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文档简介
1、第三篇 SATWE参数选取第三篇 SATWE参数选取第一部分 总信息1、水平力与整体坐标夹角(度):参数意义:该参数为地震作用、风荷载作用方向与结构整体坐标的夹角,逆时针为正,单位为度。当结构与整体坐标系不正交需按该方向重新计算地震力和风荷载时可填入此参数。如地震作用,沿不同方向结构的地震反应大小一般不同,结构地震反应是地震作用方向角的函数,存在某个角度结构地震反应取极大,即称为最不利地震作用方向,在WZQ.OUT中输出“地震作用最大的方向角度”。一般在此输入相应角度,结构布置会按该方向角度相应“旋转”,按此方向重新计算水平力:不仅包括地震力还包括风荷载,所以可能会造成风荷载计算不准(偏小)。
2、如何取值:一般先以默认值0输入;当结构与整体坐标不正交时,可在此处直接填入结构主轴与整体坐标的夹角。(经计算后,若WZQ.OUT中输出“地震作用最大的方向角度”大于±15度时,不建议此角度在此填入而重新计算,可在“地震信息”中“斜交抗侧力构件方向附加地震数”及“相应角度”输入相应考虑)。规范出处:抗规第5.1.1条-2: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。高规第3.3.2条-1:一般情况下,应允许在结构两个主轴方向分别考虑水平地震作用计算;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
3、向的水平地震作用。2、混凝土容重(kN/m3):参数意义:该参数是用来求梁、柱、墙重力荷载用的,如果不想让程序计算自重,可以填0。构件自重计算时,梁板、梁柱重叠部分都未扣除,饰面重量未考虑。隐含值25对框架结构可行,对剪力墙、板柱结构偏小;若采用轻混凝土或要考虑构件饰面层重时混凝土容重可相应填入适当值。如何取值:一般可取25kN/m3。考虑构件表面装饰防火保温等饰面宜适当加大:框架结构可取25、26 kN/m3;框架-剪力墙结构可取26、27 kN/m3;剪力墙可取27、28 kN/m3。规范出处:荷规附录A表A.1:钢筋混凝土自重24-25kN/m3。3、钢材容重(kN/m3):参数意义:该
4、参数是用来求梁、柱、墙重力荷载用的,如果不想让程序计算自重,可以填0。若要考虑构件表面饰面层重时钢材的容重可相应填入适当值。如何取值:一般情况下可取78kN/m3。若考虑防腐防火涂料等饰面及连接板可以适量增加。规范出处:荷规附录A表A.1:钢自重78.5kN/m3。4、裙房层数:参数意义:程序设置此参数作为多塔楼结构的底部加强部位的判断因素,即底部加强部位的高度还要满足裙房层数的要求,从而加强墙的抗震构造。对于带裙房的大底盘结构,应输入裙房所在层号,程序能够主动按高规的规定自动判断底部加强区所在位置。(注意:程序加强仅限于剪力墙,并没有对塔楼之间裙房连接体的屋面梁以及塔楼中与裙房连接体相连的外
5、围柱构造上应予以特别加强。)如何取值:层数是计算层数,等同于裙房屋面层号。无裙房时填0;有裙房时如实填写,裙房层数应包含地下室层数。(指地上的周边都有的裙房,当主体一面或多面无裙房时应注意风荷载需个案处理)。规范出处:抗规第6.1.3条-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;主楼结构在裙房顶层及相邻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。高规第4.8.6条:抗震设计时,与主楼连为整体的裙楼的抗震等级不应低于主楼的抗震等级,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。高规第10.6.4条:抗震设计时,多塔楼之间裙房连接体
6、的屋面梁应加强;塔楼中与裙房连接体相连的外围柱、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,柱箍筋宜在裙楼屋面上、下层的范围内全高加密,剪力墙宜按本规程第7.2.16条的规定设置约束边缘构件。5、转换层所在层数:参数意义:有转换层应在此指明其层号,以便正确确定剪力墙底部加强区的高度,并进行正确的内力调整。对于带转换层的框支剪力墙结构,输入转换层号后程序能够自动按照高规的规定正确地对框支梁、柱、落地剪力墙的抗震等级、内力等进行调整。还应注意:转换层是薄弱层,而程序仅通过自动计算楼层刚度比(70%和80%)来决定是否薄弱层来考虑1.15的楼层剪力增大系数,所以有
7、时应人工指定其薄弱层以免程序判断不出。如何取值:层号为计算自然层号,转换层所在层号应包含地下室层数。无转换层时填0;有转换层必须指明其层号。规范出处:抗规第3.4.3条-2:平面规则而竖向不规则的建筑结构,应采用空间结构计算模型,其薄弱层的地震剪力应乘以1.15的增大系数,应按本规范有关规定进行弹塑性变形分析,.高规第5.1.14条:对竖向不规则的高层建筑结构,.,其薄弱层对应于地震作用标准值的地震剪力应乘以1.15的增大系数;结构的计算分析应符合本规程第5.1.13条的规定,并应对薄弱部位采取有效的抗震构造措施。高规第4.8.6条:底部带转换层的高层建筑结构的抗震等级应符合本规程第4.8节的
