Pkpm软件的初级应用(2009)

1、PKPM软件的初级应用软件的初级应用同济大学土木工程学院主讲：余江滔专业实践专业实践Back本章共计本章共计8 8课时课时PKPM 软件的初级应用轴线输入牛车和火箭轴线输入牛车和火箭1错层和非水平构件错层和非水平构件2荷载的判断与输入荷载的判断与输入3 3Satwe的计算参数的计算参数4Satwe计算结果阅读计算结果阅读3 5轴线输入牛车还是火箭轴线输入牛车还是火箭 轴线输入的几种方式： 最原始的建模：两点直线，平行直线，圆弧 规则的房屋：正交轴网，圆弧轴网； 细部修改：平移，平移复制，剪切，延伸，删除，“网点编辑”； 复杂的房屋轴线：采用”建筑图的轴线转换”牛车牛车轴线输入牛车还是火箭轴线输

2、入牛车还是火箭 找开“建筑图”； 分离出“轴线层”，建立新的图层”PKPM_AXIS”； 将“轴线”转换至图层”PKPM_AXIS”上； 打开“工具”之“加载应用程序”，加载“C:PKPMCFGTchDwg2000.arx”; CAD菜单项之“转换”之“仅转换为建筑模型数据”火箭火箭轴线输入牛车还是火箭轴线输入牛车还是火箭 建议使用“轴线命名”功能； 过小的节点间距会带来一些“数据检测”和计算的问题，原则是在不明显影响计算结果的基础上尽量合并，但慎用“节点对齐”和“清理网点” 首层建模的网点会在JCCAD中采用，应注意的是尽量保留合适的网线，甚至要增设网线（以便地梁筏板布置），去除干扰网线（影

3、响有限元网格划分）几点注意几点注意错层和非水平构件错层和非水平构件错层结构是指在建筑中同层楼板不在同一高度，错层结构是指在建筑中同层楼板不在同一高度，并且并且高差大于梁高（或大于高差大于梁高（或大于500mm）的结构类型。的结构类型。错层结构由于楼板不连续，会引起构件内力分配错层结构由于楼板不连续，会引起构件内力分配及地震作用沿层高分布的复杂化，错层部位还容及地震作用沿层高分布的复杂化，错层部位还容易形成不利于抗震的短柱和矮墙，属于复杂多高易形成不利于抗震的短柱和矮墙，属于复杂多高层结构，因此错层结构在建模、计算、出图等各层结构，因此错层结构在建模、计算、出图等各个设计环节上都有其特殊性，比平

4、层结构的设计个设计环节上都有其特殊性，比平层结构的设计要困难得多。下面结合要困难得多。下面结合PKPM软件，谈谈错层结软件，谈谈错层结构设计分析中应注意的问题。构设计分析中应注意的问题。错层和非水平构件错层和非水平构件 高差小于梁高（或小于高差小于梁高（或小于500mm）的结构类型的结构类型 可以按照通常的方式进行模型输入，仅在可以按照通常的方式进行模型输入，仅在PM第第2项中项中“结构楼面布置信息结构楼面布置信息”中设置中设置“楼板错楼板错层层”处理。处理。错层和非水平构件错层和非水平构件 高差大于梁高（或大于高差大于梁高（或大于500mm）的结构的结构错层和非水平构件错层和非水平构件 1.

5、 增加标准层方式增加标准层方式 (推荐推荐) 该方式适用于很多楼层大量房间错层的情况。如果仍然该方式适用于很多楼层大量房间错层的情况。如果仍然使用修改梁标高的方式，虽然可行，但手工计算错层标使用修改梁标高的方式，虽然可行，但手工计算错层标高繁冗易出错，修改的工作量太大。在高繁冗易出错，修改的工作量太大。在PMCAD模型输模型输入时，结构层的划分原则是以楼板为界，通过增加标准入时，结构层的划分原则是以楼板为界，通过增加标准层，将错层部分的楼板人为地分开，实现相同楼层梁板层，将错层部分的楼板人为地分开，实现相同楼层梁板标高不同的目的。标高不同的目的。 三板斧系列三板斧系列错层和非水平构件错层和非水

6、平构件13254 共共5个标准层个标准层错层和非水平构件错层和非水平构件 2. 错层斜梁错层斜梁 (对构件单击鼠标右键) 该方式适用于仅有个别楼层的个别房间错层的情况。该方式适用于仅有个别楼层的个别房间错层的情况。PMCAD提供了提供了【错层斜梁错层斜梁】及单击鼠标右键的快捷构及单击鼠标右键的快捷构件修改方式，来指定或修改梁两端的标高，使部分房间件修改方式，来指定或修改梁两端的标高，使部分房间周边的梁与同楼层其他梁标高不同。根据周边的梁与同楼层其他梁标高不同。根据PKPM软件自软件自动生成楼板，且楼板标高总与周边梁标高对齐的规律，动生成楼板，且楼板标高总与周边梁标高对齐的规律，使得这部分房间楼

7、板标高也与该楼层其他楼板标高不同，使得这部分房间楼板标高也与该楼层其他楼板标高不同，从而实现了错层设计。从而实现了错层设计。（本法适用于非顶层梁）（本法适用于非顶层梁）三板斧系列三板斧系列模型模型“错层斜梁错层斜梁”左侧第一层左侧第一层错层和非水平构件错层和非水平构件 3. 【上节点高上节点高】该方式适用于柱的最上层结点。该方式适用于柱的最上层结点。三板斧系列三板斧系列 该方式适用于柱、墙的最高结点，如坡屋面的斜梁或坡形该方式适用于柱、墙的最高结点，如坡屋面的斜梁或坡形墙坡的个别房间错层的情况。墙坡的个别房间错层的情况。 其优点是：节点高度改变更符合实际情况。改变节点高度其优点是：节点高度改变

