satwe相关参数的选取.docx

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satwe相关参数的选取

SATWE是应现代高层建筑发展的要求，专门为高层结构分析与设计而开发的基于壳元理论的三维组合结构有限元分析软件。

其核心是解决剪力墙和楼板的模型化问题，尽可能地减小其模型化误差，提高分析精度，使分析结果能够更好地反映出高层结构的真实受力状态。

1．SATWE采用空间杆单元模拟梁、柱及支撑等杆件。

采用在壳元基础上凝聚而成的墙元模拟剪力墙。

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。

墙元不仅具有墙所在的平面内刚度，也具有平面外刚度，可以较好地模拟工程中剪力墙的实际受力状态。

2.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、分块无限刚加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。

3.SATWE适用于高层和多层钢筋砼框架、框架一剪力墙、剪力墙结构，以及高层钢结构或钢－砼混合结构。

还可用于复杂体型的高层建筑、多塔、错层、转换层、短肢剪力墙、板柱结构及楼板局部开洞等特殊结构型式。

4.SATWE可完成建筑结构在恒、活、风、地震力作用下的内力分析及荷载效应组合计算，对钢筋砼结构还可完成截面配筋计算。

5.可进行上部结构和地下室联合工作分析，并进行地下室设计。

6.SATWE所需的几何信息和荷载信息都从PMCAD建立的建筑模型中自动提取生成并有多塔、错层信息自动生成功能，大大简化了用户操作。

7.SATWE完成计算后，可经全楼归并接力PK绘梁、柱施工图，接力JLQ绘剪力墙施工图，并可为各类基础设计软件提供设计荷载。

一、总信息

A）水平力与整体坐标角：

1．    一般情况下取0度，平面复杂（如L型、三角型）或抗侧力结构非正交时，理应分别按各抗侧力构件方向角算一次，但实际上按0、45度各算一次即可；当程序给出最大地震力作用方向时，可按该方向角输入计算，配筋取三者的大值。

2．    根据抗震规范5.1.1-2规定，当结构存在相交角大于15度的抗侧力构件时，应分别计算各抗侧力构件方向的水平地震作用，若程序提供多方向地震作用功能时，应选用此功能。

