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PKPM建模须查询输入的参数

PKPM建模须查询输入的参数

第一部分PMCAD

1结构重要性系数:《砼规》3.3.2,《高规》3.8.1条规定。安全等级为一级不小于1.1,安全等级为二级不小于1.0,

《建筑结构设计统一标准》对安全等级的规定如下:

2考虑使用年限的活荷载调整系数:高规5.6.1,50年取1,100年取1.1

3梁柱钢筋保护层厚度:《砼规》8.2.1条

4框架梁端负弯矩调幅系数:《高规》5.2.3,现浇框架梁端可取0.8-0.9,装配整体式框架梁端负弯矩调幅系数可取为0.7-0.8,默认取0.85

5地震信息:南京、仪征、高邮、泰州地震烈度为7度0.1g,为第一组;扬州(维扬、广陵、邗江)、镇江(京口、润州)、江都地震烈度为7度0.15g为第一组

场地类别:《抗规》4.1.6,据勘察报告。

抗震等级:据《抗规》表6.1.2确定丙类钢筋混凝土建筑的抗震等级,依据设防类别、烈度、结构类型和房屋高度采用不同的抗震等级。

甲乙类建筑据《高规》3.9.1,3.9.3,3.9.7确定其抗震等级。

抗震设防类别:丙类

抗震构造措施的抗震等级:《高规》3.9.7,3.9.1和3.9.2确定。

计算振型个数:《抗规》5.2.2及说明,一般取3N,考虑耦联计算时振型数不小于9,不大于3倍层数

6周期折减系数:《高规》4.3.17规定:强制条文结构基本自振周期的经验公式见《荷载规范》附录E

墙体较多时取为0.7,一般公用建筑墙体较少

时,取为0.75或0.8。

周期比多层结构可以比高规规定的大

周期折减这个数值不仅对于结构设计整体配筋影响大

,对位移角影响也很大。

不进行周期折减,致使结构计算时地震力偏小,偏于不安全

7风荷载信息:基本风压:扬州取为0.4

地面粗糙类别:《荷载规范》7.2条,B类(田野、乡村、丛林、丘陵、以及房屋比较稀疏的乡镇和城市郊区)

第二部分SATWE SPACE ANALYSIS OF TALL-BUILDINGS WITH WALL-ELEMENT

SATWE采用空间杆单元模拟梁、柱及支撑等杆件,用在壳元基础上凝聚而成的墙元模拟剪

力墙。墙元是专用于模拟多、高层结构中剪力墙的,对于尺寸较大或带洞口的剪力

墙,按照子结构的基本思想,由程序自动进行细分,然后用静力凝聚原理将由于墙

元的细分而增加的内部自由度消去,从而保证墙元的精度和有限的出口自由度。这

种墙元对剪力墙的洞口(仅考虑矩形洞)的大小及空间位置无限制,具有较好的适

用性。墙元不仅具有墙所在的平面内刚度,也具有平面外的刚度,可以较好地模拟

工程中剪力墙的实际受力状态。对于楼板,SATWE 给出了四种简化假定,即楼板整

体平面内无限刚、分块无限刚、分块无限刚带弹性连接板带和弹性楼板。在应用中,

可根据工程实际情况和分析精度要求,选用其中的一种或几种简化假定。SATWE作为

PKPM系列CAD软件的一模块, 其前处理工作主要由PMCAD完成。

1总信息:(1)水平力与整体坐标夹角:大于15度需要输入

(2)裙房层数:《抗规》6.1.10

(3)转换层所在层号:《高规》10.2

(4)嵌固端所在层号:《抗规》6.1.3,6.1.10,6.1.14,《高规》3.5.2

(5)地下室层数:

(6)对所有楼层采用刚性楼板假定:仅计算结构周期比、位移比采用,而结构内力分析和配筋计算时不能选择此项。

SATWE对地下室楼层总是强制采用刚性楼板假定。

(7)恒活荷载计算信息:不计算恒活荷载;

具体见说明书一次性加载;主要用于多层结构,而且多层结构最好采用这种加载计算法,因为施工的层层找平对多层结构的竖向变位影响很小,所以不要采用模拟施工方法。

模拟施工加载1;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。但是对于“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,故有了下一种竖向荷载加载法-施工模拟2.

模拟施工加载2;模拟施工方法1的基础上将竖向构件(柱、墙)的刚度增大10倍的情况下再进行结构的内力计算,也就是再按模拟施工方法1加载的情况下进行计算。

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和理情况。由于竖向构件的刚度放大,使得水平梁的

两端的竖向位移差减少,从而其剪力减少,这样就削弱了楼面荷载因刚度不均而导致的内力重分配,所以这种方法更接近手工计算。

这种方法人为的扩大了竖向构件与水平构件的线刚度比。专家建议,在进行上部结构计算时采用模拟施工方法1;在基础计算时,用模拟施工方法 2的计算结果。

模拟施工加载3由用户指定施工次序,对模拟施工加载1的改进,分层集组刚度、分层施加荷载进行荷载内力计算,对于n层结构,要分成n个结构进行计算。

对这n个结构,分别组建刚度,分别求解节点位移量,然后选加求内力,相比模拟施工加载1,计算较慢,但是3更符合施工过程,内力、配筋更为准确。

复杂结构需采用,如转换层、跃层柱/支撑等结构,详SATWE-3第164页。

但施工模拟3的轴压比会比施工模拟1的轴压比大,柱子配筋加大偏安全准确。

(8)地震作用计算信息:规范规定:长悬臂,大跨度这样的结构要考虑水平与竖向地震作用.专家建议:在进行上部结构计算时采用“模拟施工方法2风荷载信息:(1)地面粗糙程度:见抗规1”;在基础计算时,用“模拟施工方法 2”的计算结果。