8、更符合实际情况。改变节点高度后，不会出现悬臂柱的情况。后，不会出现悬臂柱的情况。 其缺点是：处理数据复杂（其缺点是：处理数据复杂（Satwe的构件输入其实是基于的构件输入其实是基于分层原则的，虽然其计算分析模型不是这样）。另外，分层原则的，虽然其计算分析模型不是这样）。另外，3D模型比较惊人模型比较惊人（实际上并非如此）。因此，对于中间（实际上并非如此）。因此，对于中间层的错层高差不是很大的节点，则建议采用第二种方法。层的错层高差不是很大的节点，则建议采用第二种方法。错层和非水平构件错层和非水平构件三板斧系列三板斧系列三板斧系列三板斧系列对于中间层的错层高差不是很大的节点，则建议采用第二种方法

9、。对于中间层的错层高差不是很大的节点，则建议采用第二种方法。三板斧系列三板斧系列对于中间层的错层高差不是很大的节点，则建议采用第二种方法。对于中间层的错层高差不是很大的节点，则建议采用第二种方法。荷载的输入和判断荷载的输入和判断 1. 1. 程序自动计算程序自动计算 受力构件：梁、柱、墙体、受力杆件、受力构件：梁、柱、墙体、受力杆件、( (楼板楼板) ) 2.2. 手工输入手工输入 楼、屋面板楼、屋面板 特殊功能房间，如楼梯间特殊功能房间，如楼梯间 非受力构件：粉刷层、填充墙体非受力构件：粉刷层、填充墙体 附加荷载附加荷载荷载从哪里来荷载从哪里来荷载的输入和判断荷载的输入和判断荷载的校核荷载的

10、校核PM模块Satwe模块荷载的输入和判断荷载的输入和判断墙体荷载墙体荷载 墙体荷载输入的三点注意：墙体荷载输入的三点注意： 1.1.墙体材料的选择（湿容重）墙体材料的选择（湿容重） 2.2.层高、墙高及梁高之间的关系层高、墙高及梁高之间的关系 3.3.窗洞的折减窗洞的折减荷载的输入和判断荷载的输入和判断墙体荷载墙体荷载填充处可改，但建议只改填充处可改，但建议只改绿色填充绿色填充承重多孔粘土砖承重多孔粘土砖混凝土小型空心砌体混凝土小型空心砌体加气混凝土砌块加气混凝土砌块容重容重A（kN/m3）1615.98.5两侧粉刷重两侧粉刷重B （kN/）0.680.680.68墙厚墙厚C(mmC(mm)

11、 )0.240.120.190.240.090.250.20.12墙重墙重+粉刷粉刷D （kN/）A C+B=A C+B=A C+B=A C+B=A C+B=A C+B=A C+B=A C+B=4.522.63.7014.4962.1112.8052.381.7窗洞折减系数窗洞折减系数(0.8)(0.8)墙重墙重/米（米（kN/m）DE墙高墙高E(mE(m) )3.0 13.56 7.80 11.10 13.49 6.33 8.42 7.14 5.10 0.8 10.85 6.24 8.88 10.79 5.07 6.73 5.71 4.08 2.7 12.20 7.02 9.99 12.14

12、 5.70 7.57 6.43 4.59 0.8 9.76 5.62 7.99 9.71 4.56 6.06 5.14 3.67 4.2 18.98 10.92 15.54 18.88 8.87 11.78 10.00 7.14 0.8 15.19 8.74 12.44 15.11 7.09 9.42 8.00 5.71 4.5 20.34 11.70 16.65 20.23 9.50 12.62 10.71 7.65 0.8 16.27 9.36 13.32 16.19 7.60 10.10 8.57 6.12 本工程采用本工程采用荷载的输入和判断荷载的输入和判断 楼板荷载全靠手工输入，现在

13、有了自动计算的功能。楼板荷载全靠手工输入，现在有了自动计算的功能。虽然程序能自动计算，但仍然需要输入楼板的装饰虽然程序能自动计算，但仍然需要输入楼板的装饰面荷载，因此，大多数情况下，结构设计人员还是面荷载，因此，大多数情况下，结构设计人员还是保持手工输入的习惯。保持手工输入的习惯。名名 称称做做 法法厚度（厚度（mm)mm)容重容重(KN/m(KN/m3)3)重量重量KN(mKN(m2)2)花岗石楼花岗石楼面面石材面层石材面层20 20 22 22 0.44 0.44 纯水泥浆一道纯水泥浆一道2 2 20 20 0.04 0.04 1:31:3水泥砂浆结合水泥砂浆结合层层15 15 20 20

14、 0.30 0.30 纯水泥浆一道纯水泥浆一道2 2 20 20 0.04 0.04 钢筋混凝土楼板钢筋混凝土楼板120 120 25 25 3.00 3.00 板底板底2020厚粉刷抹厚粉刷抹平平20 20 17 17 0.34 0.34 楼面静载楼面静载4.2 4.2 楼板荷载楼板荷载荷载的输入和判断荷载的输入和判断楼板的三种荷载导算方式楼板的三种荷载导算方式楼板荷载楼板荷载异形板导荷异形板导荷双向板导荷双向板导荷单向板导荷单向板导荷楼面恒载为楼面恒载为5.0kN/m2框架梁截面框架梁截面250500mm荷载的输入和判断荷载的输入和判断 楼板荷载全靠手工输入，现在有了自动计算的功能。楼板荷

15、载全靠手工输入，现在有了自动计算的功能。异形板荷载的异算异形板荷载的异算原则为板面总荷载原则为板面总荷载按板边沿梁的长度按板边沿梁的长度平均分配。平均分配。楼板荷载楼板荷载梁自重：0.25*0.5*25=3.1kN/m2阴影部分面积:45m2 阴影上的梁周长：33.7m梁上线荷载：45*5/33.7=6.7kN/m23*5=15kN/m22.9+6.7=9.6kN/m2荷载的输入和判断荷载的输入和判断楼板荷载楼板荷载荷载的输入和判断荷载的输入和判断 计算机自动导算的得与失计算机自动导算的得与失程序自动计算梁柱程序自动计算梁柱仅包括其净截面，仅包括其净截面，即图中的即图中的3.1kN/m梁板结构