B）砼容重：

钢筋砼计算重度，考虑饰面的影响应大于25，不同结构构件的表面积与体积比不同饰面的影响不同，一般按结构类型取值：

  结构类型      框架结构    框剪结构    剪力墙结构

重度          26        27        28

C）钢材容重：

一般取78，如果考虑饰面设计者可以适量增加。

D）裙房层数：

1：

高规第4。

8。

6条、抗规6.1.3-2规定：

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措施；因此该数必须给定。

2：

层数是计算层数，等同于裙房屋面层层号。

E）转换层所地层号：

1：

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）

F）地下室层数：

1：

程序据此信息决定底部加强区范围和内力调整。

2：

当地下室局部层数不同时，以主楼地下室层数输入。

3：

地下室一般与上部共同作用分析；

4：

地下室刚度大于上部层刚度的2倍，可不采用共同分析；

5：

地下室与上部共同分析时，程序中相对刚度一般为3，模拟约束作用。

当相对刚度为0，地下室考虑水平地震作用，不考虑风作用。

当相对刚度为负值，地下室完全嵌固

6：

根据程序编制专家的解释，填3大概为70%~80%的嵌固，填5就是完全嵌固，填在楼层数前加“-”，表示在所填楼层完全嵌固。

到底怎样的土填3或填5，完全取决于工程师的经验。

G）墙元细分最大控制长度：

1：

可取1~5之间的数值，一般取2就可满足计算要求，框支剪力墙可取1或1.5。

H）墙元侧向节点信息：

1：

内部节点：

一般选择内部节点，当有转换层时，需提高计算精度是时，可以选取外部节点。

2：

外部节点：

按外部节点处理时，耗机时和内存资源较多。

I）恒活荷载计算信息：

1：

一次性加载计算：

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计算。

2：

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。

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。

于是就有了下一种竖向荷载加载法。

3：

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。

但是我认为这种方法人为的扩大了竖向构件与水平构件的线刚度比，所以它的计算方式值得探讨。

所以，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。

这样得出的基础结果比较合理。

（高层建筑）

J）结构体系：

  规范规定不同结构体系的内力调整及配筋要求不同；同时，不同结构体系的风振系数不同；结构基本周期也不同，影响风荷计算。

宜在给出的多种体系中选最接近实际的一种，当结构体系定义为短肢剪力墙时，对墙肢高度和厚度之比小于8的短肢剪力墙，其抗震等级自动提高一级。

二、风荷载信息

B）地面粗糙类别：

  A类：

近海海面，海岛、海岸、湖岸及沙漠地区。

（0.12）

  B类：

指田野、乡村、丛林、丘陵及中小城镇和大城市郊区。

（0.16）

  C类：

指有密集建筑群的城市市区。

（0.22）

  D类：

指有密集建筑群且房屋较高的城市市区。

（0.30）

体型系数：

修正后的基本风压：

对于高层建筑应按基本风压乘以系数1.1采用。

（按100一遇）

风荷载作用面的宽度，多数程序是按计算简图的外边线的投影距离计算的，因此，当结构顶层带多个小塔楼而没有设置多塔楼时，应注意修改风荷载文件，从风荷载中减去计算简图的外边线间无建筑面的空面面积上的风载，否则会造成风载过大，特别是风载产生的弯矩过大。

顶层女儿墙高度大于1米时应修正顶层风载，在程序给出的风荷上加上女儿墙风荷。

当计算坐标旋转时，应注意风荷计算是否相应作了旋转处理。

大多数程序风载从嵌固端算起，当计算嵌固端在地下室时，应将风荷载修正为从正负零算起。

用SATWE进行多塔楼分析时，程序能自动对每个塔楼取为一独立刚性块分析，但风荷载按整体投影面计算，因此一定要进行多塔楼定义，否则风荷载会出现错误。

结构的基本周期：

宜取程序默认值（按《高规》附录B公式B.0.2）；

规则框架T1=（0.08-0.10）n，n为房屋层数，详见《高规》3.2.6条表3.2.6-1注；《荷规》7.4.1条，附录E；程序中给出的基本周期是采用近似方法计算得到的，建议计算出结构的基本周期后，再代回重新计算。