(2)修正后基本风压:

(3)XY向的基本周期:初步估计经验公式,框架T=(0.08-0.1)n,框剪T=(0.06-0.08)n,SATWE计算后回代。

(4)风荷载作用下的阻尼比:程序自动赋值

混凝土和砌体结构:0.05;有填充墙的钢结构:0.02;无填充墙的钢结构:0.01

(5)承载力设计时风荷载效应放大系数:《高规》4.2.2条-较敏感的高层建筑取1.1,填写后风荷载下结构内力放大,不改变结构普位移。

(6)用于舒适度验算的风压:可与基本风压相同。

(7)用于舒适度验算的结构阻尼比:《高规》3.7.6和《高层民用建筑钢结构技术规程》5.5.1,计算时结构阻尼比宜取0.01-0.02。

(8)水平风体型系数:《荷载规范》、《高规》4.2.3取值。

(9)构件承载力设计时考虑横向风振影响:新《荷载规范》确定后程序将增加,目前没用。

(10)设缝多塔背风面提醒系数:默认0.5,在多塔补充定义。

(11)考虑风振影响:打勾时,程序自动按照荷载规范公式7.4.2计算风振系数,否则不考虑风振系数。

3地震信息:部分见第一部分PMCAD

(1)结构规则性信息:《抗规》3.4.3条。()

(2)考虑偶然偏心:是指由于偶然因素引起的结构质量分布的变化,会导致结构故有振动特性的变化,因而结构在相同地震作用下的反映

也将发生变化。考虑偶然偏心也就是考虑由于偶然偏心引起的可能的最不利的地震作用。

《高规》4.3.3,计算单向地震作用时,XY向相对偶然偏心值默认为0.05,勾选后允许修改XY向的相对偶然偏心。验算结构位移比时总是考虑偶然偏心,

应考虑偶然偏心的影响。附加偏心距位移比超过 1.2 时,则考虑双向地震作用,不考虑偶然偏心

可取与地震作用方向垂直的建筑物位移比不超过 1.2 时,则考虑偶然偏心,不考虑双向地震作用

边长的5%,即为0.05L。

(3)考虑双向地震作用:《抗规》5.1.1-3,针对质量和刚度分布明显不对称的结构。

考虑双向地震作用不改变内力组合数。

高规3.4.5和3.7.3考虑偶然偏心和双向地震计算目的不一样,计算方法有所区别。高规3.7.3所说的意思是:在计算层间位移角度(即针对风荷载和多遇地震作用下的位移验算)不需要考虑偶然偏心。高规3.4.5条所说的意思:在计算位移比(主要用于

判断结构的扭转规则性的)需要考虑偶然偏心

高规3.7.3所说的意思是:在计算层间位移角度(即针对风荷载和多遇地震作用下的位移验算)不需要考虑偶然偏心。高规3.4.5条所说的意思:在计算位移比(主要用于判断结构的扭转规

则性的)需要考虑偶然偏心;这两条均涉及到了位移的计算,但是计算目的不一样,计算方法有所区别。具体原因在相应的条文说明中均有解释。高规4.3.3条的意思:主要是针对构件

承载力设计的,在相应的配筋计算的时候,需要考虑偶然偏心的影响,具体原因见条文解释。规范规定,偶然偏心和双向地震不同时考虑,但要取二者不利情况,所以在配筋计算时候一

般偶然偏心和双向地震都点选。一般偶然偏心对长宽比较大的建筑影响较大,对比较方正尺寸又小的结构影响较小;双向地震对刚度和质量不均匀的结构影响较大,对结构规则对称均匀

的影响较小。

(4)活荷重力荷载代表值组合系数:强制规定《抗规》5.1.3条,默认0.5,一般取0.5(对于藏书库、档案库、库房等建筑应特别注意,应取 0.8)

调整系数只改变楼层质量,从而改变地震力的大小,但不改变荷载总值,对竖向荷载作用下的内力计算无影响。

(5)周期折减系数:第一部分PMCAD

(6)结构阻尼比:用于地震作用计算,《抗规》5.1.5和《高规》4.3.8

一般钢筋砼取0.05,钢结构取0.02,其他介于之间插值。

(7)特征周期:《抗规》5.1.4条计算罕遇地震作用时,特征周期应增加0.05s。

(8)地震影响系数最大值:见《抗规》表5.1.4-1周期大于 6.0s 的高层建筑结构所采用的地震影响系数应做专门的研究

(9)用于12层以下队则砼框架结构薄弱层验算的地震影响系数最大值:此两项由“总信息页”和该页其他信息决定。

(10)斜交抗侧力构件方向附加地震数与相应角度:0-5个,由《抗规》5.1.1条规定和《高规》4.3.2.

角度为:与X方向的夹角,逆时针为正。对于有斜交抗侧力构件的结构,当相交角度大于 15 度时,应分别计算各抗侧构件方向的水平地震作用。

4活荷载信息:(1)柱、墙设计时活荷载:是否折减——强制规定。《荷载规范》4.1.2条。

梁活荷载折减在PMCAD设置。柱、墙、基础活荷载折减在SATWE,且该折减仅用于SATWE设计结果是文本级图形输出,

在接力JCCAD时,SATWE传递的内力为无折减的标准内力,由用户在JCCAD中另行指定折减信息。

建议在选择梁活荷载折减时,应慎重考虑。在使用 PKPM 系列的软件中,活荷载

折减最好不要重复使用,如在 PM 中考虑了梁的活荷载折减,则在 SATWE、TAT、PMSAP

中最好不要选择“柱墙活荷载折减”,以避免活荷载折减过多。反之亦然。

(2)梁活荷不利布置最高层号:多、高层宜取全部楼层。填0表示不考虑梁活荷不利布置作用,填写NL表示1——NL各层考虑梁活荷的不利布置,第NL+1层不考虑。

(3)考虑结构使用年限的活荷载调整系数:《高规》5.6.1规定100年时取为1.1.