8、规定。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尚宜按本规程表4.8.2和表4.8.3的规定提高一级采用,已经为特一级时可不再提高。6、地下室层数:参数意义:这里是指与上部结构同时进行内力分析的地下室部分。程序据此信息决定底部加强区范围和内力调整。程序在上部结构风荷载计算中扣除地下室高度;是导算风荷载和自动形成嵌固约束信息服务的。如何取值:无地下室时填0;当地下室局部层数不同时按主楼地下室层数输入。应根据地下层数具体情况具体填写。(注意:当一面或多面临空时,填土侧压力需个案处理。)规范出处: 抗规第6.1.14条:地下室顶板作为上部结构的
9、嵌固部位时,.地下室结构的楼层侧向刚度不宜小于相邻上部楼层侧向刚度的2倍。高规第5.3.7条:高层建筑结构计算中,当地下室顶板作为上部结构嵌固部位时,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。7、墙元细分最大控制长度:参数意义:墙元是力学中有限元法一个计算单位。此为在墙元细分时的参数,对于尺寸较大剪力墙墙元细分成一系列小壳元,为确保分析精度,要求小壳元边长不得大于程序限值(1.0Dmax5.0),隐含值Dmax=2.0。Dmax对分析精度略有影响但不敏感。控制长度取值越小越精确,但计算工作量越大。Dmax单位为m。如何取值:对于一般工程可取Dmax=2.0,足以满足设计要
10、求;但对于框支剪力墙结构,为了使框支梁与上部剪力墙有更好的协调性,Dmax取1.0(也可1.5);另外短肢剪力墙结构取1.0。规范出处:高规第5.1.4条:高层建筑结构分析模型应根据结构实际情况确定。所选取的分析模型应能较准确地反映结构中各构件的实际受力状况。高层建筑结构分析,可选择平面结构空间协同、空间杆系、空间杆-薄壁杆系、空间杆-墙板元及其他组合有限元等计算模型。 8、对所有楼层强制采用刚性楼板假定:参数意义:现浇混凝土楼板进行内力与位移计算时可视其为水平放置的深梁,具有很大的面内刚度,可近似认为楼板在其自身平面内为无限刚性。采用刚性楼板假定进行结构计算时,设计上应采取必要措施保证楼面的
11、整体刚度。抗规高规规定结构的位移比是在刚性楼板假定下作出的,在计算位移比此项指标时应考虑“强制执行刚性板假定”。(结构的位移比是反映结构扭转效应的一项重要指标,为了避免由于弹性节点的而产生的计算误差,规范规定在刚性楼板假定下计算结构位移比)。若设有弹性楼板,在计算位移时应选择此项;计算完成后再去掉此项选择以弹性楼板方式进行后续计算。如何取值:当位移计算时,不论是否开大洞或不规则,必须是刚性板假定。除了位移计算外,其他的结构分析、设计(计算内力与配筋及其它内容)时宜将此选项去掉。规范出处:抗规第3.6.4条:结构抗震分析时,应按照楼、屋盖在平面内变形情况确定为刚性、半刚性和柔性的横隔板,再按抗侧
12、力系统的布置确定抗侧力构件间的共同工作并进行各构件间的地震内力分析。高规第5.1.5条: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,相应地设计时应采取必要措施保证楼板平面内的整体刚度。.9、墙元侧向节点信息: 参数意义:这是墙元刚度矩阵凝聚计算的一个控制参数。若选“出口”,则只把墙元因细分而在其内部增加的节点凝聚掉,四边上的节点均作为出口节点,墙元的变形协调性好,分析结果符合剪力墙的实际,但计算量较大。若选“内部”,则只把墙元上、下边的节点作为出口节点,墙元其他节点均作为内部节点而被凝聚掉,这种处理是对剪力墙的一种简化模拟,其精度略逊于前者,但效率高实用性好。在为配筋而进
13、行的工程计算中,对于多层结构,由于剪力墙相对较少,工程规模相对较小,应选“出口节点”;而对于高层结构,由于剪力墙相对较多,工程规模相对较大,可选“内部节点”。如何取值:只要计算机条件容许可选“出口节点”(目前计算机均可达到,宜选);对于一般工程若无特殊要求也可采用“内部节点”。规范出处:高规第5.1.4条:高层建筑结构分析模型应根据结构实际情况确定。所选取的分析模型应能较准确地反映结构中各构件的实际受力状况。高层建筑结构分析,可选择平面结构空间协同、空间杆系、空间杆-薄壁杆系、空间杆-墙板元及其他组合有限元等计算模型。10、墙梁转框架梁的控制跨高比(0为不转):参数意义:当连梁的跨高比小于5时