16、荷载梁板结构荷载(0.25+2*0.4)*0.02*20=0.42kN/m0.25*0.5*25=3.1kN/m0.1*0.25*25= 0.625kN/m板厚100mm，梁尺寸250500mm，粉刷层厚度为20mm程序不会自动计入粉程序不会自动计入粉刷层，即图中的刷层，即图中的0.42kN/m，这就是这就是25*(3.1+0.42)/3.1= 28.4kN/m3的来历的来历程序多算了梁、板程序多算了梁、板重叠部分，即图中重叠部分，即图中的的0.625kN/m，这，这一误差嘛一误差嘛荷载的输入和判断荷载的输入和判断 计算机自动导算的得与失计算机自动导算的得与失程序自动计算梁柱仅包括其净截面，即

17、图中的18.75kN/m。程序不会自动计入粉刷层，即图中的2.4kN/m，25*(18.75+2.4)/18.75=28.2kN/m3。程序多算了梁、板重叠部分，即图中的0.75kN/m，如考虑这一因素，正确的混凝土容重应为27.2kN/m3。墙板结构荷载墙板结构荷载板厚120mm，承重墙尺寸2503000mm，粉刷层厚度为20mm2*3*0.02*20= 2.4kN/m0.25*3*25=18.75kN/m0.12*0.25*25= 0.75kN/mSatweSatwe的计算参数的计算参数参数确定参数确定必经步骤常用步骤少用步骤少用步骤常用步骤少用步骤必经步骤SatweSatwe的计算参数的

18、计算参数参数确定参数确定少用步骤少用步骤少用步骤常用步骤少用步骤SatweSatwe的计算参数的计算参数参数确定参数确定以后的部分以后的部分包括一些包括一些PKPM计算计算结果的举例，结果的举例，数据源自数据源自“附件模型附件模型”SatweSatwe的计算参数的计算参数参数确定参数确定-11. 水平力与整体坐标夹角（度）：水平力与整体坐标夹角（度）：初始值为初始值为0，satwe可以自动计可以自动计算出这个最不利方向角，在算出这个最不利方向角，在wzq.out中输出。可把这个角度中输出。可把这个角度作为水平力（风、震）作用的方作为水平力（风、震）作用的方向角重新进行计算。向角重新进行计算。建

19、筑抗震设计规范建筑抗震设计规范 5.1.1、各类、各类建筑结构的地震作用，应符合下列建筑结构的地震作用，应符合下列规定：规定：有斜交抗侧力构件的结构，当相交有斜交抗侧力构件的结构，当相交角度大于角度大于15度时，应分别计算各抗度时，应分别计算各抗侧力构件方向的水平地震作用。侧力构件方向的水平地震作用。依据SatweSatwe的计算参数的计算参数参数确定参数确定-1见前文总信息中增加裙房层数的参数，是为了0.2Q0的调整对于立面有变化的高层，程序给出0.2Q0调整可能偏大，可人工干预调整总信息中增加“裙房层数”的参数，“建筑抗震设计规范建筑抗震设计规范 ” GB 50011-2001，第6.1.

20、3.2条，裙房与主楼相连。SatweSatwe的计算参数的计算参数参数确定参数确定-1总信息中增加“转换层所在层号”的参数，“高层建筑混凝土高层建筑混凝土结构技术规程结构技术规程”，第10.2.124等规定了构件的抗震等级提高，计算内力的放大及构造措施等按实际情况。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） SatweSatwe的计算参数的计算参数参数确定参数确定-1见SATWE的说明书1. 程序据此决定底部加强区范围和内

21、力调整；2. 程序据此决定风荷载起算层数；位移计算（周期计算）必须在刚性楼板假定条件下计算得到，而构件设计应采用弹性楼板计算。下页见SATWE的说明书SatweSatwe的计算参数的计算参数参数确定参数确定-1 “刚性楼板假定刚性楼板假定”是由程序自动判断结构的楼板情况，是由程序自动判断结构的楼板情况，当该房间布置楼板后，且没有对该房间定义为当该房间布置楼板后，且没有对该房间定义为“弹性楼弹性楼板板”，则程序自动按，则程序自动按“刚性楼板假定刚性楼板假定”分析；分析；“强制性强制性刚性楼板刚性楼板”是新规范设计是新规范设计“位移比位移比”的需要，楼层中的的需要，楼层中的房间可能是房间可能是“刚

22、性板刚性板”、“弹性板弹性板”、“板厚为板厚为0”等这等这三种情况，三种情况，这样在计算楼层平均位移时，只有把楼层中这样在计算楼层平均位移时，只有把楼层中的所有房间均按的所有房间均按“强制刚性楼板强制刚性楼板”计算，平均位移才能计算，平均位移才能计算准确计算准确，则位移比也能计算合理；，则位移比也能计算合理；“强制刚性楼板强制刚性楼板”仅用于位移比的计算，构件设计则不应选择仅用于位移比的计算，构件设计则不应选择“强制刚性强制刚性楼板楼板” ，因次需要进行两次计算。，因次需要进行两次计算。二次计算二次计算: 见附件中见附件中网友的详细说明网友的详细说明SatweSatwe的计算参数的计算参数参数

23、确定参数确定-11. 按相关规定计算风、震荷按相关规定计算风、震荷载；载；2. 砌体结构：按砼结构有关砌体结构：按砼结构有关规定规范计算地震力和风荷规定规范计算地震力和风荷载，并对砌块墙进行抗震验载，并对砌块墙进行抗震验算；算；3. 底框结构应选择底框结构应选择“砌体结砌体结构构”。1. 短肢剪力墙短肢剪力墙结构；结构；2. 复杂高层复杂高层结构；结构；3. 板柱剪力墙板柱剪力墙结构结构SatweSatwe的计算参数的计算参数参数确定参数确定-1短肢剪力墙的特殊规定短肢剪力墙的特殊规定 定义：墙肢截面高度与厚度之比为58，截面厚度不小于200mm 最大适用高度应比一般剪力墙结构的规定值适当降低