5调整信息:(1)梁端负弯矩调幅系数:《高规》5.2.3条,同第一部分PMCAD,现浇梁为0.8-0.9,装配整体框架梁0.7-0.8.

(2)梁活荷内力放大系数:用于考虑活荷不利布置对梁内力的影响,将活荷载作用下梁的内力(弯矩、剪力、轴力)放大,然后与其他荷载组合。

一般工程取1.1-1.2,若前面考虑了活荷不利位置,应取1.0

(3)梁扭矩折减系数:考虑现浇楼板结构采用的刚性楼板假定,可考虑楼板对梁抗扭作用,而对梁的扭矩进行折减,取值为0.4-1,一般

工程取0.4,现浇弹性楼板不要折减取值为1.0.不与楼板刚接的梁和弧梁该系数不齐作用。

(4)托墙梁刚度放大系数:转换大梁上面托剪力墙。考虑托梁刚度放大时,转换层附近的超筋通常可以缓解,为保持转换层附近的充裕,可不放大。

(5)实配钢筋放大系数:按规范考虑内力配筋因素的一个附加放大系数,据《抗规》6.2.2、6.2.4、6.2.5,默认1.15.

(6)连梁刚度折减系数:《高规》5.2.1和《抗规》6.2.13和《砼规》5.3.2规定高层结构计算时,可对剪力墙连梁刚度进行折减,折减系数不小于0.5。

程序如何判断连梁?按框架梁方式输入的连梁,可在“特殊构件补充定义”的“特殊梁”下指定单构件的折减系数;“墙梁”可在

一般按框梁输入的“特殊墙”上补充,一般工程去0.7。当位移由风荷载控制时,应取>0.8或不折减。

(7)梁刚度放大系数按2010规范取值:考虑现浇楼板翼缘对梁刚度的影响,由截面尺寸和板厚的差异,勾选后程序按《砼规》5.2.4表格计算

每根梁的楼板有效翼缘宽度,按T型截面与梁截面的刚度比例确定每根梁的刚度系数。

(8)部分框支剪力墙结构底部加强区剪力墙抗震等级自动提高一级:据《高规》表3.9.3和3.9.4.

(9)调整与框支柱相连的梁的内力:据《抗规》6.2.10。

(10)框支柱调整系数上限:默认5

(11)指定加强层个数和各加强层层数:新增——多塔结构可在“多塔结构补充定义”菜单分塔指定加强层。程序实现的功能如下:

1.加强层及相邻层柱、墙的抗震等级提高一级;

2.加强层及相邻层轴压比限值减0.05;

3.加强层及相邻层设置约束边缘构件。

(12)按抗规5.2.5调整各楼层地震内力:抗规5.2.5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5.2.5给出的最小地震剪力系数:

对于各楼层剪重比的控制若勾选,程序自动进行调整,程序对结构的每一层分别判断,若小于规范的要求,则相应放大该层的地震作用效应(内力)。

对于竖向不规则结构的薄弱层10版按照抗规5.2.5条文说明,当首层地震剪力不满足要求进行调整时,对其上部所有楼层进行调整,且同时调整位移和倾覆力矩。尚应乘以1.15的增大系数。文件WNL.OUT是调整前的值,WWNL.OUT中的内力为调整后的。

(13)薄弱层调整:1.指定薄弱层个数及相应各薄弱层层号:SATWE自动按刚度比判断薄弱层并对薄弱层进行地震内力放大,但对于竖向不规则或承载力不满足要求的楼层,程序不能自动判断薄弱层,须用户指定。输入层号后,程序对薄弱层构件的地震作用内力按“薄弱层地震内力放大系数”进行放大。

输入各层号时用逗号或空格隔开。多塔结构还可以在“多塔结构补充定义”菜单分塔指定薄弱层。

2.薄弱层地震内力放大系数:《抗规》

3.

4.4薄弱层的地震剪力增大系数不小于1.15。《高规》为1.25,程序默认为1.2

5.

设计初期可以不填写,经计算后确定。如何看结构的薄弱层?

(14)地震作用调整:1.全楼地震作用放大系数:这是地震力调整系数,用于调整抗震安全等级,取值1.0-1.5,一般为1.0。

2.顶塔楼地震作用放大起算层号:

(15)0.2Vo分段调整:作用——按多道防线的概念设计要求,《高规》8.1.4,调整只是针对框剪结构中的框架梁、柱调整,且只是调整框架梁、柱的弯矩和剪力,轴力不调整。因为剪力墙刚度大,吸引大量地震力,框架承担小,若剪力墙破坏后很不安全,故让框架承担至少20%的基底剪力。

