SATWE参数取值详解全.docx
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SATWE参数取值详解全
建筑结构(SATWE)的总信息
结构设计学习资料2008-09-2709:
43:
13
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建筑结构(SATWE)的总信息
(2007版)
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本文以一栋7度区(0.1g)II类场地上的19层(含1层地下室)框架-剪力墙结构为例编写。
编写方式采用SATWE总信息文本格式,编入了SATWE常用参数及规范索引,插入了“分析与设计参数补充定义”中的各个菜单,并针对参数定义中的一些难点和疑点增加了较详细的说明,以方便对SATWE参数的理解和选择。
目录...................................................................
总信息...............................................................2
风荷载信息...........................................................4
地震信息.............................................................5
活荷载信息...........................................................7
调整信息.............................................................8
配筋信息.............................................................10
设计信息.............................................................12
荷载组合信息.........................................................13
剪力墙底部加强区信息.................................................14
地下室信息............................................................14
砌体结构(底框)信息.................................................16
SATWE计算控制参数...................................................17
总信息.........................................
结构材料信息:
钢砼结构..........按主体结构材料选择,底框选择[砌体结构]。
此参数便于程序正确选择相关规范计算地震力和风荷载。
混凝土容重(kN/m3):
Gc=27.00.....框架宜取26kN/m3,剪力墙宜取28kN/m3,包含饰面材料的折算容重。
框-剪根据剪力墙数量取中间某值。
改变此参数也就改变了整个结构的砼容重,这时楼板砼重量宜采用手工输入。
见《荷规》附录A表A.1-6。
钢材容重(kN/m3):
Gs=78.00.....取78kN/m3,考虑饰面材料重量时,应填入适当值。
水平力的夹角(Rad):
ARF=0.00.....一般取0度,地震力、风力作用方向,逆时针为正。
当结构分析所得的[地震作用最大的方向]>15度时,宜将其输入验算。
水平力夹角可在WZQ.OUT中查看。
地下室层数:
MBASE=1.....与上部结构整体分析的地下室层数,无地下室填0。
定义此参数后,程序自动将风荷载的起算点上移至地下一层顶板处,并为上部结构的嵌固位置提供信息。
当地下一层因为墙体少,顶板大量降板、开大洞,是半地下层(地面部分高度大于层高的1/3)等原因,不能形成有效的约束时,应取地下一层底板以下地下室层数。
详见《国标图集05SG109-3》56页。
后面凡涉及地下室层数时,均以此参数范围为准。
竖向荷载计算信息:
按模拟施工加荷计算方式......[一次性加载]仅适用于多、低层。
[模拟施工加载1]适用于多层、高层。
[模拟施工加载2]适用于框-剪、框-筒等高层基础。
[模拟施工加载3]适用于多层、高层,宜优先选用。
依据见《高规》5.1.9条及条文说明。
详细说明见《PKPM新天地》2006年3期27页或《用户手册》。
风荷载计算信息:
计算X,Y两个方向的风荷载....始终选择[计算风荷载],程序会自动组合。
地震力计算信息:
计算X,Y两个方向的地震力....[不计算地震作用]用于无抗震设防要求(<6度)时。
[计算水平地震作用]适用于抗震设防烈度≥6度时。
详见黄小坤《〈高规〉若干问题解说》2.4条。
[计算水平和竖向地震作用]适用于8、9度的大跨和长悬臂结构及9度的高层结构,8度带转换层高层结构的转换构件,8度连体结构的连接体。
依据《抗规》1章(含强条)、3.1.3条(强条)、3.1.4条、5.1.1条(强条)、5.1.6条2款(强条),《高规》3.3.2条(强条)。
带转换层高层结构见《高规》10.2.6条,连体结构见《高规》10.5.2条(强条)。