14、(连梁跨度较小截面高度较大):其承受竖向荷载往往不大、梁弯矩较小,对配筋不起控制作用;而水平荷载下梁剪力很大,对剪切变形十分敏感容易出现剪切斜裂缝。对跨高比不大于2.5的连梁这种情况更为显著。而当连梁的跨高比不小于5时:竖向荷载作用下的弯矩所占比例较大,受力状态与一般框架梁相似,宜按框架梁进行设计。分析表明:当跨高比为2.5时剪切位移占连梁相对位移的30%以上,而当跨高比为5时剪切位移占连梁相对位移的10%左右,基本上以弯曲变形为主。程序根据输入的剪力墙洞口按跨高比自动判断是否转换为框架梁。但目前程序自动判断局限于规则对齐的洞口,对上下层洞口不对齐、墙厚变化等特殊情况不进行转换,应通过平面图查
15、看转换后的结果。如何取值:默认缺省值输入0为不转;一般输入控制跨高比为5。规范出处:高规第7.1.8条:剪力墙开洞形成的跨高比小于5的连梁,应按本章有关规定进行设计,当跨高比不小于5时,宜按框架梁进行设计。11、结构材料信息:参数意义:共5种类型:钢筋混凝土结构:按混凝土结构有关规范计算地震力和风荷载;钢与砼混合结构:目前没用专门的规范,可参照相应的规范执行;有填充墙钢结构:按钢结构有关规范计算地震力和风荷载;无填充墙钢结构:按钢结构有关规范计算地震力和风荷载;砌体结构:按混凝土结构有关规范计算地震力和风荷载,并对砌块墙进行抗震验算。(此处用于底框结构)如何取值:按主体结构材料如实填写。规范出
16、处:砼规第2.1.3条:关于钢筋混凝土结构定义。砌规第2.1.1条:关于砌体结构定义。12、结构体系:参数意义:这个参数用来对应规范中相应的调整系数,确定结构类型即确定与其对应的有关设计参数。规范规定不同结构体系的内力调整及配筋不同,同时风振系数、结构基本周期也不同,影响风荷载计算。共10种类型:框架结构、框剪结构、框筒结构、筒中筒结构、剪力墙结构、短肢剪力墙结构、复杂高层结构、板柱剪力墙结构、异形柱框架结构、异形柱框剪结构。如何取值:按实际结构体系如实填写。规范出处:砼规第2.1.10-2.1.12条:关于框架结构、剪力墙结构、框架-剪力墙结构定义。高规第2.1.3-2.1.7条:关于框架结
17、构、剪力墙结构、框架-剪力墙结构、板柱-剪力墙结构、框架-核心筒结构、筒中筒结构定义。高规第10.1.1条:关于复杂高层建筑结构定义。异规第2.1.2条:关于异形柱结构定义。13、恒活荷载计算信息:参数意义:这是竖向力计算控制参数,共5种:不计算恒活荷载:不计算竖向力;一次性加载:按一次加荷方式计算竖向力,采用整体刚度一次加载模型。主要原理是先假定结构已经完成然后将荷载一次性加载到工程中,会造成结构竖向位移往往偏大。适用于多层结构或有上传荷载(如吊柱、多层外挑等)的结构。模拟施工加载1:按模拟施工加荷方式1计算竖向力,采用整体刚度分层加载模型,竖向荷载是一层一层作用的并在施工中逐层找平,下层变
18、形对上层基本不产生影响,也不影响上面各层。普遍应用于各种类型的下传荷载的结构,目的是去掉下部荷载对上部结构产生的平动影响。采用这种方法计算出来的各点弯矩无法满足平衡条件。模拟施工加载2:与模拟施工加荷方式1相比其主要区别在于先将竖向构件(柱、墙)的轴向刚度放大10倍(目前程序仅对柱),然后再按模拟施工加荷方式1进行加载。主要目的以削弱竖向荷载按刚度的重分配,使柱和墙分得轴力比较均匀接近手算结果,传给基础的荷载更为合理。模拟施工2并没有严格的理论基础,只能说是一种经验上处理方式。主要用于当基础落在非坚硬土层上时的基础设计;但对于上部结构应较少采用。模拟施工加载3:按模拟施工加荷方式3计算竖向力,
19、采用分层刚度分层加载模型(分层计算各层刚度后,再分层施加竖向荷载)。与加载1类似,只是分层加载时去掉了没有用的刚度使其更接近与施工过程。建议可首选模拟施工加载3来计算恒载(还应注意:对长悬臂结构特别悬臂好几层工程,若不考虑施工工艺而盲目采用“施工模拟3”会使竖向恒载下节点位移结果偏小不符合真实情况,此时可按“一次性加载”再分析)。按模拟施工荷载的方法求竖向力作用下的结构内力可以避免一次性加载带来的轴向变形过大的计算误差。所以对一般多、高层建筑应首选模拟施工荷载(1、2、3)。如何取值:一般对于多高层结构采用“模拟施工加载3”;“模拟施工加载2”仅用于一些基础计算;特别注意悬挑部分等应“一次性加
20、载”方式。规范出处:高规第5.1.9条:高层建筑进行重力荷载作用效应分析时,柱、墙轴向变形宜考虑施工过程的影响。施工过程的模拟可根据需要采用适当的简化方法。(条文说明:.如结构竖向刚度、竖向荷载逐层形成、逐层计算、逐层施加)14、风荷载计算信息:参数意义:这是风荷载计算控制参数,共2种:不计算风荷载和计算风荷载;“计算风荷载”表示计算X、Y两个方向的风荷载。如何取值:视具体情况,一般选“计算风荷载”。规范出处:15、地震作用计算信息:参数意义:这是地震作用计算控制参数,共3种:不计算地震作用:不算地震作用;计算水平地震作用:计算X、Y两个方向的地震作用;计算水平和竖向地震作用:计算X、Y、Z三
21、个方向的地震作用。注意:程序只能对全体而不是单个构件计算竖向地震。(关于大跨度或长悬臂界定:9 度和9度以上时,跨度18m的屋架、跨度4.5m的悬挑梁、跨度1.5m的悬挑板;8 度时,跨度24m的屋架、跨度6.0m的悬挑梁、跨度2.0m的悬挑板,应考虑竖向地震作用)。如何取值:视具体情况,一般选“计算水平地震作用”。“计算水平和竖向地震作用”用于9度区及8度区的大跨度、长悬臂结构。规范出处:抗规第5.1.1条-4:8、9度时的大跨度和长悬臂结构及9度时的高层建筑,应计算竖向地震作用。高规第3.3.2条-3、4:8度、9度抗震设计时,高层建筑中的大跨度和长悬臂结构应考虑竖向地震作用;9度抗震设计