24、，且不应大于100m（7度抗震）和60m（8度抗震），不应适用于B级高度和9度抗震的A级高度； 短肢剪力墙承受的第一振型底部地震倾覆力矩不宜大于总力矩的50 ； 抗震等级应比一般剪力墙提高一级采用； 抗震设计时，除底部加强部位外（剪力墙底部加强部位的剪力增大系数为：一级1.6，二级1.4，三级1.2，见高规7.2.10条），对其他各层的短肢剪力墙应进行剪力再增大。增大系数：一级1.4，二级1.2。对普通剪力墙只限制加强部位的轴压比（一级0.5（9度0.4）、二级0.6），而对短肢剪力墙则限制所有部位（加强区与非加强区）的轴压比（一级0.5、二级0.6、三级0.7）。 7、8度抗震时，宜设置翼缘

25、，且一字形短肢墙（轴压比限值再降0.1，平面外不宜布置与之单侧相交的楼面梁。SatweSatwe的计算参数的计算参数参数确定参数确定-1“短肢剪力墙较多短肢剪力墙较多”的判别的判别所谓“短肢剪力墙较多”没有定量的界限，但从概念上说，可以从承受竖向荷载的能力、结构底部的倾覆力矩及结构的均匀对称性三方面综合确定，当符合下列条件之一时，可判定为“短肢剪力墙较多”。（1）短肢剪力墙的截面面积占剪力墙总截面面积50%以上；（2）短肢剪力墙承受的第一振型底部地震倾覆力矩达到结构总倾覆力矩的40%50%时；（3）短肢剪力墙承受荷载的面积较大，达到楼层面积的40%50%以上（较高的建筑允许的面积应取更小的数量

26、）；（4）短肢剪力墙的布置比较集中，集中在平面的一边或建筑的周边。也就是说，当短肢剪力墙出现破坏后，楼层有可能倒塌。当在剪力墙结构中设置少量的短肢剪力墙时，并不影响对原结构体系的判别，其结构仍可确定为剪力墙结构，可不采取规范对短肢剪力墙较多时相应的结构加强措施；引自朱炳寅的引自朱炳寅的“对剪力墙及相关结构体系的认识与把握对剪力墙及相关结构体系的认识与把握”（当前设计问题，四川经验）（当前设计问题，四川经验）SatweSatwe的计算参数的计算参数参数确定参数确定-1复杂高层建筑结构的特殊规定复杂高层建筑结构的特殊规定复杂高层建筑结构包括带转换层的结构、带加强层的结构、错层结构、连体结构、多塔楼

27、结构等。 1、限定的抗震等级；2、限定的高度；3、限定的材料等级；4、限定的构造措施；5、限定的计算方法；引自引自“高层建筑混凝土结构技术规程高层建筑混凝土结构技术规程”SatweSatwe的计算参数的计算参数参数确定参数确定-1板柱剪力墙结构的特殊规定板柱剪力墙结构的特殊规定高规高规第第5.3.3条规定：对于平板无梁楼盖，条规定：对于平板无梁楼盖，在计算中应考虑板的平面在计算中应考虑板的平面外刚度的影响外刚度的影响，其平面外刚度可按有限元方法计算或近似将柱上板带等，其平面外刚度可按有限元方法计算或近似将柱上板带等效为扁梁计算。因此板柱体系要定义效为扁梁计算。因此板柱体系要定义弹性楼板弹性楼板

28、.6.6.2 房屋的房屋的周边和楼、电梯洞口周边周边和楼、电梯洞口周边应采用有梁框架。应采用有梁框架。6.6.3 8度时宜采用有托板或柱帽的板柱节点，托板或柱帽根部的厚度度时宜采用有托板或柱帽的板柱节点，托板或柱帽根部的厚度(包包括板厚括板厚)不宜小于柱纵筋直径的不宜小于柱纵筋直径的16倍。托板或柱帽的边长不宜小于倍。托板或柱帽的边长不宜小于4倍板倍板厚及柱截面相应边长之和。厚及柱截面相应边长之和。6.6.4 房屋的屋盖和地下一层顶板，宜采用梁板结构。房屋的屋盖和地下一层顶板，宜采用梁板结构。6.6.5 板柱板柱-抗震墙结构的抗震墙，应承担结构的全部地震作用，各层板抗震墙结构的抗震墙，应承担结

29、构的全部地震作用，各层板柱部分应满足计算要求，并应能承担不少于各层全部地震作用的柱部分应满足计算要求，并应能承担不少于各层全部地震作用的20%。一般的框架一般的框架-抗震墙中的墙的抗震等级比柱高，而抗震墙中的墙的抗震等级比柱高，而GB50011规范表规范表6.1.2，8度时度时板柱板柱-抗震墙结构中柱的抗震等级却比抗震墙的抗震等级高，为什么？抗震墙结构中柱的抗震等级却比抗震墙的抗震等级高，为什么？引自引自“建筑抗震设计规范建筑抗震设计规范 ” GB 50011-2001 SatweSatwe的计算参数的计算参数参数确定参数确定-1在竖向恒载作用下，结构在竖向恒载作用下，结构变形基本上是在施工过

30、程中逐变形基本上是在施工过程中逐层形成的。在施工过程中，由层形成的。在施工过程中，由于从下往上依次施工和逐层找于从下往上依次施工和逐层找平的原因：某一层的恒载仅对平的原因：某一层的恒载仅对该层及其以下各层的变形和内该层及其以下各层的变形和内力有影响，而不影响该层以上力有影响，而不影响该层以上各层，也不受上面各层刚度影各层，也不受上面各层刚度影响。响。( (以下数页源自李云贵教以下数页源自李云贵教授的讲座授的讲座) )SatweSatwe的计算参数的计算参数施工加载过程施工加载过程SatweSatwe的计算参数的计算参数恒载作用下结构变形形成示意图恒载作用下结构变形形成示意图施工荷载的影响是各层

