pkpm专题研讨会讲义.docx

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pkpm专题研讨会讲义

SATWE软件

分析与设计参数补充定义

裙房层数：

规范：

高规第10.6.4条条文说明指出为保证多塔楼建筑中塔楼与底盘整体工作，塔楼之间裙房连接体的屋面梁以及塔楼中与裙房连接体相连的外围柱、墙，从固定端至出裙房屋面上一层的高度范围内，在构造上应予以特别加强。

实现：

程序设置了‘裙房层数’参数，作为多塔楼结构的底部加强部位的判断因素，即底部加强部位的高度还要满足裙房层数的要求，从而加强墙的抗震构造。

‘裙房层数’参数的加强仅限于剪力墙，程序没有对塔楼之间裙房连接体的屋面梁以及塔楼中与裙房连接体相连的外围柱构造上应予以特别加强。

对于这些部位应在施工图中特别加强。

地下室层数：

是为导算风荷载和自动形成嵌固约束信息服务的，因为地下室无风荷载作用

注意：

这里的地下室层数是指与上部结构同时进行内力分析的地下室部分

壳元最大边长：

是在墙元细分时需要的一个参数，对于尺寸较大的剪力墙，在作墙元细分形成一系列小壳元时，为确保分析精度，要求小壳元的边长不得大于给定限值，程序限定1.0〈=Dmax〈=5.0，隐含为2。

对于一般工程可取2，对于框支剪力墙结构，可取得小些，如1.5或1.0。

模拟施工荷载的两种算法

结构基本周期：

采用高规中的经验公式或者直接采用软件的缺省值，待计算完成后输入计算书中的结构基本周期。

体型系数：

现代多、高层结构立面变化较大，不同的区段内的体型系数可能不一样.（程序限定最多为三段）

结构规则性：

建筑及其抗侧力结构的平面布置宜规则，对称，并应具有良好的整体性，建筑的立面和竖向剖面宜规则，结构的侧向刚度宜均匀变化，竖向抗侧力构件的截面尺寸和材料强度宜自下而上逐渐减小，避免抗力结构的侧向刚度和承载力突变。

如果平面或竖向不规则，会对楼层水平位移、层间位移以及薄弱层的计算都会产生很大的影响。

振型组合数：

规范：

高规5.1.13-2条规定，抗震计算时，宜考虑平扭耦联计算结构的扭转效应，振型数不应小于15，对多塔结构的振型数不应小于塔楼数的9倍，且计算振型数应使振型参与质量不小于总质量的90%。

振型数的多少与结构层数及结构形式有关，当结构层数较多或结构层刚度突变较大时，振型数也应取得多些，如有弹性节点、多塔楼、转换层等结构形式。

注意：

程序中可参看文件WZQ.OUT中的有效质量系数值来判断振型数取的是否够。

振型数选取原则

粗略估计振型数不应小于15，多塔结构的振型数不应小于塔楼数的9倍等

经过计算看振型参与质量是否超过总质量的90%。

如超过，则继续进行；如不够，则应返回参数设置项，去增加振型数。

活荷质量折减系数是计算重力荷载代表值时的活荷载组合值系数。

（抗震规范5.1.3）

周期折减系数为了充分考虑框架结构和框剪结构的填充墙刚度对计算周期的影响。

对于框架结构若砖墙较多，可取0.6-0.7；较少可取0.7-0.8；

对于框架-剪力墙结构可取0.8-0.9；

纯剪力墙结构可不折减。

阻尼比、特征周期、多遇或罕遇地震影响系数最大值

隐含规范规定值，它随地震烈度而变化。

对有些地区标准用不同的地震计算参数时，可以通过该参数的变化求得该地区的地震力。

考虑活荷载不利布置的最高层号

程序可以考虑梁活荷载不利布置：

若定义为0,表示不考虑梁活荷不利布置作用;