22、时应计算竖向地震作用。高规第3.3.15条:水平长悬臂构件、大跨度结构以及结构上部楼层外挑部分考虑竖向地震作用时,竖向地震作用的标准值在8度和9度设防时,可分别取该结构或构件承受的重力荷载代表值的10%和20%。高规第10.2.6条:8度抗震设计时转换构件尚应考虑竖向地震的影响。高规第10.5.2条:8度抗震设计时,连体结构的连接体应考虑竖向地震的影响。16、结构所在地区:参数意义:共3种:全国、上海、广东。分别采用国家规范、上海地区规程和广东地区规程。如何取值:视具体情况,一般选“全国”;其他具体确定。规范出处:17、施工次序:参数意义:共3种:全国、上海、广东。分别采用国家规范、上海地区规
23、程和广东地区规程。如何取值:视具体情况,一般选“全国”;其他具体确定。规范出处:第二部分 风荷载信息1、地面粗糙度类别:参数意义:地面粗糙度分A、B、C、D四类。是指风在到达结构物以前吹越过2km范围内的地面时,描述该地面上不规则障碍物分布状况的等级。荷规第7.2.1条条文说明有近似确定地面粗糙度的原则(共4条)。如何取值:按建筑物所在位置实际情况确定。规范出处:荷规第7.2.1条:对于平坦或稍有起伏的地形,风压高度变化系数应根据地面粗糙度类别按表7.2.1 确定。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、丘陵以及房屋比较稀疏的乡
24、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。高规第3.2.3条:地面粗糙度应分为四类:(同荷规)2、修正后的基本风压(kN/m2):参数意义:修正后的基本风压一般指要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(一般情况下此处“修正后的基本风压”就是基本风压,其他系数如风压高度变化系数、体型系数或风振系数程序均自动计算,不需再乘以输入)。需注意: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100年重现期的风压值采用。对风荷载是否敏感主要与高层加载的自振特性有关,一般情况房屋高度大于60m可按
25、100年一遇风压值采用。当没有100年一遇风压资料时可近似按50年一遇基本风压值乘以增大系数1.1采用。如何取值:根据建筑物所在位置按荷规规定取值,应0.3 kN/m2。当房屋高度大于60m时应按100年一遇风压值采用。规范出处:荷规第7.1.2条:基本风压应按本规范附录D.4 中附表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。高规第3.2.2条:基本风压应按照现行国家标准建筑结构荷载规范GB 50009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
26、压应按100年重现期的风压值采用。3、结构基本周期(秒):参数意义:结构基本周期主要是计算风荷载中的风振系数用的,其缺省值由经验公式确定。如果已经知道结构的基本周期,此处可以直接填计算周期,可以使风荷载的计算更准确。(如果不想考虑风振系数的影响,则可在此输入一个小于0.25的值)。如何取值:可先用规范经验公式计算值或者软件的缺省值;待计算完,查WZQ.OUT文件,输入计算的第一平动周期值重算。规范出处:荷规附录E:结构基本自振周期的经验公式。高规附录B.0.2条公式。高规第3.2.6条:表下注:结构基本自振周期可由结构动力学计算确定。对比较规则的结构也可采用近似公式计算:剪力墙结构T1=(0.
27、08-0.1)n;框架-剪力墙结构和框架-核心筒结构T1=(0.06-0.08)n;剪力墙结构和筒中筒结构T1=(0.05-0.06)n。(n为结构层数)4、体型系数:参数意义:现代多、高层结构立面变化较大,不同的区段内的体系系数可能不一样,程序限定体系系数最多可分三段取值;若体型系数只分一段或两段时则仅需填写前一段或两段的信息,其余信息可不填。由于程序计算风荷载时自动扣除地下室高度,因此分段时只考虑上部结构,而不用将地下室单独分段。这里指的是基本系数。如何取值:体形无变化时体型分段数填1;各段最高层号及体型系数按实际情况填写。体型系数取值见相关规范要求;对于超过60m的建筑可考虑用高规附录A