特殊荷载计算信息:
不计算............一般工程不计算。
详见《砼规》5.3.6条及条文说明,《高规》4.9.3条及条文说明。
特殊荷载含以下几类:
温度荷载及砼收缩徐变可在[温度荷载定义]中定义;
不均匀沉降可在[弹性支座/支座位移定义]中定义;
特殊风荷载可在[特殊风荷载定义]中定义;
吊车荷载可在[特殊构件补充定义]中定义。
结构类别:
框架-剪力墙结构.......按工程所采用的结构体系选择,以便程序按相应规范进行正确的内力调整及构造处理。
[复杂高层结构]包括:
带转换层高层结构、错层结构、多塔楼结构等。
裙房层数:
MANNEX=0.....有地下室时应自地下室最底层算起。
定义裙房层数后,当裙房上部为多塔时,并且多塔已经在[多塔结构补充定义]中事先定义,程序会自动对该部位的配筋进行调整。
依据见《高规》10.6.4条及条文说明。
相关规范:
裙房见《抗规》6.1.3条2款,《高规》4.8.6条;多塔见《高规》10.6节。
转换层所在层号:
MCHANGE=0.....有地下室时应自地下室最底层算起,此参数便于对转换层构件进行正确的内力调整。
转换梁和框支柱程序不能自动识别,必须在[特殊构件补充定义]中定义。
转换层构件内力调整详见《抗规》3.4.3条2款1),《高规》4.9.2条3款2)、10.2.6条、10.2.7条、10.2.12条、10.2.14条。
墙元细分最大控制长度(m)DMAX=2.00.....取值范围1.0-5.0,一般工程宜取2.0,框支及短肢剪力墙宜根据工程实际情况取1.5或1.0等较小值。
墙元侧向节点信息:
内部节点..........一般工程宜选[内部节点],[出口节点]精度高于[内部节点]但耗时较多。
见《用户手册》。
是否对全楼强制采用刚性楼板假定是............一般工程可选择[是]。
楼板平面比较狭长、有较大凹入或开洞、定义有弹性楼板时,此参数需要选择两次:
一、计算[位移比]、[层刚度比(地震剪力与地震层间位移的比)]应选择[是],计算[周期比]宜选择[是]。
二、计算[内力、配筋]应选择[否]还原结构真实模型;其它结构整体控制指标也宜按结构真实模型计算。
依据见《抗规》3.4.2及条文说明,《高规》5.1.5条及条文说明,《国标图集05SG109-3》12页。
采用的楼层刚度算法层间剪力比层间位移算法....[地震剪力与地震层间位移的比]适用于计算一般工程的层刚度比。
依据见《抗规》3.4.2条与3.4.3条及条文说明。
详见[SATWE计算控制参数],下同。
[剪切刚度]适用于计算底部一层带转换层结构及地下室的层刚度比。
见《高规》附录E.0.1,《抗规》6.1.14条及条文说明。
[剪弯刚度]适用于计算底部二层及二层以上带转换层结构的层刚度比。
见《高规》附录E.0.2。
结构所在地区全国...........按工程所在地区采用的规范选择。
“全国”即由国家和建设部颁布的结构设计规范及规程。
墙梁转框架梁的控制跨高比(0为不转)5.....一般工程填5,不转换填0。
可将按洞口输入产生的墙梁转换成框架梁,目前仅限于转换墙厚不变且规则对齐的洞口。
依据见《高规》7.1.8条。
风荷载信息.....................................
修正后的基本风压(kN/m2):
WO=0.30....一般工程取50年一遇(n=50);根据工程所在地区查《荷规》附录D.4附表D.4,但不得小于0.3kN/m2。
依据见《荷规》7.1.2(强条)及条文说明。
高度大于60m的高层取100年一遇(n=100);根据工程所在地区查《荷规》附录D.4附表D.4。
依据见《高规》3.2.2条(强条)及条文说明。
地面粗糙程度:
B类.............[A]类指近海海面和海岛、海面、湖面及沙漠地区;
[B]类指乡镇和城市郊区等房屋比较稀疏的地区;
[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,慎用。
依据详见《荷规》7.2.1条或《高规》3.2.3条。
结构基本周期(秒):
T1=1.38.....程序默认值是按《高规》附录B公式B.0.2计算的,也可按《高规》3.2.6表3.2.6-1注或《荷规》附录E的经验公式计算。
程序计算出基本周期后,宜代回重算。
一般工程即WZQ.OUT中的“第一平动周期”。
结构基本周期经验公式(n为层数):
框架结构T=(0.08-1.00)n;
框剪结构、框筒结构T=(0.06-0.08)n;
剪力墙结构、筒中筒结构T=(0.05-0.06)n。
相关规范:
《荷规》7.4.1条,《措施》8.9节1条。
考虑风振系数是.......考虑风振影响选[是]。
结构的基本周期大于0.25s及高柔房屋高度大于30m且高宽比大于1.5时,设计中应考虑风振的影响。
见《荷规》7.4.1条及条文说明。
体形变化分段数:
MPART=1.....定义结构体形变化分段,最多3段,体形无变化填1。
各段最高层号:
NSTi=19.....按各分段的最高层层号填写。
各段体形系数:
USi=1.30.....高宽比不大于4的矩形、方形、十字形平面取1.3。
详《高规》3.2.5条及附录A,《荷规》7.3.1表7.3.1。
设缝多塔背风面体型系数0.0.....对于设缝多塔,用户可在[特殊风荷载定义]中指定各塔的档风面,程序会按此系数自动对背风面风荷载进行修正。
详见《PKPM新天地》2005年6期39页。
地震信息.......................................