若填一个大于零的数N,则表示从1-N各层考虑梁活荷载的不利布置,而N+1层以上则不考虑活荷不利布置；

若N等于结构的层数,则表示对全楼所有层都考虑活荷的不利布置。

梁端负弯矩调幅系数

在竖向荷载作用下，钢筋混凝土框架梁设计允许考虑混凝土的塑性变形内力重分布，适当减小支座负弯矩，相应增大跨中正弯矩，梁端负弯矩调幅系数可在0.8-1.0范围内取值。

注意：

此项调整只针对竖向荷载，对地震力和风荷载不起作用。

梁设计弯矩增大系数

通过调整梁的设计弯矩，提高其安全储备。

注意：

1、对正负设计弯矩均增大

2、对于已经考虑活荷不利布置的楼层，SATWE将使此项不起作用。

梁扭矩折减系数

对于现浇楼板结构，采用刚性楼板假定时，应当考虑楼板对梁抗扭的作用，而对梁的扭矩进行折减。

折减系数可在0.4-1.0范围内取值。

注意:

若考虑楼板的弹性变形，梁的扭矩不应折减。

连梁刚度折减系数

两端都与剪力墙相连的梁称为连梁。

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。

剪力墙洞口上方的墙（连梁）也采用此参数进行刚度折减。

中梁刚度增大系数

程序中框架梁是按矩形部分输入截面尺寸并计算刚度的，对于现浇楼板，在采用刚性楼板假定时，楼板作为梁的翼缘是梁的一部分，在分析中可用此系数来考虑楼板对梁刚度的贡献。

注意：

梁刚度增大系数BK由设计人员指定，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。

9度设防烈度的各类框架和一级抗震等级的框架结构梁柱超配系数

对于9度设防烈度的各类框架和一级抗震等级的框架结构,框架梁和连梁端部剪力、框架柱端部弯矩、剪力调整应按实配钢筋和材料强度标准值来计算。

程序要求输入超配系数（参见《高层建筑混凝土结构技术规程》第6.2.1条和6.2.3条或《新规范PKPM设计软件实用手册》）

调整与框支柱相连的梁内力

规范要求对框支柱的地震作用弯矩、剪力进行调整。

程序自动对框支柱的弯矩剪力作调整，由于调整系数往往很大，为限避免异常情况，程序给出了一个控制开关，由设计人员决定是否对与框支柱相连的框架梁的弯矩剪力进行相应调整。

全楼地震力放大系数

是地震力调整系数，可通过此参数来放大地震力，提高结构的抗震安全度，其经验取值范围是1.0-1.5。

注意：

此项调整对位移、剪重比、内力计算有影响而对周期计算没有影响。

按抗震规范第5.2.5条调整各楼层地震力

新抗震规范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条给出的最小地震剪力系数。

程序给出了一个控制开关,由设计人员决定是否由程序自动进行调整。

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。

注意：

本项调整只对剪重比和内力有影响，而对周期和位移没有影响。

剪重比的调整

最小地震剪力调整：

新抗震规范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λ。

对于竖向不规则结构的薄弱层，尚应乘以1.15的增大系数

自动放大与否设开关；如果用户考虑自动放大，SATWE

将在WZQ.OUT中输出程序内部采用的放大系数：

文件WZQ.OUT:

各楼层地震剪力系数调整情况[抗震规范（5.2.5）验算]

层号X向调整系数Y向调整系数

11.3121.207

21.1971.122

31.0701.000

41.0001.000

51.0001.000

61.0001.000

71.0001.000

81.0001.000

根据我们的工作，绝大多数较规则的多高层建筑，其楼层最小剪重比出现在结构底层，也就是说底层剪重比是起控制作用的，少数结构其楼层剪重比的最小值不出现在底层，但与底层相比也相差很小。

基于此，我们在程序中采用的调整方法是：

全楼的地震力采用同一个调整系数，或者严格点说，一个地震作用方向对应一个调整系数,这个调整系数通过剪重比最小的楼层决定。

对于楼层剪重比的最小值不出现在底层的结构，这种调整可能略偏于保守，但仍不失合理。

这种调整方法的最大优点是：

不改变地震力的分布特性，不破坏各振型地震力作用下结构内力的平衡。

指定薄弱层个数及相应薄弱层层号

新抗震规范3.4.3条规定,竖向不规则的建筑结构,其薄弱层的地震剪力应乘以1.15的增大系数;新高规5.1.14条规定,楼层侧向刚度小于上层的70%或其上三层平均值的80%时,该楼层地震剪力应乘1.15增大系数.针对这些条文,程序要求设计人员输入薄弱层楼层号,程序对薄弱构件的地震作用内力乘以1.15的增大系数。