28、计算。规范出处:荷规第7.3条:风荷载体型系数。高规第3.2.5条:计算主体结构的风荷载效应时,风荷载体型系数s可按下列规定采用.。在需要更细致进行风荷载计算的场合,风荷载体型系数可按本规程附录A采用,或由风洞试验确定。5、设缝多塔背风面体型系数:参数意义:该参数主要应用在带变形缝的结构关于风荷载的计算中。若将结构一变形缝为界定义成多塔,则风荷载将多计算出一个迎风面。这对于有风荷载控制的结构(如沿海地区)则计算误差会比较大。对于设缝多塔结构,可在前处理第6项“多塔结构补充定义”中指定各塔的挡风面。程序在计算风荷载时会自动考虑挡风面的影响,并采用此处输入的背风面体型系数对风荷载进行修正。为较准确
29、地计算多塔结构风荷载程序新增了挡风面定义功能。挡风面针对每层的每个塔楼进行定义。对任一层的任何一个塔,若该塔外表面的某个区域被结构的另外部分遮挡或被另外建筑物遮挡,那么该区域就要被定义为挡风面。每一个塔可以定义多个挡风面。除了挡风面定义还需要在风荷载信息中输入背风面体型系数,程序即可正确计算多塔结构的风荷载。注意:当前还没有对此体型系数的分段功能。如何取值:隐含值为0.5。如果此参数填0,则程序无法考虑挡风面的影响。规范出处:第三部分 地震信息1、结构规则性信息:参数意义:一般而言,满足规范“宜”的条件属规则结构;不满足“宜”满足“应”的条件属不规则结构;而不满足“应”的则属特别甚至严重不规则
30、结构,此时应考虑建筑结构有无调整的可能,尽可能调整后再算。“规则性”的判断上:先从平面竖向结构形式布置等“定性”,再根据SATWE相应计算输出结果“定量”。如何取值:此项目前不起作用!规范出处:抗规第3.4.1条:建筑设计应符合抗震概念设计的要求,不应采用严重不规则的设计方案。抗规第3.4.2条:平面不规则的类型和竖向不规则类型。高规第4.3条:结构平面布置。高规第4.4条:结构竖向布置。2、设计地震分组:参数意义:设计地震分组分第一组、第二组、第三组。抗规将近震、远震改称设计地震分组,可更好体现震级和震中距的影响。如何取值:根据抗规附录A指定的设计地震分组输入。规范出处:抗规第3.2.4条:
31、我国主要城镇(县级及县级以上城镇)中心地区的抗震设防烈度、设计基本地震加速度值和所属的设计地震分组,可按本规范附录A采用。3、设防烈度:参数意义:设防烈度共6种:6度(0.05g)、7度(0.10g)、7度(0.15g)、8度(0.20g)、8度(0.30g)、9度(0.40g)。如何取值:根据抗规附录A指定的设防烈度输入;并按建筑工程抗震设防分类标准(GB 50223-2008)第3.0.3条调整。规范出处:抗规第3.1.3条:各抗震设防类别建筑的抗震设防标准,均应符合现行国家标准建筑工程抗震设防分类标准GB 50223的要求。抗规第3.2.4条:我国主要城镇(县级及县级以上城镇)中心地区的
32、抗震设防烈度、设计基本地震加速度值和所属的设计地震分组,可按本规范附录A采用。抗标第3.0.2条:建筑工程应划分为以下四个抗震设防类别:1 标准设防类(简称甲类).2 重点设防类(简称乙类).3 特殊设防类(简称丙类).4 适度设防类(简称丁类).抗标第3.0.3条:各抗震设防类别建筑的抗震设防标准,应符合下列要求:.4、场地类别:参数意义:场地类别分4类,可取值0、1、2、3、4,分别代表上海地区和全国的、类土。场地土类别越高越软,场地土的特征周期越长;它与土层类别及土层覆盖分布情况有关。如何取值:根据具体工程所对应的详细地勘报告确定。规范出处:抗规第4.1.6条:建筑的场地类别,应根据土层
33、等效剪切波速和场地覆盖层厚度按表4.1.6划分为四类。.5、框架抗震等级:参数意义:框架抗震等级可取值0、1、2、3、4、5,分其中0、1、2、3、4分别代表抗震等级为特一级、一、二、三和四级,5代表不考虑抗震构造要求。如何取值:根据规范相应规定确定。(特别注意有时抗震等级需要调整:二、三级医院门诊、住院用房为抗震重点设防类;人流密集的大型多层商场为抗震重点设防类;幼儿园、小学、中学的教学用房以及学生宿舍和食堂抗震应不低于重点设防类;高层建筑结构单元经常使用人数超过8000人抗震宜化为重点设防类。具体要求详见抗标第3.0.3条)规范出处:抗规第6.1.2条:钢筋混凝土房屋应根据烈度、结构类型和
34、房屋高度采用不同的抗震等级,并应符合相应的计算和构造措施要求。丙类建筑的抗震等级应按表6.1.2确定。抗规第6.1.3条:钢筋混凝土房屋抗震等级的确定,尚应符合下列要求:.高规第4.8.2条:A级高度的高层建筑结构抗震等级;高规第4.8.3条:B级高度的高层建筑结构抗震等级。及高规第4.8.5条、第4.8.6条。抗标第3.0.3条:各抗震设防类别建筑的抗震设防标准,应符合下列要求:.6、剪力墙抗震等级:参数意义:剪力墙抗震等级可取值0、1、2、3、4、5,分其中0、1、2、3、4分别代表抗震等级为特一级、一、二、三和四级,5代表不考虑抗震构造要求。如何取值:根据规范相应规定确定。(特别注意有时
35、抗震等级需要调整:二、三级医院门诊、住院用房为抗震重点设防类;人流密集的大型多层商场为抗震重点设防类;幼儿园、小学、中学的教学用房以及学生宿舍和食堂抗震应不低于重点设防类;高层建筑结构单元经常使用人数超过8000人抗震宜化为重点设防类。具体要求详见抗标第3.0.3条)规范出处: 抗规第6.1.2条:钢筋混凝土房屋应根据烈度、结构类型和房屋高度采用不同的抗震等级,并应符合相应的计算和构造措施要求。丙类建筑的抗震等级应按表6.1.2确定。抗规第6.1.3条:钢筋混凝土房屋抗震等级的确定,尚应符合下列要求:.高规第4.8.2条:A级高度的高层建筑结构抗震等级;高规第4.8.3条:B级高度的高层建筑结