纯框架结构这些参数均为0。

6设计信息:(1)结构重要性系数:见上面

(2)梁柱保护层厚度及钢构件截面净毛面积比:参见第一部分PMCAD

(3)考虑P-△效应:《抗规》3.6.3和《砼规》5.2.2和《高规》5.4.1条。

据有关分析结果,7度以上抗震设防的建筑,其结构刚度由地震或风荷载作用的位移限制控制,只要满足位移要求,整体稳定自然满足,可不考虑此项。

对6度抗震或不抗震,且基本风压小于等于0.5㎏/M2的建筑,其结构刚度由稳定下限要求控制,宜考虑。

考虑后结构周期一般会加长;考虑后应按弹性刚度计算,故计算长度系数应按正常方法计算。

(4)梁柱节点简化为刚域:一般不简化,不简化时程序将梁柱交叠部分作为梁的一部分。砼异形柱宜选择简化,简化时梁的负筋应按计算配筋配足。

(5)按高规或高钢规进行构件设计:程序按高规进行荷载组合计算,按高纲规进行构件设计计算,否则按多层结构进行荷载组合计算,按普通钢结构

规范进行构件设计计算。

不勾选按《钢规》附录D-1公式计算:

(7)剪力墙构造边缘构件设计按《高规》7.2.16-4:勾选后程序按高规7.2.16-4要求控制构造边缘构件的最小配筋率;

如不勾选程序一律不执行此条规定。

(8)框架梁端配筋考虑受压钢筋:混凝土规范11.3.1条:一般勾选。

据砼规11.3.1:考虑地震作用组合的框架梁,计入纵向受压钢筋的梁端混凝土受压区高度要求应符合要求,见条文。

如不符合会给出超筋信息,此时应该加大截面尺寸或提高砼强度等级。

《砼规》11.3.6条,框架梁梁端截面的底部和顶部纵向受力钢筋截面面积的比值,出计算确定外,一级抗震等级不

应小于0.5;二级、三级抗震等级不应小于0.3.

由于软件对框架梁端截面按正、负包络弯矩分别配筋(其他截面也是如此),在计算梁上部配筋时并不知道作为其

受压钢筋的梁下部的配筋,做《砼规》11.3.1条的受压区高度§验算时,考虑到应满足《砼规》11.3.6条的要求,程序

自动取梁上部计算配筋的50%或30%作为受压钢筋计算,计算梁的下部钢筋时也是这样。

《砼规》5.4.3条要求,非地震作用下,调幅框架梁的梁端受压区高度x≦0.35ho,当参数设置中选择“框架梁端配筋

考虑受压钢筋”选项时,程序对于非抗震作用下进行该项校核,如果不满足要求,程序自动增加受压区钢筋以满足

受压区高度要求。

(9)结构中的框架部分轴压比按纯框架结构的规定采用:《高规》8.1.3条,对于框架剪力墙结构规定框架的规定。

框剪结构中,根据底层框架部分承受的地震倾覆力矩的比值确定计算类型:勾选后一律按纯框架结构的规定控制结构

中框架的轴压比,除轴压比外,其余设计仍然遵循框剪结构的规定。

(10)当边缘构件轴压比小于抗规6.4.5条规定的限制时,一律设置构造边缘构件:

抗震墙两端和洞口两侧应设置边缘构件,边缘构件包括暗柱、端柱和翼墙。

具体轴压比限值与配筋要求见表6.4.5-1和表6.4.5-2.

(11)按混凝土规范B.0.4条考虑柱二阶效应:

《砼规》6.2.4偏心受压构件考虑轴向压力在挠曲杆件中产生的二阶效应控制截面的弯矩设计值.

附录B:在框架、框剪、剪力墙以及筒体结构中,当采用增大系数法近似计算结构因侧移产生的二阶效应(P-△效应)时,

应对未考虑P-△效应的一阶弹性分析所得的柱、墙肢端弯矩和梁端弯矩以及层间位移分别按B.0.1-1和B.0.1-2乘以增大系数。

(12)指定的过渡层的个数及相应的过渡层号:《高规》7.2.14-3条规定:B级高度高层建筑的剪力墙,宜在约束边缘构件层与构造边缘构件层之间

设置1-2层过渡层。

程序不自动判断过渡层,用户可在此指定,程序对过渡层执行如下原则:

1.过渡层边缘构件的范围仍按构造边缘构件;

2.过渡层剪力墙边缘构件的箍筋配置按约束边缘构件确定一个体积配箍率(配箍特征值λc),又按构造边缘构件为0.1,取其

平均值。

(13)柱配筋计算原则:1.按单偏压计算:程序按单偏压计算公式分别计算柱两个方向的配筋;

2.按双偏压计算:程序按双偏压计算公式计算柱两个方向的配筋和角筋。

7地下室信息:在PMCAD输入的地下室层数为0时,地下室信息页为灰色,不允许选择,填入地下室层数时,允许选择。

(1)土层水平抗力系数的比例系数(M值):该参数的含义是基础回填土对结构约束作用的刚度与地下室抗侧移刚度的比值,即反映了地下室

的侧向嵌固程度,该值越大,对地下室的侧向约束就越大,若取0则表示约束为0,则不考虑回填土的约束作用,一般取3,表示70%-80%的约束。

若填负数则表示地下室无水平位移。

参数可以参照《建筑桩基技术规范JGJ94-2008》表5.7.5取值。

本参数不影响设计内力调整系数的作用位置,当判断地下室顶板能否作为上部结构的嵌固端时,可通过查看刚度比(大于2)的计算结果确定。

地下室顶板作为上部结构的嵌固端,应满足的条件详见笔记本——高规3.5.2,12.2.1和12.2.5以及条文说明、抗规6.1.14及条文说明。

(2)外墙分布筋保护层厚度:50mm,在地下室外围墙平面外配筋计算时用到此参数。见笔记。

根据《砼规》表9.2.1(强条)选择,环境类别见表3.4.1

一般工程地下室外墙用手算或其他软件。

(3)回填土容重和回填土侧压力系数:这两个参数用来计算地下室外围墙侧土压力。

回填土容重在地下水位以上一般取18,地下水位以下取10\11左右。回填土侧压力系数一般取0.5(考虑为静止土压力),

根据《民用建筑技术措施-地基部分》中第2.6.2条,地下室侧墙承受的土压力宜取静止土压力,而静止土压力系数可近似

按Ko=1-sinφ来取值。手工计算时,回填土 的侧压力按恒载考虑,分项系数可取1.2或1.35。

(4)室外地面附加荷载:室外地面附加荷载根据实际工程确定,一般工程可取10.0 kN/m2。

8特殊构件补充定义:(一)特殊梁——“不调幅梁”和“调幅梁”的规定:

SATWE在配筋计算时对调幅梁自动进行支座及跨中弯矩的调幅。具体细节参见SATWE说明书第六章第二节梁的计算

程序自动搜索“调幅梁”和“不调幅梁”,具体原则是:搜索连续的梁段判断其两端支座,如果两端均存在竖向构件(柱或墙)作为支座,

即为“调幅梁”,以暗青色显示;如果两端都没有竖向支座或仅有一端有支座(如次梁、悬臂梁),则判断为“不调幅梁”,以亮青色显示。

钢梁不允许调幅,程序强制为“不调幅梁”。

(2)连梁:指与剪力墙相连,允许开裂,可做刚度折减的梁,此处特指对框架梁指定“连梁”的属性,以便后续程序进行刚度折减、设计调整等。

因为在剪力墙结构中,程序对连梁进行缺省判断:两端均与剪力墙相连、且至少在一端与剪力墙轴线的夹角不大于30度、且跨高比小于5的梁

隐含定义为连梁,以亮黄色显示。

(3)转换梁:包括“部分框支剪力墙结构”的托墙转换梁(即框支梁)和筒体结构的托住转换梁,程序没有缺省判断,须用户指定,以亮白色显示。

(4)铰接梁:无隐含定义,须用户指定。图中以红色圆点显示。

(5)滑动支座梁:程序无隐含定义,用户指定,图中以白色圆点显示。

(6)门式钢梁:无隐含定义,用户指定。选取所需的梁,则梁上标识MSGL字符显示。

(7)耗能梁:程序无隐含定义,须用户指定。用光标选取所需要的梁,则梁上标识HNL字符。

(8)组合梁:程序无隐含定义,须用户指定。点取组合梁进入下级菜单,选择“自动生成”,程序将从PM数据自动生成组合梁定义信息,并在所有组合梁

标注“ZHL”,表示该梁为组合梁。

注意:在进行特殊梁定义时,不调幅梁、连梁和转换梁三者中只能进行一种定义,但门式钢梁、耗能梁、组合梁可以同时定义。

(9)抗震等级:梁抗震等级缺省为“地震信息”页“框架抗震等级”。

根据高规6.1.8条:不与框架梁相连的次梁,可按非抗震要求进行设计。

程序自动搜索主梁和次梁,主梁取框架抗震等级,次梁默认抗震等级为5级(即不抗震)。主梁搜索的原则是:梁的两端只要一端有竖向构件

作为支座,即按主梁取抗震等级,其余均为次梁。

转换梁则无论是主梁还是次梁,一律按主梁取抗震等级。

(10)材料强度:

(11)刚度系数:梁刚度系数与“中梁刚度放大系数”(或“梁刚度放大系数按2010规范取值”)和“连梁刚度折减系数”这几个参数相关,如按2010规范取值,程序自动计算梁刚度系数,否则程序自动判断中梁和边梁,相应取不同的刚度系数缺省值。

中梁和边梁的搜索基于房间楼板信息,当两侧均为板时,默认为中梁,仅一侧有楼板时,默认为边梁。程序对中梁的刚度放大系数取为BK,边梁

的刚度放大系数取为1.0+(BK-1)/2。如果两侧均无楼板相连,则不进行刚度放大。

连梁的刚度系数缺省值取“连梁刚度折减系数”,不与中梁刚度系数连乘。

(12)扭矩折减:扭矩折减系数缺省值为“梁扭矩折减系数”,但对于弧梁和不与楼板相连的梁,不进行扭矩折减,缺省值为1.0。

(二)特殊柱

(1)上端铰接柱、下端铰接柱和两端铰接柱:铰接柱没有隐含定义,用户自行指定,上端铰接柱为亮白色,下柱铰接为暗白色,两端铰接为亮青色。

若想恢复再点一次即可。

(2)角柱:程序无隐含定义,用户自行点取。

(3)转换柱:由用户自己定义,“部分框支抗震墙结构”的框支柱和托换柱结构的转换柱应在此定义为“转换柱”。

(4)门式钢柱:定义同角柱。

(5)水平转换柱:带转换层的结构,水平转换构件除采用转换梁外,还可以采用桁架、空腹桁架、箱型结构、斜撑等,根据高规10.2.4条,水平转换构件在水平地震作用下的计算内力应进行放大。新版因此增加了水平转换构件的指定,程序将自动对其进行内力调整。

(6)抗震等级和材料强度:

柱抗震等级缺省值为“地震信息”页“框架抗震等级”,并进行如下调整:

1.根据高规10.

2.6条,对部分框支剪力墙结构,当转换层的位置在3层以及3层以上时,框支柱的抗震等级自动提高一级;

2.根据高规10.