顶塔楼内力放大起算层号及放大系数

用基底剪力法分析，可以通过这个系数放大结构顶部塔楼的内力（一般为3倍）。

用振型分解法分析，可以不调整顶部塔楼的内力，可将起算层号填为0。

注意：

v是否放大塔楼内力由设计人员决定

v结构建模时将小塔楼作为一层输入，增加振型数量，顶楼层号及放大系数通常都取0

v只有特殊工程需要放大时才改这两个参数

v此系数仅放大顶塔楼的内力，并不改变位移。

梁柱重叠部分作为刚域对计算的影响

正常情况下，梁的长度为两根柱间形心的距离

柱的截面积较大时可将梁柱重叠部分作为刚域考虑，梁的长度为净跨距离。

梁自重和截面设计按扣除刚域后的梁长计算。

梁上的外荷载按梁两端节点计算。

一般而言，对于异型柱结构，宜采用“梁柱重叠部分简化为刚域”，对于矩形柱结构，可以将其作为一种安全储备而不选择它

梁与柱重叠部分是否作为刚域的差别

“是”——刚度大，自重小，梁端负弯矩小

“否”——刚度小，自重大，梁端负弯矩大

柱配筋计算：

单偏压与双偏压

现行的《混凝土结构设计规范》、《高层建筑混凝土结构技术规程》、《建筑抗震设计规范》等对何时采用双偏压计算有明确的要求，如《高层建筑混凝土结构技术规程》第6.2.4条规定，角柱应按双向受力构件进行正截面承载力设计。

对于规范没有要求用双偏压计算的，最好用单偏压计算，双偏压验算。

异型柱建议用双偏压计算。

混凝土柱的计算长度系数计算执行混凝土规范7.3.11-3条

选择此项,混凝土柱计算长度系数的计算将执行混凝土规范7.3.11-3条,否则将仅执行混凝土规范7.3.11-2条,与旧规范相同（即底层柱取1.0上层柱取1.25）。

柱计算长度系数按有侧移计算

此参数专用于钢柱,当选择“有侧移”时,程序按《钢结构设计规范》附录4.2的公式计算，当选择“无侧移”时，程序按《钢结构设计规范》附录4.1的公式计算。

注意事项

主筋强度应与PM中取相同的值，否则虽计算按此处值计算，但接力PK绘施工图时，仍按照PM中的强度等级标注。

恒荷载分项系数调整

根据《建筑结构荷载规范》3.2.5条中的要求,程序增加了永久荷载效应控制组合,即相应的永久荷载效应分项系数取1.35,当1.35恒+1.4*0.7活>1.2恒+1.4活时取1.35恒+1.4*0.7活。

注意：

此项调整程序自动完成

不能轻率调整规范规定的分项系数!

地震信息里的活荷载质量折减系数与荷载组合里的活荷重力荷载代表值系数的区别

活荷载质量折减系数主要用于计算质量矩阵，填此参数则结构总质量将折减。

活荷重力荷载代表值系数主要用于静力荷载组合，填此参数则结构总质量将不折减。

回填土对地下室约束的相对刚度

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。

取正数，有约束作用，取值2～4，不太敏感。

取为0，则认为基础回填土对结构没有约束作用

取负数m（m小于或等于地下室层数M），则认为有m层地下室无水平位移（嵌固），但必须注意嵌固层的刚度比要求（>2）。

地下室顶板与外围墙的人防等效荷载

这两项参数需按《人民防空地下室设计规范》中第4.5.2取值。

SATWE软件

特殊构件补充定义

特殊梁

不调幅梁：

在配筋计算时不作弯矩调幅的梁

连梁:

与剪力墙相连,允许开裂,可作刚度折