结构规则性信息:
不规则.......符合《抗规》3.4.2条并无表3.4.2-1或3.4.2-2所列不规则类型时,即为规则结构;反之为不规则结构。
见《抗规》3.4.2条,《高规》4.3和4.4节相应条文。
振型组合方法(CQC耦联;SRSS非耦联)CQC.....程序内定[耦联]CQC组合方式。
依据及技术条件见《高规》3.3.4条1款、3.3.11条或《抗规》5.2.3条。
计算振型数:
NMODE=15.....高层结构单塔取≥15且为3的倍数,多塔取≥塔数的9倍,但不得大于由“侧刚分析方法”或“总刚分析方法”确定的结构动力自由度数。
参与计算振型的[有效质量系数]应≥90%(可在WZQ.OUT文件中查看)。
依据详见《高规》3.3.11条1款及条文说明和5.1.13条2款,《抗规》5.2.3条2款及条文说明。
地震烈度:
NAF=7.00.....按工程所在地区查《抗规》附录A。
见《抗规》3.2.4条、3.1.3条(强条)或《高规》3.3.1条(强条)。
场地类别:
KD=2.....详见地勘报告。
《抗规》4.1.6条表4.1.6(强条)。
设计地震分组:
二组.......按工程所在地区查《抗规》附录A。
《抗规》3.2.4条。
特征周期TG=0.40.....II类场地二组取0.40。
查《抗规》5.1.4条(强条)表5.1.4-2或《高规》3.3.7条表3.3.7-2。
多遇地震影响系数最大值Rmax1=0.08.....7度取0.08,查《抗规》5.1.4条(强条)表5.1.4-1或《高规》3.3.7条表3.3.7-1。
罕遇地震影响系数最大值Rmax2=0.50.....7度取0.50,查《抗规》5.1.4条(强条)表5.1.4-1或《高规》3.3.7条表3.3.7-1。
框架的抗震等级:
NF=3.....高层A级高度查《高规》4.8.1条(强条)表4.8.2;
高层B级高度查《高规》4.8.1条(强条)表4.8.3;
多层结构查《抗规》6.1.2条(强条)表6.1.2选择。
见《抗规》6.1.2(强条)、6.1.3条,《高规》4.8节(含强条)。
抗震设防分类见《抗规》3.1.1条(强条)。
0为特一级,5不考虑抗震构造要求。
此参数定义结构整体抗震等级,对于结构一些特殊部位的抗震等级则应在[特殊构件补充定义]中重新定义或检查确认:
地下室见《抗规》6.1.3条3款或《高规》4.8.5条;
底部三层及以上带转换层高层见《高规》10.2.5条;
带加强层的高层见《高规》10.3.3条2款;
错层结构见《高规》10.4.4条;
连体结构见《高规》10.5.5条;
混合结构见《高规》11.2.19条。
剪力墙的抗震等级:
NW=2.....此参数定义方法与[框架的抗震等级]相同。
短肢剪力墙见《高规》7.1.2条3款。
活荷质量折减系数:
RMC=0.50.....一般民用建筑楼面等效均布活荷载及雪荷载取0.5。
查《抗规》5.1.3条(强条)表5.1.3组合值系数。
周期折减系数:
TC=0.80.....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:
砖填充墙多0.9-1,砖填充墙少1。
《高规》3.3.16条(强条)、3.3.17条,《措施》8.8节1条。
结构的阻尼比(%):
DAMP=5.00.....砼结构一般取5.0,《抗规》5.1.5条1款或《高规》3.3.8条。
混合结构取4.0,《高规》11.2.18条。
钢结构见《荷规》7.4.2-7.4.6条文说明,《抗规》8.2.2。
是否考虑偶然偏心:
是........选择方法见下条,但[最大层间位移角]不考虑有[偶然偏心]的工况。
依据见《高规》4.6.3条及注。
是否考虑双向地震扭转效应:
否........初算选[否](单向地震),高层考虑[偶然偏心],在满足[全楼刚性楼板假定]的前提下,计算位移比(可查看WDISP.OUT),若>1.4(B级或复杂高层>1.3),视为质量和刚度分布明显不对称;见黄小坤《〈高规〉若干问题解说》2.6条。
