KPM中SATWE結(jié)構(gòu)的內(nèi)力與配筋計(jì)算

1、KPM 中 SATWE 結(jié)構(gòu)的內(nèi)力與配筋計(jì)算（2014-04-25 23:03:35）轉(zhuǎn)載分類： 公開選擇 SATWE主菜單的第二項(xiàng) 結(jié)構(gòu)內(nèi)力，配筋計(jì)算 ，顯示 SATWE計(jì)算控制參數(shù) 對(duì)話框如圖，通常程序默認(rèn)的計(jì)算項(xiàng)目，即帶“”的項(xiàng)目都應(yīng)選中。3.1 吊車荷載計(jì)算當(dāng)設(shè)計(jì)工業(yè)廠房需要考慮吊車作業(yè)時(shí)應(yīng)選擇此項(xiàng)， 并應(yīng)在 PMCAD建模時(shí)輸入 吊車荷載，程序初始值為不選擇。3.2 生成傳給基礎(chǔ)的剛度通?；A(chǔ)與上部結(jié)構(gòu)總是共同工作的， 從受力角度看它們是一個(gè)不可分割的 整體， SATWE軟件不僅可以向 JCCAD基礎(chǔ)軟件傳遞上部結(jié)構(gòu)的荷載，還能將上部 結(jié)構(gòu)的剛度凝聚到基礎(chǔ)上，使地基變形計(jì)算更符合實(shí)際

2、情況。當(dāng)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)需要考慮上部結(jié)構(gòu)剛度影響時(shí)， 選擇 生成傳給基礎(chǔ)的剛 度項(xiàng)，否則不選。程序初始值為不選。3.3 層剛度比計(jì)算（1）剪切剛度，是高規(guī)附錄 E0.1 規(guī)定的，主要用于底部大空間為一層 的轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)剛度比計(jì)算，及地下室嵌固部位的剛度比計(jì)算。（2）剪彎剛度，是高規(guī)附錄 E0.2 規(guī)定的，主要用于底部大空間層數(shù)大 于一層的轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)剛度比計(jì)算。（3）地震力與地震層間位移的比值，是抗震規(guī)范 3.4.2 條、3.4.3 條和 高規(guī) 4.3.5 條規(guī)定的，適用于沒(méi)有轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)的大多數(shù)常規(guī)建筑，也可用于地 下室嵌固部位的剛度比計(jì)算，這是程序默認(rèn)的層剛度比計(jì)算方法。應(yīng)當(dāng)指出的是， 由于三種剛度比計(jì)算

3、的原理和方法各不同， 計(jì)算結(jié)果有時(shí)差 異較大，是可以理解的，關(guān)鍵是合理選擇剛度比計(jì)算方法。一般來(lái)講，常規(guī)工程 選擇第三種方法計(jì)算剛度比，對(duì)復(fù)雜高層建筑，建議多用幾種方法計(jì)算剛度比， 從嚴(yán)控制。此外，SATWE軟件是用剛度串模型計(jì)算高位轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)的等效側(cè)向剛度比，即 將上部或下部結(jié)構(gòu)各層的側(cè)向剛度求倒數(shù)， 得出位移后求和， 再求倒數(shù)得到上部 或下部結(jié)構(gòu)的剛度和等效側(cè)向剛度比，這與高規(guī)附錄 E0.2 建議的方法有所 不同。3.4 地震作用分析方法程序提供了兩種地震作用分析方法：（ 1）側(cè)剛分析方法 ，是指按側(cè)剛模型進(jìn)行結(jié)構(gòu)振動(dòng)分析，這是一種簡(jiǎn)化計(jì)算方 法，只適用于采用樓板平面內(nèi)無(wú)限剛假定的普通建筑和

4、采用樓板分塊采用平面內(nèi)無(wú)限剛假定的多塔建筑。 對(duì)于這類建筑， 每層的每塊剛性樓板只有兩個(gè)獨(dú)立的平 動(dòng)自由度和一個(gè)獨(dú)立的轉(zhuǎn)動(dòng)自由度， “側(cè)剛” 就是依據(jù)這些獨(dú)立的平動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)自 由度而形成的濃縮剛度矩陣。 “側(cè)剛計(jì)算方法”的優(yōu)點(diǎn)是分析效率高，由于濃縮 以后的側(cè)剛自由度很少， 所以計(jì)算速度快。 但其應(yīng)范圍是有限的， 當(dāng)定義有彈性 樓板或有不與樓板相連的構(gòu)件時(shí)，其計(jì)算是近似的，會(huì)有一定的誤差。（ 2）總剛分析方法 ，是直接采用結(jié)構(gòu)的總剛和與之相應(yīng)的質(zhì)量矩陣進(jìn)行地震反 應(yīng)分析，這是詳細(xì)的分析方法。這種方法精度高、適用范圍廣，可以準(zhǔn)確分析出 結(jié)構(gòu)各樓層各構(gòu)件的空間反應(yīng)， 通過(guò)分析計(jì)算結(jié)果， 可以發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)的

5、剛度突變部 位、連接薄弱的構(gòu)件以及數(shù)據(jù)輸入有誤的部位等?！翱倓傆?jì)算方法”適用于分析有彈性樓板或樓板開大洞的復(fù)雜建筑結(jié)構(gòu)， 不足之處是計(jì)算量大，因而速度稍慢。對(duì)于沒(méi)有定義彈性板或沒(méi)有不與樓板相連構(gòu)件的工程， “側(cè)剛計(jì)算方法” 和 總剛計(jì)算方法”的計(jì)算結(jié)果是一致的。3.1.5 線性方程組解法 程序提供了兩種線性方程組解法，供設(shè)計(jì)人員選擇使用及對(duì)比分析；（1）VSS向量稀疏求解器，采用稀疏矩陣快速求解方法，計(jì)算速度快，但適應(yīng) 能力和穩(wěn)定性差。（2）LDLT三角求分解，采用非零元素下三角求解方法，比稀疏求解器計(jì)算計(jì)算 速度慢，但適應(yīng)能力強(qiáng)，穩(wěn)定性好。3.1.6 位移輸出方式程序提供了兩種位移計(jì)算結(jié)果輸