三、地震信息

C）结构规则性性息：

  根据结构的规则性选取

扭转耦联信息：

1）对于耦联选项，建议总是采用；

2）质量和刚度分布明显不对称的结构，楼层位移比或层间位移比超过1.2时，应计入双向水平地震作用下的扭转影响。

3）偶然偏心：

验算结构位移比时，总是考虑偶然偏心

位移比超过1.2时，则考虑双向地震作用，不考虑偶然偏心。

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。

例：

***一31层框支结构，考虑双向水平地震力作用时，其计算剪重比增量平均为12.35%；

***规则框架考虑双向水平地震作用时，角柱配筋增大10%左右，其他柱变化不大；

***对于不规则框架，角、中、边柱配筋考虑双向地震后均有明显的增大；

***通过双向地震力、柱按单偏压计算和双向地震力、双偏压计算比较可知，后者计算柱的配筋较前者有明显的增大。

建议：

若同时勾选双向地震力、柱双向配筋时，要十分谨慎。

3）计算单向地震力，应考虑偶然偏心的影响。

5%的偶然偏心，是从施工角度考虑的（增大了结构的可靠度指标）。

****计算考虑偶然偏心，使构件的内力增大5%~10%；

****计算考虑偶然偏心，使构件的位移有显著的增大，平均为18.47%。

注：

对于不规则的结构，应采用双向地震作用，并注意不要与“偶然偏心”同时作用。

“偶然偏心”和“双向地震力”应是两者取其一，不要都选。

建议的选用方法：

****当为多层（≤8层，≤30m），考虑扭转耦联与非扭转耦联均可；

****当为一般高层，可选用耦联+偶然偏心；

****当为不规则高层、满足抗规2条以上不规则性时，或位移比接近限值，

考虑双向地震作用。

计算振型个数：

按侧刚计算时：

单塔楼考虑耦联时应大于等于9；复杂结构应大于等于15；N个塔楼时，振型个数应大于等于N×9。

（注意各振型的贡献由于扭转分量的影响而不服从随频率增加面递减的规律）一般较规则的单塔楼结构不考虑耦联时取振型数大于等于3就可，顶部有小塔楼时就大于等于6。

按总刚计算时；采用的振型数不宜小于按铡刚计算的二倍，存在长梁或跨层柱时应注意低阶振型可能是局部振型，其阶数低，但对地震作用的贡献却较小。

规范要求，地震作用有效质量系数要大于等于0.9；基底的地震剪力误差已很小，可认为取的振型数已满足。

周期折减系数：

这个参数是根据《高层建筑混凝土结构技术规程》的3.3.16条（强条）要求，按3.3.17条进行折减的。

框架：

0.6~0.7

框剪：

0.7~0.8

剪力墙：

0.9~1.0

结构的阻尼比：

按《高层建筑混凝土结构技术规程》的3.3.8条“除专门规定外，钢筋混凝土高层建筑结构的阻尼比应取0.05”程序提供的参考值：

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。

水平、罕遇地震影响系数最大值：

按《建筑抗震设计规范》的表5.1.4-1取。

特征周期值：

根据场地类别和地震分组按《建筑抗震设计规范》的表5.1.4-1选用。

周期折减系数:

              TC=  0.70.....框架砖填充墙多0.6-0.7，砖填充墙少0.7-0.8；

                                框剪砖填充墙多0.7-0.8，砖填充墙少0.8-0.9；

                                剪力墙1.0；《高规》3.3.16条（强条），3.3.17条

四、活荷信息

D）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；

                                高层宜取全部楼层，《高规》5.1.8条

柱、墙活荷载是否折减      不折算...PM不折减时，宜选[折算]，《荷规》4.1.2条（强条）

传到基础的活荷载是否折减

折算....PM不折减时，宜选[折算]，《荷规》4.1.2条（强条）（两处开关选一处，两处会产生叠加）

柱，墙，基础活荷载折减系数.......《荷规》4.1.2条表4.1.2（强条）

      计算截面以上的层号------折减系数

    1            1.00        《荷规》4.1.2条表4.1.2（强条）

    2---3          0.85        《荷规》4.1.2条表4.1.2（强条）

    4---5          0.70        《荷规》4.1.2条表4.1.2（强条）

    6---8          0.65        《荷规》4.1.2条表4.1.2（强条）

    9---20          0.60        《荷规》4.1.2条表4.1.2（强条）

》20          0.60        《荷规》4.1.2条表4.1.2（强条）

五、调整信息

E）中梁刚度增大系数：

          BK=  2.00......《高规》5.2.2条；装配式楼板取1.0；现浇楼板取值1.3-2.0，

                      一般取2.0

梁端弯矩调幅系数：

          BT=  0.85......主梁弯矩调幅，《高规》5.2.3条；现浇框架梁0.8-0.9；装配整体式框架梁0.7-0.8

梁设计弯矩增大系数：

        BM=  1.00......放大梁跨中弯矩，取值1.0-1.3；已考虑活荷载不利布置时，宜取1.0

连梁刚度折减系数：

        BLZ=  0.70......一般工程取0.7，位移由风载控制时取≥0.8；《抗规》6.2.13条2款，《高规》5.2.1条

梁扭矩折减系数：

          TB=  0.40......现浇楼板（刚性假定）取值0.4-1.0，一般取0.4；现浇楼板（弹性楼板）取1.0；《高规》5.2.4条

全楼地震力放大系数：

        RSF=  1.00......用于调整抗震安全度，取值0.85-1.50，一般取1.0

0.2Qo调整起始层号：

        KQ1=    0......用于框剪（抗震设计时），纯框填0；参见《手册》；《抗规》6.2.13条1款；《高规》8.1.4条

0.2Qo调整终止层号：

        KQ2=    0......用于框剪（抗震设计时），纯框填0；参见《手册》；《抗规》6.2.13条1款；《高规》8.1.4条

0.2Qo（0.25Qo）调整：

这条是针对框架-剪力墙结构，主要要注意以下几点：

对于框架柱数量从下到上基本不变的规则建筑，Qo（Vo-规范表示）取得是“地震作用标准值的结构底部总剪力”。

对于框架柱数量从下至上分段有规律的变化的结构，Qo（Vo-规范表示）取得是“每段最下一层的地震作用标准值的总剪力”对复杂结构框架的调整应专门研究框架剪力的调整方法。

框架剪力的调整必须满足规范规定的楼层“最小地震剪力系数（剪重比）”的前提下进行。

在设计过程中根据“计算结果”来确定调整层数。

顶塔楼内力放大起算层号：

    NTL=    0......按突出屋面部分最低层号填写，无顶塔楼填0

顶塔楼内力放大：

          RTL=  1.00......计算振型数为9-15及以上时，宜取1.0（不调整）；计算振型数为3时，取1.5（鞭稍效应）

九度结构及一级框架梁柱超配筋系数CPCOEF91=1.15.....取1.15，《抗规》6.2.4条

是否按抗震规范5.2.5调整楼层地震力IAUTO525=  1.....用于调整剪重比，《抗规》5.2.5条（强条）

是否调整与框支柱相连的梁内力  IREGU_KZZB=  0.....一般不调整，《高规》10.2.7条

剪力墙加强区起算层号        LEV_JLQJQ=  1.....《抗规》6.1.10条；《高规》7.1.9条

强制指定的薄弱层个数          NWEAK=  0.....强制指定时选用，否则填0，《抗规》5.5.2条，

《高规》4.6.4条

六、设计信息

F）设计信息：

结构重要性系数:

          RWO=  1.00......《砼规》3.2.2条，3.2.1条（强条）；安全等级二级，设计使用年限50年，取1.00

柱计算长度计算原则:

        有侧移............一般按[有侧移]，用于钢结构（主要看结构的支撑，侧向刚度）

梁柱重叠部分简化:

          不作为刚域........一般不简化，《高规》5.3.4条，参见《手册》

当选定时，梁负筋应按计算配筋配足，此种简化更符合实际，建议采用。

当不选用时，梁负筋可按柱边弯矩计算配筋，即适当削峰配置。

（m的位置不一样，计算模型是按中心线选取的，不作刚域简化？

）

是否考虑P-Delt效应：

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P-DELT效应。

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的，因此，柱计算长度系数应按正常方法计算

否................一般不考虑；《砼规》5.2.2条3款，7.3.12条；《抗规》3.6.3条；《高规》5.4.1条，5.4.2条

柱配筋计算原则:

          按单偏压计算......宜按[单偏压]计算；角柱、异形柱按[双偏压]验算；可按特殊构件定义角柱，程序自动按[双偏压]计算

钢构件截面净毛面积比:

        RN=  0.85.....用于钢结构

梁保护层厚度（mm）:

          BCB=  25.00.....室内正常环境，砼强度＞C20时取≥25mm，《砼规》9.2.1条表9.2.1，环境类别见3.4.1条表3.4.1

柱保护层厚度（mm）:

          ACA=  30.00.....室内正常环境取≥30mm，《砼规》9.2.1条表9.2.1，环境类别见3.4.1条表3.4.1

是否按砼规范（7.3.11-3）计算砼柱计算长度系数:

是...一般工程选[是]----多高层结构要选用，详见《砼规》7.3.11条3款，水平力设计弯矩占总设计弯矩75％以上时选[是];单层刚性屋盖结构不选用。

七、配筋信息

G）配筋信息：

梁主筋强度（N/mm2）:

        IB=  300......设计值，HPB235取210N/mm2，HRB335取300N/mm2；《砼规》4.2.1条，4.2.3条表4.2.3-1（强条）

柱主筋强度（N/mm2）:

        IC=  300......《砼规》4.2.1条，4.2.3条表4.2.3-1（强条）

墙主筋强度（N/mm2）:

        IW=  210.....《砼规》4.2.1条，4.2.3条表4.2.3-1（强条）

梁箍筋强度（N/mm2）:

        JB=  210......《砼规》4.2.1条，4.2.3条表4.2.3-1（强条）

柱箍筋强度（N/mm2）:

        JC=  210......《砼规》4.2.1条，4.2.3条表4.2.3-1（强条）

墙分布筋强度（N/mm2）:

      JWH=  210......《砼规》4.2.1条，4.2.3条表4.2.3-1（强条）

梁箍筋最大间距（mm）:

        SB=100.00......《砼规》10.2.10条表10.2.10；可取100-400，抗震设计时取加密区间距，一般取100，详见《抗规》6.3.3条3款（强条）

柱箍筋最大间距（mm）:

        SC=100.00......《砼规》10.3.2条2款；可取100-400，抗震设计时取加密区间距，一般取100，详见《抗规》6.3.8条2款（强条）

墙水平分布筋最大间距（mm）:

    SWH=200.00......《砼规》10.5.10条；可取100-300，《抗规》6.4.3条1款（强条）

墙竖向筋分布最小配筋率（%）:

  RWV=  0.30......《砼规》10.5.9条；可取0.2-1.2；

八、荷载信息

H）荷载组合：

恒载分项系数:

            CDEAD=  1.20.....一般情况下取1.2，详《荷规》3.2.5条1款（强条）

活载分项系数:

            CLIVE=  1.40.....一般情况下取1.4，详《荷规》3.2.5条2款（强条）

风荷载分项系数:

          CWIND=  1.40.....一般情况下取1.4，详《荷规》3.2.5条2款（强条）

水平地震力分项系数:

        CEA_H=  1.30.....取1.3，《抗规》5.1.1条1款（强条），《抗规》5.4.1条表5.4.1（强条）

竖向地震力分项系数:

        CEA_V=  0.50.....取0.5，《抗规》5.1.1条4款（强条），《抗规》5.4.1条表5.4.1（强条）

特殊荷载分项系数:

          CSPY=  0.00.....无则填0，《荷规》3.2.5条注（强条）

活荷载的组合系数:

          CD_L=  0.70.....大多数情况下取0.7，

                        详见《荷规》4.1.1条表4.1.1（强条）

风荷载的组合系数:

        CD_W=  0.60.....取0.6，《荷规》7.1.4条

活荷载的重力荷载代表值系数:

  CEA_L=  0.50.....雪荷载及一般民用建筑楼面等效均布活荷载取0.5，详见《抗规》5.1.3条表5.1.3（强条）组合值系数

剪力墙底部加强区信息.................................

剪力墙底部加强区层数          IWF=  1.......取1/8剪力墙墙肢总高与底部二层高度的较大值，《抗规》6.1.10条，《高规》7.1.9条

剪力墙底部加强区高度（m）  Z_STRENGTHEN=  7.00.....取1/8剪力墙墙肢总高与底部二层高度的较大值，《抗规》6.1.10条，《高规》7.1.9条

结构整体分析与构件内力计算

I）SATWE计算控制参数：

层刚度比计算：

剪切刚度：

计算嵌固层刚度和纯框架结构层间刚度时采用，带斜撑结构不宜采用；底部大空间为一层时可采用。

剪弯刚度：

适用计算任何结构的刚度计算，建议采用；底部大空间为二层时可以采用。

按层地震剪力与层地震位移差之比计算（抗震规范方法）：

该法概念模糊，结构完全相同的层，放在不同层位移时的刚度不同，这与层刚度的定义不符，建议一般不用。

（系统默认是第三种计算方法，设计者应注意改正）；（也有人认为第三种均可采用）

总刚与侧刚问题：

按总刚计算耗机时和内存资源较多。

有弹性楼板设置时必须按总刚计算。

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