3.3条,对加强层及其相邻的柱抗震等级自动提高一级。

(7)剪力系数:可以指定柱两个方向的地震剪力系数,针对广东规程提供的系数。

(三)特殊支撑

(1)铰接支撑:

(2)人/V支撑、十/斜支撑:根据新的规范条文,不再需要指定;

(3)水平转换:与水平转换柱类似;

(4)全层固结:混凝土支撑缺省为两端固接,钢支撑缺省为两端铰接。通过本菜单可将本层支撑全部指定为两端固接;

(5)抗震等级、材料强度:同上。

(四)特殊墙

(1)临空墙:此菜单可定义地下室人防设计中的临空墙,只有在人防地下室层才允许定义临空墙,程序由用户自定,不缺省判断。

一侧直接受空气冲击波作用,另一侧为防空地下室内部的墙体。防空地下室中一侧直接受核爆冲击波作用,另一侧不接触岩、土的墙体.

(2)地下外墙:程序自动搜索地下室外墙,并以白色标识。为避免搜索局限性,可人工干预。

(3)抗震等级、材料强度:

剪力墙抗震等级缺省值为“地震信息”页“剪力墙抗震等级”,并进行如下调整:

1.对于部分框支剪力墙结构,若用户填入一般部位剪力墙的抗震等级,并在“调整信息”页勾选“部分框支剪力墙结构底部加强区剪力墙抗震等级

自动提高一级”,程序将自动对底部加强区的剪力墙抗震等级提高一级;

2.据高规10.2.6,当转换层的位置设置在3层及3层以上时,剪力墙底部加强部位的抗震等级自动提高一级;

3.根据高规10.3.3条,加强层及其相邻层的核心筒剪力墙的抗震等级自动提高一级;

若用户已经指定了构件的抗震等级,则程序不再进行调整。

(4)竖配筋率:缺省值参数“配筋信息”页“剪力墙竖向分布筋配筋率”,可以在此处指定单片墙的竖向分布筋配筋率。如当某边缘构件纵筋计算值

过大时,可以在这里增加墙段的竖向分布筋配筋率。

(5)临空墙荷载:此项菜单可单独指定临空墙的等效静荷载,缺省值为:6级及以上时为110,其余为210KN/m2。

(6)连梁刚度折减:可单独指定剪力墙洞口上方连梁的刚度折减系数,缺省值为“调整信息”页“连梁刚度折减系数”。

(五)特殊节点

可以指定节点的附加质量。附加质量是指不包含在恒载、活载中,但是规范中指定的地震作用计算应考虑的质量,比如吊车桥架重量、自承重墙等。

这里附加节点质量只影响结构地震作用计算时的质量统计。

9温度荷载定义需要定义温度荷载的结构:

10特殊风荷载定义(一)特殊风荷载的自动生成

自动生成特殊风荷载时,首先在“分析与设计参数补充定义”中“特殊风荷载信息”中指定迎风面的体型系数、背风面体型系数、侧风面体型系数、

挡风系数。程序按如下方式自动生成风荷载:

1.首先搜索各塔楼平面,找出每个楼层的封闭多边形;

2.计算不同方向的风荷载时,将此多边形向相应方向做投影,找出最大迎风面宽度以及属于迎风面边界和背风面边界上的节点;

3.据迎风面体型系数、迎风面宽度和楼层高度计算出迎风面所受的风荷载;

4.将迎风面风荷载仅分配给属于迎风面边界上的节点。这里的节点是布置有杆件的节点。

自动生成特殊风荷载是针对全楼的,执行一次“自动生成”命令,程序生成整个结构的特殊风荷载。对不需要考虑屋面风荷载的结构,可直接

执行“自动生成”命令,生成各楼层的特殊风荷载。

(二)屋面风荷载的输入与生成

还需要补充以下两个参数: 1.横向X/横向Y:选择“横向X”或“横向Y”以确定屋顶层梁上的风荷载作用形式。当横向为X方向时,屋面层

与X方向平行的梁所在房间的屋面风荷载体型系数为零时,就生成梁上均布风荷载。反之当横向为Y方向时,屋面层与Y方向平行的梁所在房间的屋面风荷载体型系数为零时,就

2.屋面系数:指定屋面层各斜面房间的迎风面、背风面的体型系数。

有了以上两个补充参数后,程序在生成特殊风时,就会自动形成相应方向的梁上均布风荷载。

若在PMCAD对某一标准层平面布置修改时,须在修改的标准层修改各层的特殊风荷载,否则程序会出错。

(三)人工修改自动生成的风荷载:

如有必要,也可以在自动生成的基础上补充定义作用在柱顶节点或梁上的风荷载,并定义特殊风荷载与其他荷载的组合系数。

特殊风荷载只能作用在梁上或节点上,并用正负荷载表示压力或吸力。梁上的特殊风荷载只允许指定竖向均布荷载。节点荷载可指定六个分量。

11多塔补充定义(一)多塔平面

(1)多塔定义:用户在提示区输入多塔的起始层号、终止层号和塔数,然后程序要求用户以闭合折线围区的方法依次指定各塔的范围。

建议以最高的塔命名为一号塔,以此类推;指定各塔的范围后程序在此让用户确定多塔的定义是否正确。对复杂工程可多次反复执行“多塔定义”。

(2)多塔检查:任一个节点只能属于一个范围,一个范围至少有一个节点。

(3)多塔删除:

(4)遮挡平面:此菜单可指定设缝多塔结构的背风面,从而在风荷载计算中自动考虑背风面的影响。遮挡定义方式与多塔定义方式相同。

注意:围区要完整包括两个塔在这个部位的遮挡边界。

(5)遮挡删除:

(6)多塔立面:对各层层高、梁柱墙混凝土等级、钢筋钢号的显示;

底部加强区:程序自动判断底部加强区的范围——见第六章第二节。

约束边缘构件层:底部加强区的上一层;加强层及相邻层;