有的文献认为应该取位移比>1.2。
详见《抗规》3.4.2条及表3.4.2-1、3.4.3条1款,《高规》4.3.5条、3.3.3条、4.2.2条。
多层一般工程:
选择[单向地震];
多层质量和刚度分布明显不对称:
选择[双向地震]。
依据详见《抗规》5.1.1条3款(强条)。
高层一般工程:
选择[单向地震]并考虑[偶然偏心];
高层质量和刚度分布明显不对称:
选择[双向地震]。
见《高规》3.3.2条2款(强条)、3.3.3及条文说明。
斜交抗侧力构件方向的附加地震数=0.....无与结构主轴斜交的抗侧力构件时取0。
当结构存在某部分与主轴斜交角度>15度的抗侧力构件时,应分别输入其角度计算,逆时针为正。
依据见《抗规》5.1.1条2款(强条)或《高规》3.3.2条1款(强条)。
按中震(或大震)不屈服做结构设计否.......一般工程不考虑。
属结构性能设计范畴,具体工程有要求时才予以考虑。
《抗规》和《高规》无相关要求。
活荷载信息.....................................
考虑活荷不利布置的层数从第1到19层.....多层应取全部楼层,见《措施》2.8.1条。
高层宜取全部楼层,见《高规》5.1.8条及条文说明。
柱、墙活荷载是否折减折算...........民用建筑PM不折减时宜折减,《荷规》4.1.2(强条)。
工业建筑不折减,详见《荷规》4.2.1条条文说明。
传到基础的活荷载是否折减折算...........此参数选择方法同[柱、墙活荷载是否折减]。
---------柱,墙,基础活荷载折减系数---------....按《荷规》4.1.2条2款(强条)及表4.1.1类别选择。
计算截面以上的层号------折减系数
11.00按《荷规》4.1.2条2款(强条)及表4.1.1类别选择。
2---30.85按《荷规》4.1.2条2款(强条)及表4.1.1类别选择。
4---50.70按《荷规》4.1.2条2款(强条)及表4.1.1类别选择。
6---80.65按《荷规》4.1.2条2款(强条)及表4.1.1类别选择。
9---200.60按《荷规》4.1.2条2款(强条)及表4.1.1类别选择。
>200.55按《荷规》4.1.2条2款(强条)及表4.1.1类别选择。
调整信息.......................................
中梁刚度增大系数:
BK=2.00......现浇楼板取1.3-2.0,宜取2.0;装配式楼板及板柱体系取1.0。
依据详见《砼规》5.2.4条3款、7.2.3条表7.2.3,《高规》5.2.2条,《措施》8.8节8条。
此参数对连梁不起作用。
梁端弯矩调幅系数:
BT=0.85......现浇框架梁0.8-0.9,装配整体式框架梁0.7-0.8。
调幅后,程序按平衡条件将梁跨中弯矩作相应增大。
依据详见《砼规》5.3.1条及条文说明,《高规》5.2.3条。
此参数对钢梁不起作用。
程序仅对两端都以墙或柱为支座的框架梁自动调幅,默认两端没有或仅一端有墙、柱支座的梁(包括次梁、悬臂梁)为不调幅梁,若需改变,可在[特殊构件补充定义]中重新定义。
梁活荷载内力放大系数:
BM=1.00......已考虑活荷载不利布置应取1.0;不考虑活荷载不利布置取1.1-1.2。
此参数可放大梁满布活荷载时的内力。
见《措施》8.8节6条,《高规》5.1.8条文说明。
连梁刚度折减系数:
BLZ=0.70......取值≥0.5,见《抗规》6.2.13条2款,《高规》5.2.1条、7.2.25条2款。
位移由风载控制时应取≥0.8,查WDISP.OUT比较各工况确定。
《措施》8.8节7条。
梁扭矩折减系数:
TB=0.40......现浇楼板取0.4-1.0,宜取0.4;装配式楼板取1.0。
