最新PKPM设计参数分析详解

P K P M设计参数分析详

解

第7章 SATWE应用详解

在PKPM系列设计软件中，用于结构分析计算的主要有SATWE、TAT、PK、PMSAP，目前结构设计人员最常用的是有限元分析软件SATWE。本章主要详细叙述SATWE 的使用方法，包括计算参数的取值设置，特殊荷载的设定，计算分析方法的选择，计算结果分析，控制参数的调整，以及结构设计优化等。之所以突出介绍SATWE,其原因如下：

1.SATWE软件使用普遍，用户广泛。

2.SATWE软件功能强大，采用墙元模型，可以完成复杂多高层结构的计算

分析工作，而且操作简单，适应性强。

3.SATWE软件参数较多，可以设置的项目也很多，计算输出的内容十分丰

富，一旦学会了SATWE软件的使用，再去学PK、TAT、PMSAP等就是一

件非茶馆容易的事了。

第7.1节设计参数设置详解

PM建模完成后就进入结构计算分析阶段，SATWE软件可以直接读取建模数据，但是在计算之前还需要做一些前期处理工作，例如补充设置计算分析参数，定义特殊构件和特殊荷载等。点击选择SATWE软件的第一项进入“接PM生成SATWE数据”屏幕弹出图示对话框，如图所示。

软件的参数设置是否正确直接关系到软件分析结果的准确性，这也是学好用好软件的关键一步。本节主要介绍SATWE软件设计参数的取值设置。详细叙述分别如下：

7.1.1总信息

结构总信息共有17个参数，其含义及取值原则如下：

7.1.1.1水平力与整体坐标的夹角（度）

这一参数主要是为了考虑水平力（地震最不利作用与最大风力作用）方向与模型坐标主轴存在较大夹角的影响。一般设计人员实现很难预估算出结构的最不利地震作用方向，因此可以先取初始值00，SATWE计算后会在计算书中输出结构最不利方向角，如果这个角度与主轴夹角大于±15°，就应将该角度输入重新计算，以考虑最不利地震作用个方向的影响。

7.1.1.2混凝土容重（KN/m3）

程序钢筋混凝土容重初始值为25.0 KN/m3，以用于一般工程，考虑抹灰装修荷载可以取到26～28 KN/m3。

7.1.1.3钢材容重（KN/m3）

程序钢材容重初始值为78.0 KN/m3，适合于一般工程，考虑钢构件表面装饰和防火涂层重量时，应按实际情况修改此参数。

7.1.1.4裙房层数

对带裙房的高层结构应输入裙房（含地下室）层数，作为带裙房的塔楼结构剪力墙底部加强区高度的判断依据。初始值为0。

7.1.1.5转换层所在层号

为了实现规范对转换构件地震内力放大的规定，如结构有转换层则必须输入转换层号，程序不能自动搜索转换构件和自动判断转换层，须由设计人员指定，程序允许输入多个转换层号，数字之间以逗号或者空格隔开，初始值为0。注意如果结构带有地下室，则转换层号应从地下室起算。

7.1.1.6地下室层数

如有地下室应该输入地下室楼层数，初始值为0。当地下室与上部结构共同作结构分析时，可通过该参数来屏蔽地下室部分的风荷载，并提供地下室外围回填土的约束作用数据。

7.1.1.7墙元细分最大控制长度

该参数用来控制对剪力墙进行有限元分析的精度，限定值范围为1.0～

5.0，初始值为2.0，一般工程可取初始值，框支剪力墙结构可取1.5或1.0。

7.1.1.8对所有楼层强制采取刚性楼板假定

初始值为不选择该项，如果设定了弹性楼板或者楼板开大洞，在计算位移、周期等控制参数时，应该选择该项，以满足规范要求的计算条件将弹性楼板强制为刚性楼板参与计算；但是进行配筋和其他计算分析时，仍然应按照弹性板来算。对于复杂结构，如不规则坡屋顶、体育看台、工业厂房以及错层或带夹层的结构不应采用强制刚性楼板假定。

7.1.1.9墙元侧向节点信息

选择“出口节点”，墙元的变形协调性好，计算准确，但计算速度较慢。对于多层结构，由于剪力墙较少，工程规模较小，可选择“出口节点”。选择“内部节点”，计算速度快，效率高，但是计算精度稍有降低。对于高层结构，由于剪力墙较多，工程规模较大，可选择“内部节点”。