过渡层:参数“设计信息”页指定的过渡层;

加强层:参数“调整信息:页指定的加强层;

薄弱层:参数“调整信心:页指定的薄弱层;

△自动生成:用户可以选择由程序对各层平面自动划分多塔,对于多数多塔模型,多塔的自动生成功能都可以进行正确的划分。

但对于复杂的楼层不能对多塔自动划分,需要人工划分。

生成SATWE数据文件及数据检查:SATWE前处理的核心菜单,其功能是综合PMCAD生成的建模数据和前述几项菜单输入的补充信息,将其转换成空间结构有限元分析所需的数据格式。

新建工程必须执行本菜单,才能生成缺省的长度系数和风荷载数据,继而才允许在第8、9项菜单中进行查看和修改。

程序首先读入PM分层模型数据,生成空间轴网并将各层杆件在空间中定位;然后对模型上下层交界处自动衔接,形成有机的整体结构三维模型;

在此基础上程序再对空间模型进行一定的修正和调整,使模型尽量满足计算软件对模型数据的要求。

△修改构件计算长度系数:点取此菜单后,程序在屏幕上显示隐含计算柱、支撑计算长度系数及梁面外长,用户可根据工程实际进行交互修改。

如果需要恢复程序隐含计算的长度系数,可再执行一遍“生成SATWE数据及数据检查”,并选择不保留先前定义的长度系数,此时用户在本菜单定义的

数据将被删除,程序将重新计算长度系数值。

△水平风荷载查询与修改:

若需要恢复程序自动导算的风荷载,可在执行一遍“生成SATWE数据及数据检查”,并选择不保留先前定义的水平风荷载,程序重新生成风荷载数据。

二结构整体分析与构件内力配筋计算

结构内力与配筋计算:层刚度比中,SATWE提供三种算法:剪切刚度、弯剪刚度和地震剪力与地震层间位移比值(抗震规范方法)。

剪切刚度:是按《抗规》6.1.14条文说明给出的方法计算;弯剪刚度是按有限元方法,通过加单位力来计算的;地震剪力与相应位移的比值方法是《抗规》

3.4.3条文说明给出的。在地震作用下,始终采用第三种方法进行薄弱层判断,并始终给出剪切刚度的计算结果。当结构存在转换层时,根据转换层所在的

层号,当2层以下转换时采用剪切刚度计算转换层上下的等效刚度比,对于3层以上高位转换则自动进行弯剪刚度计算,并采用弯剪刚度计算等效刚度比。

△地震作用计算:侧刚分析方法:按侧刚模型进行结构振动分析;各楼层均采用刚性楼板假定可采用侧刚分析;

总刚分析方法:按总刚模型进行结构的振动分析;如定义了弹性楼板或有较多的错层结构,建议采用总刚方法。

△线性方程组解法:VSS向量稀疏求解器:当采用施工模拟三时,求解器的选择由程序内部决定——必须采用VSS方法。

LDLT三角分解:

求解器的选择与上述侧刚模型和总刚模型是相互关联的,当选用LDLT方法时,侧刚和总刚的选项才有效,若选择VSS方法,则该选项无效。

△当要计算吊车作用时,程序会自动判断是否存在吊车荷载。

△生成传给基础的刚度:使上部结构刚度与基础共同分析时,选此项。

△构件配筋及验算:第一次计算时,必须计算整层,即所有楼层都要选择,第二次以后就可以按需要选择。

对于剪力墙结构,程序自动生成边缘构件,并可以在边缘构件配筋简图中,或在边缘构件的文本文件SATBMB.OUT中查看边缘构件的配筋结果。SATWE 计算分析中结构整体性能的控制

1、水平位移限值(层间位移)按弹性方法计算的楼层层间最大位移与层高之比△u/h宜符合以下规定:

见PKPM文件输出“结构位移”

在SATWE计算结果中查看“结构位移”

1/500

2、高度等于或大于250m的高层建筑,其楼层层间最大位移与层高之比△u/h不宜大于1/500;

3、高度在150~250m之间的高层建筑,其楼层层间最大位移与层高之比△u/h的限值按本条第1款和第2款的限值线性插入取用。

注:楼层层间最大位移△u以楼层最大的水平位移差计算,不扣除整体弯曲变形。抗震设计时,本条规定的楼层位移计算不考虑偶然偏心的影响。

2.位移比控制高规

3.

4.5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;

主要为控制结构平面规则性,B级高度高层建筑、混合结构高层建筑及本规程第10章所指的复杂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1.4倍。

以免形成扭转,对结构产生不利影响注意:a这条要求主要是限制结构平面布置的不规则性

b若结构中有不与楼板相连的构件或定义了弹性楼板,那么,那么,程序输出结果与规范要求不同,此时,需要由设计者依据刚性楼板假定条件下的分析结果。

c.查看这个比值须是在考虑偶然偏心影响,并强制假设在刚性楼板下的情况下;

d.这个不是硬性指标,是计算方法的问题,规范中的各种位移比实际上是来控制结构的扭转效应不能太大的,扭转效应

只有在刚性楼板的假定下才有意义。如果不考虑刚性楼板假定,那么楼板薄弱的地方位移就会偏大些,楼板强的地方位移

就会小一些,这些都是局部的变化,用这样的位移算出来的位移比是毫无意义的,不能反映整个结构的扭转情况。所以计算位移比时

应该在刚性楼板假定的条件下进行。

3.周期比控制《高规》3.