31、荷载作用的迭加荷载的影响是已经建成的整体影响Satwe 的计算参数的计算参数参数确定参数确定-1模拟施工加载模拟施工加载 2在模拟施工加载1的基础上，近似考虑基础不均匀沉降：（1）假定基础的刚度是均匀的；（2）竖向构件轴向刚度放大10倍，间接减小竖向变形差。 “模拟施工加载2”在理论上并不严密，是一种经验上的处理方法，但这种经验上的处理，会使地基有不均匀沉降的结构的分析结果更合理，能更好地反映这类结构的实际受力状态。条件：框架剪力墙结构，沉降量较大的基础，如摩擦桩基。值得注意的是“模拟施工加载2”不能用来算上部结构。SatweSatwe的计算参数的计算参数恒载作用下结构变形形成近似示意图恒载作

32、用下结构变形形成近似示意图假设：荷载施加时上部已经形成刚度(楼层)SatweSatwe的计算参数的计算参数模拟施工加载模拟施工加载1的计算简图的计算简图假设1：荷载施加时上部已经形成刚度(楼层)假设2：一层的变形是上部所有荷载一次施加之和SatweSatwe的计算参数的计算参数参数确定参数确定-1模拟施工加载模拟施工加载 1考虑了从下往上依次施工和逐层找平因素的影响；未考虑结构地基的不均匀沉降；若结构地基无不均匀沉降，模拟施工加载1能较准确地反映结构的实际受力状态；若结构地基有不均匀沉降，上述分析结果会存在一定的误差，尤其对于框剪结构，外围框架柱受力偏小,剪力墙密集处轴力偏大。Satwe 的计

33、算参数的计算参数参数确定参数确定-1模拟施工加载模拟施工加载 2在模拟施工加载1的基础上，近似考虑基础不均匀沉降：（1）假定基础的刚度是均匀的；（2）竖向构件轴向刚度放大10倍，间接减小竖向变形差。 “模拟施工加载2”在理论上并不严密，是一种经验上的处理方法，但这种经验上的处理，会使地基有不均匀沉降的结构的分析结果更合理，能更好地反映这类结构的实际受力状态。何解？柱何解？柱10，剪力墙，剪力墙100，相同轴力下变形分别为，相同轴力下变形分别为10，1，变形差为，变形差为9.现放大刚度现放大刚度10倍，则柱倍，则柱100，剪力力墙，剪力力墙1000，变形分别为，变形分别为1和和0.1，差为，差为

34、0.9Satwe 的计算参数的计算参数参数确定参数确定-1模拟施工加载模拟施工加载 2条件：框架剪力墙结构，沉降量较大的基础，如摩擦桩基。值得注意的是“模拟施工加载2”不能用来算上部结构。Satwe 的计算参数的计算参数参数确定参数确定-1模拟施工加载模拟施工加载 1模拟施工加载模拟施工加载 2模拟施工加载2在一定程度上考虑了基础的不均匀沉降。这样，基础的受力更均匀。对于框剪结构而言，外围框架柱受力有所增大，剪力墙核心筒受力略有减小。Satwe 的计算参数的计算参数参数确定参数确定-1模拟施工加载模拟施工加载 3模拟施工加载3是建科院在PKPM软件中增加的一种加载方式。以前的模拟施工1、2都是

35、考虑了上层刚度对以下各层变形的影响，与实际施工过程存在一定的差异，模拟施工3是模拟施工过程，分层计算刚度，分层施加竖向荷载，不考虑以上层的影响。模拟施工3更符合实际情况，计算配筋似乎也更大了。Satwe 的计算参数的计算参数参数确定参数确定-2结合结构的体型，根据规范规定的风荷载体型系数(建筑结构荷载规范 GB 50009-2001) 输入；建议按实际情况分段输入；程序会自动考虑最高层号，输小了都不行。紧密相连的设缝房屋，见后文根据工程当地具体情况Satwe 的计算参数的计算参数参数确定参数确定-2汶川地震后成都某建筑顶的伸缩缝损坏Satwe 的计算参数的计算参数参数确定参数确定-2可先取0.

36、08层数初算，然后在“周期、地震力与振型输出文件”即WZQ.OUT中查找。根据”建筑结构荷载规范”GB 500092001,取50年一遇，高60m及对风敏感的结构取100年一遇。Satwe的计算参数的计算参数参数确定参数确定-3参见参见“建筑抗震设计规范建筑抗震设计规范 ” GB 50011-2001. 框剪结构，基本振框剪结构，基本振型下，框架部分承受的地震倾型下，框架部分承受的地震倾覆力矩大于总地震倾覆力矩的覆力矩大于总地震倾覆力矩的50%, 框架部分的抗震等级应按框架部分的抗震等级应按框架结构确定。框架结构确定。Satwe的计算参数的计算参数参数确定参数确定-3Satwe的计算参数的计算

37、参数参数确定参数确定-3附件附件“主楼主楼”模型模型WV02Q.OUT，大多，大多楼层框架部分承受的楼层框架部分承受的地震倾覆力矩大于总地震倾覆力矩大于总倾覆力矩的倾覆力矩的50%, ，故，故按模型虽然是框剪按模型虽然是框剪结构，但框架柱却结构，但框架柱却按框架结构来定震按框架结构来定震级级. 7层 X向地震: 397.4 0.0 100.00% 7层 Y向地震: 407.2 0.0 100.00% 6层 X向地震: 3491.7 1187.1 74.63% 6层 Y向地震: 3485.1 1379.0 71.65% 5层 X向地震: 5238.2 3582.3 59.39% 5层 Y向地震:

38、 5215.4 3734.0 58.28% 4层 X向地震: 6126.5 5245.6 53.87% 4层 Y向地震: 6115.8 5348.1 53.35% 3层 X向地震: 8884.5 6808.5 56.61% 3层 Y向地震: 8880.1 6876.1 56.36% 2层 X向地震: 12678.8 10170.0 55.49% 2层 Y向地震: 12630.0 10228.8 55.25% 1层 X向地震: 16102.4 15467.2 51.01% 1层 Y向地震: 16083.7 15479.5 50.96%Satwe的计算参数的计算参数参数确定参数确定-2F高规高规3

39、.3.3条规定，计算地条规定，计算地震作用时，应考虑偶然偏心震作用时，应考虑偶然偏心的影响，附加偏心距可取与的影响，附加偏心距可取与地震作用方向地震作用方向垂直垂直的建筑物的建筑物边长的边长的5%。F考虑了偶然偏心地震后，考虑了偶然偏心地震后，就在原有的未偏心的地震基就在原有的未偏心的地震基础上，新增加了四个地震工础上，新增加了四个地震工况况+5%X、-5%X、+5%Y、-5%Y，在内力组合时，地震，在内力组合时，地震组合数将增加到原来的三倍组合数将增加到原来的三倍Satwe的计算参数的计算参数参数确定参数确定-3F建筑建筑抗震抗震设计设计规范规范5.1.1条规定条规定，质量和刚度分布明显不对

40、称质量和刚度分布明显不对称的结构，的结构，应计入双向地震作用下的扭转影响。应计入双向地震作用下的扭转影响。计算双向地震作用时，计算双向地震作用时，建议不考虑质建议不考虑质量偶然偏心的影响。量偶然偏心的影响。 Satwe的计算参数的计算参数参数确定参数确定-2高层定义：高层定义：“本规程适用于本规程适用于10层及层及10层以上或房屋高度层以上或房屋高度超过超过28m” (引自引自“高层高层建筑混凝土结构技术规程建筑混凝土结构技术规程” JGJ 3-2002 )；偶然因素主要是指由于施工、使用等因素所引起的质量偶偶然因素主要是指由于施工、使用等因素所引起的质量偶然偏心或地震地面运动的扭转分量的不利

41、影响。然偏心或地震地面运动的扭转分量的不利影响。程序简化处理程序简化处理“质量的偶然偏心质量的偶然偏心” ；Satwe程序没有执行抗震规范的程序没有执行抗震规范的“边榀放大效应边榀放大效应”，所以，所以多层结构也应通过多层结构也应通过“质量偶然偏心质量偶然偏心”来实现边榀的内力放来实现边榀的内力放大大。Satwe的计算参数的计算参数参数确定参数确定-2判断原则：判断原则：质量与刚度分布规则时，质量与刚度分布规则时，“考虑偶然偏心考虑偶然偏心”；质量与刚度分布质量与刚度分布不规则不规则时，时，“考虑双向地震考虑双向地震”；何为何为不规则不规则: :不规则结构不规则结构, , 满足抗震规范对结构不

42、规则判断条件满足抗震规范对结构不规则判断条件2 2条以条以上（参见抗震规范上（参见抗震规范3.4.23.4.2条）条）, ,且结构的位移比接近限值且结构的位移比接近限值（参见高规（参见高规4.3.54.3.5条），此时应选择条），此时应选择“双向地震组合双向地震组合”。一般而言，一般而言，A A级高度高层建筑大于级高度高层建筑大于1.41.4，B B级高度高层建筑级高度高层建筑大于大于1.31.3时，可认为质量和刚度分布不对称、不均匀时，可认为质量和刚度分布不对称、不均匀. .偶然偏心还是双向地震偶然偏心还是双向地震Satwe的计算参数的计算参数参数确定参数确定-21.1.根据根据高规高规和抗

43、规和抗规的要求，质量偶然偏心和双向地震作用的要求，质量偶然偏心和双向地震作用组合不叠加组合不叠加。但对于不规则的结构，建议在。但对于不规则的结构，建议在SatweSatwe中同时中同时打开这两项开关，按规范要求分别计算，并取不利结果。打开这两项开关，按规范要求分别计算，并取不利结果。 2.2.第一次计算要求：第一次计算要求：“刚性楼板假定刚性楼板假定”，“考虑偶然偏心考虑偶然偏心影响影响”两点注意事项两点注意事项Satwe 的计算参数的计算参数参数确定参数确定-3斜交抗侧力构件方向附加地震数，斜交抗侧力构件方向附加地震数，相应角度：可允许最多相应角度：可允许最多5组多方向组多方向地震。附加地震

44、数在地震。附加地震数在0-5之间取值。之间取值。相应角度填入各角度值。该角度是相应角度填入各角度值。该角度是与与X轴正方向的夹角，逆时针方向轴正方向的夹角，逆时针方向为正。为正。三维计算的振型个数，以保证有效三维计算的振型个数，以保证有效质量系数大于质量系数大于90%为准。为准。当有效质量超过当有效质量超过95%，计算结果一，计算结果一般差别极小，过多的增加振型个数般差别极小，过多的增加振型个数并无意义。而一些非三维模块并无意义。而一些非三维模块(PK)和三维以楼层为计算模型的模块会和三维以楼层为计算模型的模块会因为振型数取得过多而报错。因为振型数取得过多而报错。地震中填充墙的作用地震中填充墙

45、的作用WILSON E.L教授的振型有效质量系数的概念 Satwe的计算参数的计算参数参数确定参数确定-3汶川地震汶川地震中崇川某中崇川某一框架的一框架的窗间墙和窗间墙和内填充墙内填充墙在地震后在地震后的交叉裂的交叉裂缝。缝。框架结构可取0.6-0.7；框架剪力墙结构可取0.7-0.8；剪力墙结构取0.9-1.0。Satwe 的计算参数的计算参数参数确定参数确定-3SATWE参数中增加“斜交抗侧力构件附加地震角度”与填写“水平与整体坐标夹角”计算结果有何区别：水平力与整体坐标夹角不仅改变地震力而且改变风荷载的作用方向，而斜交抗侧力构件附加地震角度仅改变地震力方向。Satwe 的计算参数的计算参