36、构抗震等级。及高规第4.8.5条、第4.8.6条。抗标第3.0.3条:各抗震设防类别建筑的抗震设防标准,应符合下列要求:.7、按中震(或大震)不屈服做结构设计:参数意义:SATWE两种关于结构性能设计范畴的选择,即:中震或大震的弹性设计、中震或大震的不屈服设计。目前没有放到规范中,只有在具体提出结构性能设计要点时才能对其进行有针对性的分析、验算。(注意:重要构件在弹性阶段要比不屈服阶段具有更高的抗震能力:实际应用还需注意:特一级框架柱及框支柱其受剪承载力并不取决于中震不屈服阶段验算,而是取决于小震特一级的受剪承载力要求。对于底部加强部位的墙肢采用中震不屈服阶段控制剪压比时实际上并不高于特一级的
37、要求,宜考虑按中震弹性阶段控制其剪压比)如何取值:根据设计需要选择按“中(大)震弹性设计”还是“中(大)震不屈服设计”。对于中(大)震弹性设计:1)地震影响系数最大值max按中震(2.8倍小震)或大震(4.5-6倍小震)取值;2)取消组合内力调整(取消强柱弱梁、强剪弱弯调整)。程序实现:输入相应max,再把构件抗震等级指定为四级。对于中(大)震不屈服设计:1)地震影响系数最大值max按中震(2.8倍小震)或大震(4.5-6倍小震)取值;2)构件抗震等级指定为四级,取消组合内力调整(取消强柱弱梁、强剪弱弯调整);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
38、调整系数RE取1.0。程序实现:输入相应max,勾选此项“按中震(或大震)不屈服做结构设计”。规范出处:8、考虑偶然偏心:参数意义:如果考虑偶然偏心,程序将自动增加计算4个地震工况,分别是质心沿Y正、负向偏心5%的X地震和沿X正、负向偏心5%的Y地震。规范规定直接取各层质量偶然偏心为0.05Li(Li为垂直与地震作用方向的建筑物总长度)来计算单向水平地震作用。由偶然因素引起的结构质量分布的变化,会导致结构固有振动特性的变化,因而结构在相同地震作用下的反应也将发生变化。考虑偶然偏心,也就是考虑由偶然偏心引起的可能的最不利的地震作用。控制偶然偏心的主要目的是控制结构扭转效应;当结构在偶然偏心作用下
39、位移比大于1.2则说明结构质量和刚度比较不均匀,抗扭转能力较差。5%的偶然偏心是从施工角度考虑的,使内力增大5%-10%,位移有显著增大(平均18.47%)。如何取值:计算单向地震时应考虑偶然偏心;验算结构位移比时总是考虑偶然偏心。偶然偏心:对于高层建筑即便均匀对称结构也应选择,多层规则结构可不考虑。设计中选取上可以遵循以下规则:1)、当为规则结构高层时(位移比<1.2),可只考虑偶然偏心;2)、当为规则或一般不规则多层结构时,可偶然偏心、双向地震都不考虑;3)、当为很不规则结构时(位移比>1.2),均要考虑双向地震。(特别注意:计算结构位移比时应强制所有楼板为刚性楼板假定。)规范
40、出处:高规第3.3.3条:计算单向地震作用时应考虑偶然偏心的影响。每层质心沿垂直于地震作用方向的偏移值可按下式采用:.高规第4.3.5条:结构平面布置应减少扭转的影响。在考虑偶然偏心影响的地震作用下,楼层竖向构件的最大水平位移和层间位移,A级高度高层建筑不宜大于该楼层平均值的1.2倍,不应大于该楼层平均值的1.5倍;.9、考虑双向地震作用:参数意义:考虑双向地震作用时,程序将自动对X、Y的地震作用效应(不考虑偶然偏心)Sx、Sy进行修改。考虑了双向地震扭转效应后:对于X和Y地震作用都作不同程度的放大。考虑双向地震时,配筋平均增大5%-8%,但构件最大增加1倍。程序允许同时选择“偶然偏心”和“双
41、向地震”,若同时选择则程序在计算内力时自动选择二者之间的较大值进行设计,而不是二者的叠加。如何取值:双向地震一般只对不规则结构(满足抗规两条以上不规则或位移比接近限值时)采用。一般当刚性板假定下结构位移比大于1.2时需要考虑双向地震作用。抗震解答黄小坤认为:超过扭转位移比下限1.2较多(比如A级高度高层建筑大于1.4、B级高度或复杂高层建筑大于1.3),则认为扭转明显,需要考虑双向地震作用。此时判断楼层扭转位移比值时,可不考虑质量偶然偏心的影响。规范出处:抗规第5.1.1条-3:质量和刚度分布明显不对称的结构,应计入双向水平地震作用下的扭转影响;其他情况,应允许采用调整地震作用效应的方法计入扭
42、转影响。高规第3.3.2条-2:质量与刚度分布明显不对称、不均匀的结构,应计算双向水平地震作用下的扭转影响;其他情况,应计算单向水平地震作用下的扭转影响。抗规第5.2.3条2-3:双向水平地震作用的扭转效应,可按下列公式中的较大值确定:.高规第3.3.11条-3:考虑双向水平地震作用下的扭转地震作用效应,应按下列公式中的较大值确定:.10、计算振型个数:参数意义:一般计算振型数应大于9,多塔结构计算振型应取更多些。还应特别注意:指定振型数不能超过结构有质量贡献的总自由度数即结构固有振型总数;对采用刚性板假定的单塔结构考虑扭转耦联作用时其振型数应为3的倍数且层数3倍,否则会造成地震力计算异常。振