见《高规》5.2.4条及条文说明,《措施》8.8节7条。
此参数对于不与刚性楼板相连的梁及弧梁不起作用。
全楼地震力放大系数:
RSF=1.00......取值1-1.5,一般取1.0。
参见《措施》8.8节3条。
0.2Qo调整起始层号:
KQ1=1.....有无地下室时均填1(即结构自然层的最低层层号)。
不调整或非框剪结构时填0。
依据见《抗规》6.2.13条1款,《高规》8.1.4条,《措施》8.8节2条。
有的资料认为,在考虑地下室外侧回填土的约束作用时,地下室地震剪力主要被室外回填土吸收,地下室构件只承担少量的地震剪力,0.2Qo调整不起控制作用,地下室可以不调整,只需控制地下室柱钢筋满足《抗规》6.1.14条的要求即可。
此处应填水平嵌固部位以上一层层号。
当框架柱较少时,0.2Qo调整可能产生过大的调整系数,为避免出现这种情况,程序内定该系数不得大于2.0;将起始层号改为负数时,调整系数不受此限制。
0.2Qo调整终止层号:
KQ2=19.....按有框架柱的结构自然层最高层层号填入,不调整或非框剪结构时填0。
依据见《抗规》6.2.13条1款,《高规》8.1.4条,《措施》8.8节2条。
对于框架柱数量从下至上分段有规律变化的结构,应按《高规》8.1.4条的要求分段调整。
分段调整可在[用户指定0.2Qo调整系数]菜单中编辑修改。
调整方法详见《PKPM新天地》2005年6期33页。
顶塔楼内力放大起算层号:
NTL=0......按突出屋面部分最低层层号填写,无顶塔楼时填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。
顶塔楼宜每层作为一个质点参与计算。
见《抗规》5.2.4条(振型分解法);《高规》3.3.11条1款。
九度结构及一级框架梁柱超配筋系数CPCOEF91=1.15...此处规范规定要用钢筋实配值计算,用户可根据预估的梁、柱钢筋实配值与计算值的比例填入适当值。
《抗规》6.2.2条、6.2.4条、6.2.5条,《高规》6.2.1条、6.2.3条、6.2.5条。
详见《用户手册》10.5节。
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。
抗震设计时始终选择调整,程序会自动判别,如果剪重比不满足规范要求,则自动按《抗规》5.2.5条调整楼层地震剪力。
依据详见《抗规》5.2.5(强条)或《高规》3.3.13(强条)。
是否调整与框支柱相连的梁内力IREGU_KZZB=0....一般工程不调整。
抗震设计时转换层内与框支柱相连的框架梁(非转换梁)可通过此参数选择是否随框支柱进行内力调整。
见《用户手册》18页。
框支柱内力调整见《高规》4.9.2条3款、10.2.7条、10.2.12条。
框支柱应在[特殊构件补充定义]中事先定义。
剪力墙加强区起算层号LEV_JLQJQ=1....有地下室时取水平嵌固部位以上一层层号,但不得大于参数[地下室层数];无地下室或有地下室但嵌固部位在基础顶面时填1或0。
依据《抗规》6.1.10条及条文说明、6.1.14条及条文说明,《高规》7.1.9条。
详《国标图集05SG109-3》56页及《〈高规〉若干问题解说》2.36条。
多层可填入大于结构层数的层号,加强区按构造边缘构件考虑。
《抗规》6.4.6条1款。
强制指定的薄弱层个数NWEAK=0....用户应通过此参数强制指定下列楼层为薄弱层,以便程序对这些薄弱层进行正确的内力调整:
转换层等竖向抗侧力构件不连续的楼层。
层间受剪承载力比不满足《抗规》3.4.2或《高规》4.4.3的楼层。
见WMASS.OUT楼层抗剪承载力及比值。
依据见《抗规》3.4.3条2款或《高规》5.1.14条。
托墙梁刚度放大系数1....此参数放大框支剪力墙(不含洞口)下转换梁的抗弯刚度,使计算结果更为合理,旧版默认100。
解决框支剪力墙因转换梁挠