46、数参数确定参数确定-4必须指出的是：右侧的折减系数仅必须指出的是：右侧的折减系数仅用于用于“建筑结构荷载规范建筑结构荷载规范” GB 50009-2001中表中表4.1.1的第的第1(1)项，项，其它情况还应根据规范另行规定。其它情况还应根据规范另行规定。PKPM的的0309版本，设计参数梁设版本，设计参数梁设计弯矩放大系数，当选择考虑活载计弯矩放大系数，当选择考虑活载不利布置时不起作用。不利布置时不起作用。0312版本版本以以后后改为起作用。改为起作用。因此，考虑因此，考虑“梁活梁活荷不利布置荷不利布置”将会同将会同“梁设计弯矩梁设计弯矩放大系数放大系数”叠加考虑，造成计算内叠加考虑，造成计

47、算内力增加较多。因此，宜慎重考虑此力增加较多。因此，宜慎重考虑此项。填项。填“0”则表示不考虑活荷载不则表示不考虑活荷载不利布置的影响。利布置的影响。对于非框架梁来说，对于非框架梁来说，这一算法是建立在主这一算法是建立在主梁支座不变形的基础梁支座不变形的基础上。试验证明，连续上。试验证明，连续梁往往是满跨内力更梁往往是满跨内力更大大Satwe 的计算参数的计算参数参数确定参数确定-5竖向荷载作用下，考虑混凝土的塑性变形内力重分布，适当减小支座负弯矩，而增大跨中正弯矩，调幅一般在0.81.0之间。高规5.2.4条高层建筑结构楼面梁受扭计算中应考虑楼盖对梁的约束作用。计算未考虑楼盖对梁扭转的约束作

48、用时，可对梁的计算扭矩乘以折减系数予以折减。梁扭矩折减系数应根据梁周围楼盖情况确定。(扭转超筋来自于次梁对主梁的弯矩）梁扭矩折减系数一般取 0.401.0现浇楼板（刚性假定）；弹性楼板(非刚性假定）或预制板则取1.0。Satwe 的计算参数的计算参数参数确定参数确定-5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。连梁内力由风载控制时，刚度不宜折减.梁刚度增大系数BK可在1.0-2.0范围内取值。程序自动搜索中梁和边梁，两侧均与刚性楼板相连的中梁的刚度放大系数为BK，只有一侧与刚性楼

49、板相连的中梁或边梁的刚度放大系数为1.0+（BK-1）/2，其它情况的梁刚度不放大。楼板较厚而梁截面相对不大的结构可取大值2.0，装配式楼盖则不应放大。Satwe 的计算参数的计算参数参数确定参数确定-5指定薄弱层个数及相应薄弱层层号：指定薄弱层个数及相应薄弱层层号：薄弱层的判断，可通过计算结果中薄弱层的判断，可通过计算结果中的刚度比设计人通过第一次计算的刚度比设计人通过第一次计算结果判断出薄弱层，再对此项进行结果判断出薄弱层，再对此项进行填写后，填写后，再算一遍再算一遍。 屋顶塔楼地震作用放大系数：屋顶塔楼地震作用放大系数：SATWE、TAT： 平动时平动时35振振型：型：3，69振型时：振

50、型时：1.5，耦联，耦联时时911振型：振型：3，1215振型时：振型时：1.5；只用于框剪结构，只用于框剪结构，见下页见下页抗震设计规抗震设计规5.2.5条，条，剪重比剪重比Satwe的计算参数的计算参数参数确定参数确定-5规范：抗震规范规范：抗震规范5.2.5、高规、高规3.3.13条规定，抗震验算时，结构任一楼条规定，抗震验算时，结构任一楼层的水平地震的剪重比不应小于表层的水平地震的剪重比不应小于表5.2.5给出的楼层最小地震剪力系给出的楼层最小地震剪力系数值。数值。强制性条文强制性条文。实现：实现：1、SATWE、TAT程序设有控制开关，由设计人员决定是否由程序设有控制开关，由设计人员

51、决定是否由程序自动调整。程序自动调整。PMSAP无开关，程序内定自动调整。无开关，程序内定自动调整。2、若选择由程序自动进行调整，则程序对结构的每一层分别判断，、若选择由程序自动进行调整，则程序对结构的每一层分别判断，若某一层的剪重比小于规范要求，则相应放大该层的地震作用效应，若某一层的剪重比小于规范要求，则相应放大该层的地震作用效应，以使其满足最小剪力系数要求。但此时用户仍应知道该结构的方案可以使其满足最小剪力系数要求。但此时用户仍应知道该结构的方案可能存在缺陷的。能存在缺陷的。剪重比不满足的调整剪重比不满足的调整Satwe 的计算参数的计算参数参数确定参数确定-50.2Q0的调整的调整0.

52、2Q0调整：抗震设计规调整：抗震设计规范第范第6.2.13条规定条规定,侧向刚侧向刚度沿竖向分布基本均匀的度沿竖向分布基本均匀的框一剪结构框一剪结构,任一层框架部任一层框架部分的地震剪力分的地震剪力,不应小于结不应小于结构底部总地震剪力的构底部总地震剪力的20%和按框和按框-剪结构分析的框架剪结构分析的框架部分各楼层地震剪力中最部分各楼层地震剪力中最大值大值1.5倍二者的较小值。倍二者的较小值。取自取自“课程举例主模型课程举例主模型”中中“主楼主楼”的的WV02QOUT 文件文件剪力墙仅至第剪力墙仅至第6层，层，不调第不调第7层。层。0.2Qox307.951.5Vxmax1327.650.2

53、Qoy302.451.5Vymax1309.51FloorCoef_xCoef_yVcxVcy限值限值152.08552.687111554.638178.86211885.099873.005311639.246634.329411515.985519.536511245.812249.754611499.159491.10771198.197101.535Satwe 的计算参数的计算参数参数确定参数确定-5调整后的计算结果调整后的计算结果 Floor Coef_x Coef_y Vcx Vcy 1 1.000 1.000 554.638 552.687 2 1.000 1.000 885.