43、型数的多少与结构层数及结构形式有关,当结构层数较多或结构层刚度突变较大时振型数应取多些,如有弹性节点、多塔楼、转换层等结构形式。计算振型数的多少,要经过计算看振型参与质量(X、Y向有效质量系数)是否超过90%,如超过,则认为基底的地震剪力误差已很小(5%),所取振型数已满足;如不够,则应返回参数设置增加振型数。要密切关注有效质量系数是否达到了要求。振型数不满足则地震作用计算也就失去了意义。如何取值:当考虑扭转耦联计算时振型数应不小于9;对于不规则应考虑耦联,此时不应少于15个,多塔结构应不少于塔数的9倍。计算完应查看WZQ.OUT文件中X、Y向有效质量系数是否均超过90%;如不够,则应返回此处
44、增加振型数。规范出处:抗规第5.2.2条-2:抗震计算时不进行扭转耦联计算的结构,水平地震作用标准值的效应,可只取2-3个振型,当基本自振周期大于1.5s或房屋高宽比大于5时,振型个数应适当增加。(其条文说明P243:振型个数一般可以取振型参与质量达到总质量90%所需的振型数)抗规第5.2.3条-2:按扭转耦联振型分解法计算时,各楼层可取两个正交的水平位移和一个转角共三个自由度,并应按下列公式计算结构的地震作用和作用效应。高规第5.1.13条(B级高度的高层结构和本规程第10章规定的复杂高层建筑结构):2)抗震设计时,宜考虑平扭耦联计算结构的扭转效应,振型数不应小于15,对多塔楼结构的振型数不
45、应小于塔楼数的9倍,且计算振型数应使振型参与质量不小于总质量的90。11、活荷载质量折减系数:参数意义:是指计算重力荷载代表值时的活荷载组合值系数,缺省值与荷载组合中活荷载组合值系数相同(一般为0.5),如果用户需要也可以自己修改。活荷载质量调整系数即活荷载组合系数,它只改变楼层质量,不改变荷载总值,即对竖向荷载作用下内力计算无影响。计算重力荷载代表值时的活荷载组合值系数即为程序中的活荷载质量折减系数。现程序给出的系数只能用于全楼而不能分段输入;因此若楼层使用功能不同使活荷载组合系数不同,就应多算几次才行。如何取值:取计算重力荷载代表值时的活荷载组合值系数。对雪荷载、屋面积灰及其他民用建筑楼面
46、等效均布活荷载取0.5;注意:对藏书库、档案库楼面等效均布活荷载取0.8。规范出处:抗规第5.1.3条:计算地震作用时,建筑的重力荷载代表值应取结构和构配件自重标准值和各可变荷载组合值之和。各可变荷载的组合值系数,应按表5.1.3 采用。12、周期折减系数:参数意义:周期折减的目的是为了充分考虑框架结构和框架-剪力墙结构的填充墙刚度对计算周期的影响,主要由于框架、框剪或框架筒体结构;主要起着对地震力放大的作用。高层建筑结构内力位移分析时只考虑了主要结构构件(梁、柱、剪力墙和筒体等)的刚度,没有考虑非承重结构的刚度,因而计算的自振周期较实际的长,按这一周期计算的地震力偏小。考虑周期折减会加大地震
47、力。大量工程实测表明实际建筑物自振周期短于计算的周期,其大小由结构类型和填充墙多少决定,尤其是有实心砖填充墙的框架结构。周期折减系数不改变结构的自振特性,只改变地震影响系数。一般而言,如果是砖填充墙由于其刚度比较大,若通过与主体结构的可靠连接则可以与主体结构共同作用,对结构的影响比较大。但现在工程很少采用砖填充墙,而是大量采用石膏板等轻质隔墙刚度非常弱,因此其周期折减可取的大一些或者不折减。(注:有些工程输入周期折减系数其计算结果无任何变化?主要因为结构的自振周期很小,位于振型分解反映谱法的平台段,乘以折减系数后仍位于平台段,所以在地震作用下结构的基底剪力和层间位移角不会有任何变化)如何取值:
48、对于框架结构,若填充墙较多,周期折减系数可取0.6-0.7,填充墙较少可取0.7-0.8;对于框架-剪力墙结构可取0.8-0.9;剪力墙结构可取0.91.0。也可参考抗震手册P361有关于框架周期调整系数t:当计入填充墙的抗侧力刚度时取1.0;当不计入填充墙的抗侧力刚度时,对于多孔砖和小型砌块填充墙可按表取值(根据有砌体填充墙框架榀数占的比例及填充墙上有无门窗洞口),对于轻质墙体或外墙挂板时可取0.8-0.9。规范出处:高规第3.3.16条:计算各振型地震影响系数所采用的结构自振周期应考虑非承重墙体的刚度影响予以折减。高规第3.3.17条:当非承重墙体为填充砖墙时,高层建筑结构的计算自振周期折
49、减系数T可按下列规定取值:1、框架结构可取0.60.7;2、框架-剪力墙结构可取0.70.8;3、剪力墙结构可取0.91.0。对于其他结构体系或采用其他非承重墙体时,可根据工程情况确定周期折减系数。13、结构的阻尼比(%):参数意义:对于一些常见结构,程序给出了结构阻尼比的隐含值。程序提供的参考值:混凝土结构:0.05;钢结构:0.02;混合结构:0.03。这个阻尼值不但用于地震作用计算,也要用于风荷载的计算。如何取值:小震作用(多遇地震)下:钢筋混凝土结构取0.05;12层的钢结构取0.035;12层的钢结构取0.02;钢混凝土混合结构取0.04。规范出处:抗规第5.1.5条-1:除有专门规