7.1.1.10墙梁转框架梁的控制跨高比（0为不转换）

对于一根梁，程序是按连梁还是按框架梁计算，对结构的整体刚度、周期、位移以及内力计算都是有影响的。目前程序能够自动识别的墙梁仅局限于规则的，上下楼层洞口对齐的情况，对于洞口不对齐或者墙厚有变化等特殊情况，设计人员应该自己认真核对。同时规范规定，当剪力墙开洞形成的连梁跨

高比不小于5时宜按照框架梁进行设计。程序初始值为0，设计人员可以根据实际情况自行调整。

7.1.1.11结构材料信息

此处共有五个选项，即钢筋混凝土结构、钢与混凝土组合结构、有填充墙钢结构、无填充墙钢结构、砌体结构。按工程实际情况设定结构材料信息即可。但是需要注意的是，型钢混凝土和钢管混凝土结构应该属于钢筋混凝土结构，而不是钢结构；无填充墙钢结构的基本风压取值应该按照实际情况进行折减。

7.1.1.12结构体系

这个参数用来对应规范中相应的调整系数，按工程实际情况选择即可。这里提醒一点，对于有较强竖向支撑的钢框架结构可以设置为框剪结构。

7.1.1.13恒活荷载计算信息

这是竖向力控制参数，程序设有五个选项。不计算横活荷载：即不计算竖向力，仅用于研究分析。一次性加载：采取整体刚度一次加载模型，主要用于多层结构、钢结构和有上传荷载（如：吊柱等）的结构。模拟施工加载1：采取整体刚度分层加载模型，适用于多高层结构，但不适应有吊柱的情况。模拟施工加载2：适用于框筒结构向基础软件传递荷载但不要传递刚度。模拟施工加载3：采用分层刚度分层加载模型，适用于多高层无吊车结构，比其他几种加载方式更符合工程实际情况，一般推荐优先使用。

7.1.1.14施工次序

这个参数主要是为了解决在模拟施工加载时适应多塔、连体等复杂结构的施工次序调整问题。

7.1.1.15风荷载计算信息

这里有两个选项，即不计算风荷载和计算（X、Y两个方向的）风荷载，程序初始值为计算风荷载。

7.1.1.16地震作用计算信息

这是地震作用控制参数，程序设有三个选项。不计算地震作用，计算水平（X、Y向）地震作用，计算水平地震作用和竖向地震作用。一般根据工程实际情况，按照规范要求选择即可。

7.1.1.17结构所在地区

可以选择全国、上海和广东。根据工程实际情况选择即可。

7.1.2风荷载信息

本页是与风荷载计算有关的信息，共11个参数.如果在第一中选择了不计算风荷载，则可以不考虑本页参数的取值。

7.1.2.1地面粗糙度列别

《荷载规范》将地面粗糙度类别分为A、B、C、D四类，程序初始值取B。设计人员根据工程实际情况取值即可。

7.1.2.2修正后的基本风压

程序初始值为0.3，一般工程根据实际情况取值即可。当工程中遇到没有100年一遇的基本风压资料时，可以近似的将50年一遇的基本风压乘以1.1的增大系数采用。

7.1.2.结构基本周期

结构基本周期值可以根据可以根据规范的经验公式计算取值输入；也可以采用程序简化计算的初始值先计算一遍，然后取输出的计算书中结构第一平动周期值重算。

7.1.2.体型分段数

7.1.2.各段最高层号

7.1.2.各段体型系数

以上三个参数需啊哟根据规范的规定，按照工程实际情况输入。

7.1.2.设缝多塔背风面体型系数

对于设缝的多塔结构，风两侧的墙体很少或者根本不受风荷载的影响，程序通过此参数对背风面风荷载进行修正。程序初始值为0.5，一般按实际情况输入背风面的体型系数。如果改制取0则表示背风面不考虑风荷载作用的影响。为了使本参数能够得到有效使用，必须在“多塔结构补充定义”中指定结构的背风面的确切位置。

7.1.3地震信息

在抗震设防烈度为6度及其以下地区的建筑物可以不计算地震作用效应，但仍需采取相应的抗震构造措施。

7.1.3.1结构规则性信息

此项目前还不起作用。

7.1.3.2设计地震分组

规范将涉及地震分为三组，具体工程根据实际情况按照规范选择即可。初始值为第一组。

7.1.3.3设防烈度