都靠近X轴和Y轴)的抗侧移刚度过小,此时宜沿两主轴适当加强结构外围的刚度,并适当削弱结构内部的刚度。4)当第二振型为扭转时,说明结构沿两个主轴方向的抗侧移刚度相差较大,结构的抗扭刚度相对其中一主轴(第一振型转角方向)的抗侧移刚度是合理的;但相对于另一主轴(第三振型转角方向)的抗侧移刚度则过小,此时宜适当削弱结构内部沿“第三振型转角方向”的刚度,并适当加强结构外围(主要是沿第一振型转角方向)的刚度。5)在进行上述调整的同时,应注意使周期比满足规范的要求。6)当第一振型为扭转时,周期比肯定不满足规范的要求;当第二振型为扭转时,周期比较难满足规范的要求。六、刚重比:主要是控制在风荷载或水平地震作用下,重力荷载产生的二阶效应不致过大,避免结构的失稳倒塌,见高规5.4.1和5.4.4及相应的条文说明。刚重比不满足要求,说明结构的刚度相对于重力荷载过小;但刚重比过分大,则说明结构的经济技术指标较差,宜适当减少墙、柱等竖向构件的截面面积。刚重比不满足时的调整方法:1、程序调整:SATWE程序不能实现。2、人工调整:只能通过人工调整增强竖向构件,加强墙、柱等竖向构件的刚度。七、层间受剪承载力比:主要为限制结构竖向布置的不规则性,避免楼层抗侧力结构的受剪承载能力沿竖向突变,形成薄弱层,见抗规3.4.2,高规4.4.3及相应的条文说明;对于形成的薄弱层应按高规5.1.14予以加强。层间受剪承载力比不满足时的调整方法:1、程序调整:在SATWE的“调整信息”中的“指定薄弱层个数”中填入该楼层层号,将该楼层强制定义为薄弱层,SATWE按高规5.1.14将该楼层地震剪力放大1.15倍。2、人工调整:如果还需人工干预,可适当提高本层构件强度(如增大柱箍筋和墙水平分布筋、提高混凝土强度或加大截面)以提高本层墙、柱等抗侧力构件的抗剪承载力,或适当降低上部相关楼层墙、柱等抗侧力构件的抗剪承载力。如果结构竖向较规则,第一次试算时可只建一个结构标准层,待结构的周期比、位移比、剪重比、刚度比等满足之后再添加其它标准层;这样可以减少建模过程中的重复修改,加快建模速度。上述几个参数的调整涉及构件截面、刚度及平面位置的改变,在调整过程中可能相互关联,应注意不要顾此失彼。5)、框剪结构中框架承担的倾覆力矩计算;新抗震规范第 6.1.3 条、高规 8.1.3 条规定,框架一剪力墙结构,在基本振型地震作用下,若框架部分承担的地 震倾覆力矩大于总地震倾覆力矩的 50%,其框架部分的抗震等级应按框架结构 确定,柱轴压比限值宜按框架结构采用。抗震规范第 6.1.3 条的条文说明给出了 框架部分承担的倾覆力矩的计算方法 zMC=ZZVjh 7.结构构件设计计算 1、柱轴压比计算:新抗震规范 6.3.7 条、高规的 6.4.2 条和混凝土规范 的 11.4.16 条,都规定了柱轴压比的限值,并规定建造于 IV 类场地且较高的高层 建筑柱轴压比限值应适当降低。柱轴压比指柱考虑地震作用组合的轴压力设计值 与柱的全截面面积和混凝土轴心抗压强度设计值乘积之比:可不进行地震计算的 结构,取无地震作用组合的轴压力设计值: 2)、剪力墙轴压比计算:新抗震规范 6.4.6 条、高规的 7.2.14 条和混凝土 规范的 11.7.13 条,都规定了剪力墙轴压比的限值。目前新规范程序给出各个墙 肢的轴压比。 3)、剪力墙强区:底部加新抗震规范和新高规对剪力墙结构底部加强部位的 定义略有不同,分别定义如下: 新抗震规范 6.1.10 条规定,部分框支抗震墙结构的抗震墙,其底部加强部位 的高度,可取框支层加上框支层以上两层的高度及落地抗震墙总高度的 l/8 二者 的较大值,且不大于 15m,其它结构的抗震墙,其底第6/8页部加强部位的高度可取墙肢总 高度的 1/8 和底部二层高度二者的较大值,且不大于 15m。 新高规的 7.1.9 条规定,一般剪力墙结构底部加强部位的高度可取墙肢总高 度的 l/8 和底部二层高度二者的较大值,当剪力墙高度超过 150m 时,其底部加强 部位的范围可取墙肢总高度的 1/10。新高规的 10.2.5 条规定,带转换层的高层 建筑结构,剪力墙结构底部加强部位可
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