4.5条:结构扭转为主的第一自振周期Tt与平动为主的第一自振周期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、

主要为控制结构扭转效应,混合结构高层建筑及本规程第10章所指的复杂高层建筑不应大于0.85。

减小扭转对结构产生的不利影响注意:a、这条要求主要是限制结构的抗扭刚度不能太弱。b、提醒大家解决扭转,要注意做好加减法。

在SATWE计算结果中查看“周期文件”,其中用Tt/T1

4.层刚度比控制 1).《高规》3.

5.2条:抗震设计的高层建筑结构,其楼层侧向刚度不宜小于相邻上部楼层侧向刚度的70%或其上相邻三层侧向刚度平均值的80%。

PKPM输出信息:见文件WMASS.OUT中如不满足则应按薄弱层对待。

相邻层抗侧移刚度比Ratx和Raty2).转换层上、下结构侧向刚度的要求

a《高规》附录 E及《抗规》附录E规定:a.底部大空间为1层时,其转换层上、下层侧向刚度比宜为1,抗震设计时不应大于2,非抗震设计时不应大于3。

b.底部大空间层楼大于1层时,其转换层上、下层侧向刚度比宜为 1,抗震设计时不应大于 1.3,非抗震设计时不应大于 2

c.当转换层设置在 3 层及 3 层以上时,其楼层侧向刚度尚不应小于相邻上部楼层侧向刚度的 60%。

3).《高规》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。

注意: a.当地下室不能满足嵌固部位的楼层侧向刚度比规定的,有条件的,可增加地下室的侧向刚度。

b.没有条件时,将主体结构的嵌固部位下移至符合要求的部位,如筏形基础顶面或箱型基础顶面。

SATWE计算分析中结构整体稳定性的控制 主要是控制在风荷载和地震作用下。

1.《高规》5.4.4(强规)高层建筑结构的稳定应符合下列规定: 抗倾覆验算(高1

2.1.7)结果与整体稳定验算结果见SATWE“设计信息输出文件”——WMASS.OUT

(1)剪力墙结构,框架—剪力墙结构,筒体结构应符合下式要求:

EJ d>1.4H2ΣGi刚重比=结构刚度/重力荷载

(2)框架结构应符合下式要求: PKPM要查询是文件

Dj>10ΣGi/hi

注意: a.计算完后设计可查看SATWE文本文件“结构设计信息输出文件WMASS.OUT”,查看是否满足要求。

b.大量的工程经验说明:只要高宽比在规范允许的范围内,其整体稳定性总是满足的。但设计时,对于高宽比超限的结构要特别注意。

2.框架—剪力墙结构中框架承担的倾覆力矩控制

《高规》8.1.3条及 《抗规》6.1.3条规定:抗震设计的框架—剪力墙结构,在基本振型地震作用下,框架部分承受的地震倾覆力矩大于结构部倾覆力矩大于结构部

倾覆力的 50%时,其框架部分的抗震等级应按框架结构采用;否则其框架部分的抗震等级应按框架—剪力墙结构中的框架采用程序按《抗规》6.1.3条的条文说明给

出了框架部分承担的的倾覆力矩的计算方法 Mc=ΣΣVijhi 设计者可查看 SATWE文本文件“结构设计信息输出文件WMASS.OUTWMASS。OUT”,查看是否满足要求。

SATWE计算结果的判断

《高规》5.1.16条及《抗规》3.6.5条均有要求:对结构分析软件的计算结果,应进行分析判断,确认其合理,有效后方可作为工程设计依据。

如何判断?

依靠概念设计来判断:概念设计是一种设计的思路,可以认为是定性的设计,概念设计不以精确的力学分析、生搬硬套的规范条文为依据,而是由我们对工程进行概括的分析,

制定设计目标,采取相应措施,概念设计概念包括安全度的概念、力学的概念、材料的概念、荷载的概念、地震的概念、施工的概念、使用的概念等等。

计算结果从以下方面检查:

1、检查原始数据是否有误,特别是是否遗漏荷载;

2、计算简图是否与实际相符,计算程序是选得正确;

3、对计算结果分析:检查设计参数是否选择合适;检查“七种比值”即:

(1)柱及剪力墙轴压比是否满足要求,主要为控制结构延性;

(2)剪重比:主要为控制各楼层最小地震剪力,确保结构安全性; 抗规5.2.5,即SATWE中的“周期、地震作用与振型输出WZQ.OUT文件”

(3)刚度比:主要为控制结构竖向规则性,以免竖向刚度突形,形成薄弱层;

(4)位移比:主要为控制结构竖向规则性,以免形成扭转,对结构产生不利影响;

(5)周期:主要为控制结构的扭转效应,减少扭转对结构带来不利影响(此时要注意第一、二震型在高层建筑中不能发扭转为主第二振震型不能以`扭转为主);

(6)刚重比:主要为控制结构的稳定性,以免结构产生滑移和倾覆;

(7)有效质量比:主要为控制结构的地震力是否全计算出来。

以上这七种比值规范中均有明确要求。

周期比、刚重比、层受剪承载力、剪重比的计算是否要强制性楼板假定

轴压比:主要为控制结构的延性,规范对墙肢和柱均有相应限值要求,见抗规6.3.7和6.4.5。

适用条件见规范。

说明结构的刚度相对于水平地震剪力过小;但剪重比过分大,则说明结构的经济技术指标较差,宜适当减小墙、柱等竖向构件的截面面积。

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)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。

3)在SATWE的“地震信息”中的“周期折减系数”中适当减小系数,增大地震作用,以满足剪重比要求。

2、结构调整:当剪重比偏小且与规范限值相差较大时,宜调整增强竖向构件,加强墙、柱等竖向构件的刚度。

面风荷载体型系数为零时,就生成梁上

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