54、099 873.003 3 1.000 1.000 639.246 634.329 4 1.000 1.000 515.975 519.521 5 1.253 1.211 245.812 249.754 6 1.000 1.000 499.159 491.107 7 1.000 1.000 98.198 101.536 经用户修改后的调整系数 (实际采用的调整系数): 1 1.000 1.000 2 1.000 1.000 3 1.000 1.000 4 1.000 1.000 5 1.253 1.211 6 1.000 1.000 7 1.000 1.000Satwe的计算参数的计算参数参数

55、确定参数确定-6主要控制结构的稳定性，以免结构主要控制结构的稳定性，以免结构产生滑移和倾覆。第一次计算可以产生滑移和倾覆。第一次计算可以不选，在对计算结果不选，在对计算结果WMASS.OUT的刚重比进行检查后，如不满足，的刚重比进行检查后，如不满足，对此项进行填写后，再算一遍。对此项进行填写后，再算一遍。 对于大截面的柱，可考虑梁、柱重对于大截面的柱，可考虑梁、柱重叠部分为刚域。选择刚域，框架梁叠部分为刚域。选择刚域，框架梁的计算弯矩（竖向荷载）会略有减的计算弯矩（竖向荷载）会略有减少。少。可按规范要求填写，程序会自动根可按规范要求填写，程序会自动根据计算配筋率来决定是否有两排钢据计算配筋率来

56、决定是否有两排钢筋。筋。Satwe的计算参数的计算参数参数确定参数确定-6F柱计算长度系数有两种计算方法柱计算长度系数有两种计算方法，对于一般情况，可采用第一种方，对于一般情况，可采用第一种方法法简化方法；若水平力起控制简化方法；若水平力起控制作用，应采用第二种方法。计算结作用，应采用第二种方法。计算结果上的不同见果上的不同见下页下页.柱配筋时仅考虑了单排布筋方式。柱配筋时仅考虑了单排布筋方式。柱配筋计算原则柱配筋计算原则: 按单偏压计算。按单偏压计算。一般按一般按单偏压单偏压计算；按计算；按双偏压双偏压补补充验算；对于单偏压，角筋仅供参充验算；对于单偏压，角筋仅供参考。而对于双偏压情况，实配

57、角筋考。而对于双偏压情况，实配角筋不应小于计算结果。不应小于计算结果。Satwe的计算参数的计算参数参数确定参数确定-6柱长度系数按混凝土土规范的7.3.11-3 柱长度系数按混凝土土规范的7.3.11-2 Satwe的计算参数的计算参数参数确定参数确定-7F可以和可以和PM中设定的强度不中设定的强度不一致，配筋计算中程序也以此一致，配筋计算中程序也以此项为准，但如果想程序按此处项为准，但如果想程序按此处要求的钢筋级配出图，则建议要求的钢筋级配出图，则建议连同连同PM的设定结果一起改。的设定结果一起改。F最大的特点是：不影响配筋最大的特点是：不影响配筋计算结果，但影响配筋的显示计算结果，但影响

58、配筋的显示结果。如结果。如下页下页例，输入例，输入100或或200，结果显示相差一倍。，结果显示相差一倍。Satwe的计算参数的计算参数参数确定参数确定-7梁、柱箍筋输入间距为100mm梁、柱箍筋输入间距为200mmSatwe的计算参数的计算参数参数确定参数确定-8F无特殊要求，不要删减程序无特殊要求，不要删减程序默认的组合和工况。默认的组合和工况。Satwe的计算参数的计算参数参数确定参数确定-9地下室与上部共同分析时，程序，模拟约束作用。当相对刚度为0，回填土对地下室无约束。当相对刚度为负值，则为完全嵌固。室外地面的填土或因行车等荷载造成的附加荷载Satwe的计算参数的计算参数特殊构件补充

59、特殊构件补充四种不可调幅的梁：四种不可调幅的梁：1. 简支梁；简支梁；2. 悬挑梁；悬挑梁；3. 钢梁；钢梁；4. 承受动荷载的混凝土梁。（承受动荷载的混凝土梁。（见下页图见下页图）连梁的判断：连梁的判断：1. 两端两端同剪力墙相连；同剪力墙相连；2. 连梁的轴线同剪力墙的夹角不大于连梁的轴线同剪力墙的夹角不大于25连梁的输入：连梁的输入：连梁跨高比大干连梁跨高比大干5.0，可按照普通梁输入（杆元）；，可按照普通梁输入（杆元）；连梁跨高比小于连梁跨高比小于2.5，可以洞口方式形成（壳元）；，可以洞口方式形成（壳元）；连梁跨高比大于连梁跨高比大于2.5，小于，小于5.0时视具体情况酌情处理。时视

60、具体情况酌情处理。（见下页图见下页图）见下页图见下页图Satwe的计算参数的计算参数特殊构件补充特殊构件补充不调幅梁不调幅梁Satwe的计算参数的计算参数特殊构件补充特殊构件补充连梁连梁Satwe的计算参数的计算参数特殊构件补充特殊构件补充下页图下页图中暗黄色为普通柱，暗紫色为框支中暗黄色为普通柱，暗紫色为框支柱，亮紫色为角柱，亮白色为上端铰接柱，柱，亮紫色为角柱，亮白色为上端铰接柱，暗白色为下端铰接柱，亮青色为两端铰接暗白色为下端铰接柱，亮青色为两端铰接柱。角柱、框支柱与普通柱相比，其内力柱。角柱、框支柱与普通柱相比，其内力调整系数和构造要求有较大差别调整系数和构造要求有较大差别 。为了体现