50、定外,建筑结构的阻尼比应取0.05,.抗规第8.2.2条: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。高规第3.3.8条-1: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,.高规第11.2.18条:混合结构在多遇地震下的阻尼比可取为0.04。14、特征周期Tg(秒):参数意义:特征周期是场地土的固有特性,与场地类别和设计地震分组有关。可以根据规范确定,也可以根据具体需要来指定。一般隐含值为规范规定值。如何取值:根据规范相应规定确定。规范出处:抗规第3.2.3条:建筑的设计特征周期
51、应根据其所在地的设计地震分组和场地类别确定。本规范的设计地震共分为三组。对类场地,第一组、第二组和第三组的设计特征周期,应分别按0.35s、0.40s和0.45s采用。抗规第5.1.4条:.特征周期应根据场地类别和设计地震分组按表5.1.4-2采用,计算8、9度罕遇地震作用时,特征周期应增加0.05s。抗规第5.2.7条:表5.2.7关于附加周期。高规第3.3.7条:.特征周期应根据场地类别和设计地震分组按表3.3.7-2采用,计算8、9度罕遇地震作用时,特征周期应增加0.05s。15、多遇地震影响系数最大值:参数意义:地震影响系数是一个加速度系数,表征对应某一地震烈度地表产生地面运动加速度,
52、牵涉上部建筑结构引出上部质量振动从而产生地震力。建筑结构的地震影响系数应根据烈度、场地类别、设计地震分组和结构自振周期及阻尼比确定。可以根据规范确定,也可以根据具体需要来指定。一般隐含值为规范规定值。如何取值:根据规范相应规定确定。规范出处:抗规第5.1.4条:建筑结构的地震影响系数应根据烈度、场地类别、设计地震分组和结构自振周期以及阻尼比确定。其水平地震影响系数最大值应按表5.1.4-1采用;. 高规第3.3.7条:建筑结构的地震影响系数应根据烈度、场地类别、设计地震分组和结构自振周期及阻尼比确定。其水平地震影响系数最大值max应按表3.3.7-1采用;. 16、罕遇地震影响系数最大值:参数
53、意义:地震影响系数是一个加速度系数,表征对应某一地震烈度地表产生地面运动加速度,牵涉上部建筑结构引出上部质量振动从而产生地震力。建筑结构的地震影响系数应根据烈度、场地类别、设计地震分组和结构自振周期及阻尼比确定。可以根据规范确定,也可以根据具体需要来指定。一般隐含值为规范规定值。如何取值:根据规范相应规定确定。规范出处:抗规第5.1.4条:建筑结构的地震影响系数应根据烈度、场地类别、设计地震分组和结构自振周期以及阻尼比确定。其水平地震影响系数最大值应按表5.1.4-1采用;. 高规第3.3.7条:建筑结构的地震影响系数应根据烈度、场地类别、设计地震分组和结构自振周期及阻尼比确定。其水平地震影响
54、系数最大值max应按表3.3.7-1采用;. 17、斜交抗侧力构件方向附加地震数/相应角度(度):参数意义:程序增加了自动计算多方向水平地震作用的功能。用户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,这样不至于漏掉最不利情形,保证了结构设计的安全。程序允许输入最多5组地震方向,附加地震数可在0-5之间取值,并填入相应角度,该角度是与X轴正方向夹角,逆时针方向为正。如:在“附加地震数”中输入2,在“相应角度”中输入30°和45°,则程序自动以30°和150
55、176;、45°和135°各位一组计算水平地震作用,加上原来的0°和90°,最后构件验算取最不利一组。总结:A) 对于正交、规则结构,是否考虑多方向地震对构件配筋结果影响很小,配筋平均增加不到1%;B) 对于存在明显斜交抗侧力构件的结构,考虑多方向地震对构件配筋结果影响较明显,配筋平均增加5%左右,最大增加90%,因而应考虑多方向地震作用。如何取值:无斜交构件时取0,斜交角度15应考虑;经计算后,若WZQ.OUT中输出“地震作用最大的方向角度”大于±15度时,在此:“斜交抗侧力构件方向附加地震数”及“相应角度”输入进行相应考虑,重新计算。规范出处:抗规第5.1.1条-2: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。高规第3.3.2条-1:一般情况下,应允许在结构两个主轴方向分别考虑水平地震作用计算;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。第四部分 活荷信息1、柱 墙设计时活荷载:不折减/折减参数意义:楼面上的活荷载
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