6、出方式：（ 1）簡(jiǎn)化輸出：計(jì)算書中沒(méi)有各工況和各振型下的節(jié)點(diǎn)位移信息。（ 2）詳細(xì)輸出：計(jì)算書中有各工況和各振型下的節(jié)點(diǎn)位移信息。3.1.7 構(gòu)件配筋及驗(yàn)算需要生成構(gòu)件配筋計(jì)算結(jié)果時(shí)， 選擇該項(xiàng)，并設(shè)置配筋起始層號(hào)和配筋終止 層號(hào)。以上計(jì)算控制參數(shù)設(shè)置完畢，點(diǎn)取 確認(rèn) ，軟件按設(shè)定的參數(shù)進(jìn)行 計(jì)算分析。注意：（1）抗震規(guī)范 5.5.3 條規(guī)定，“結(jié)構(gòu)再罕遇地震作用下薄弱層 （部位 ）彈塑性變形計(jì)算，可采用下列方法： 1.不超過(guò) 12層且剛度無(wú)突變的鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)、單層鋼筋混凝土廠房可采用本節(jié)第 5.5.4 條的簡(jiǎn)化計(jì)算法 ; ”SATWE程序可以自動(dòng)進(jìn)行 12 層以下鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)

7、化彈塑性驗(yàn)算，計(jì)算結(jié)果 再文件 SAT-K.OUT中輸出，考察彈塑性層間位移角是否符合 抗震規(guī)范表 5.5.5 的限制。（ 2）如果建模時(shí)布置了次梁，還應(yīng)執(zhí)行 SATWE主菜單的第三項(xiàng)次梁內(nèi)力與配筋 計(jì)算 。第四節(jié) SATWE計(jì)算結(jié)果分析與調(diào)整選擇SATWE正主菜單第 4項(xiàng)分析結(jié)果圖形和文本顯示 ，顯示 SATWE 后處理對(duì)話框，分為兩頁(yè)，分別是 圖形文件輸出 和 文本文件 輸出 ，如圖所示： 圖形文件輸出 共有工 15 個(gè)選項(xiàng)，通過(guò)平面圖和三維彩色云斑圖顯 示計(jì)算分析結(jié)果，（文本文件輸出 ）共有 11個(gè)計(jì)算結(jié)果文件，詳細(xì)提供了計(jì)算結(jié)果數(shù)據(jù)。SATWE輸出的計(jì)算結(jié)果可以分為四類：計(jì)算書、動(dòng)態(tài)圖

8、形、靜態(tài)圖形和 校驗(yàn)數(shù)據(jù)，分別敘述如下：4.1 、計(jì)算書通過(guò)數(shù)字和文字等數(shù)據(jù)形式反應(yīng)計(jì)算分析結(jié)果， 設(shè)計(jì)人員應(yīng)認(rèn)真核對(duì)計(jì) 算結(jié)果，對(duì)不滿足規(guī)范要求的控制參數(shù)進(jìn)行分析和必要的調(diào)整。 下面對(duì)計(jì)算控制 參數(shù)的分析與調(diào)整作詳細(xì)說(shuō)明，主要是位移比、層間位移比、周期比、層間剛度 比、層間受剪承載力比、剛重比、剪重比等。4.1.1 位移比規(guī)范規(guī)定 ：高層規(guī)程 4.3.5 條規(guī)定，“在考慮偶然偏心影響的地震作 用下，樓層豎向構(gòu)件的最大水平位移和層間位移， A 級(jí)高度高層建筑不宜大于該 樓層平均值的 1.2 倍，不應(yīng)大于該樓層平均值的 1.5 倍；B 級(jí)高度高層建筑、混 合結(jié)構(gòu)高層建筑及本規(guī)程第 10 章所指的

9、復(fù)雜高層建筑不宜大于該樓層平均值的 12 倍，不應(yīng)大于該樓層平均值得 1.4 倍。”基本概念 ：位移比包含兩項(xiàng)內(nèi)容：(1) 樓層豎向構(gòu)件的最大水平位移與平均水平位移的比值；(2) 樓層豎向構(gòu)件的最大層間位移與平均層間位移的比值。 計(jì)算位移比僅考慮墻頂、柱頂?shù)蓉Q向構(gòu)件上節(jié)點(diǎn)的最大位移，不考慮其它 節(jié)點(diǎn)的位移。 位移比可以用結(jié)構(gòu)剛心與質(zhì)心的相對(duì)位置 ( 偏心率 ) 表示，二者相距 較遠(yuǎn)的結(jié)構(gòu)在地震作用下扭轉(zhuǎn)效應(yīng)較大， 位移比是控制結(jié)構(gòu)整體抗扭特性和平面 不規(guī)則性的重要指標(biāo)。操作要點(diǎn)：位移比在 結(jié)構(gòu)位移輸出文件 (WDIDPOUT)中輸出， 各樓層位移比為 Ratio(X) 和 Radio(Y) ，

10、本書例題 X 方向位移比，如圖所示。注意事項(xiàng)：(1) 程序可以輸出單向地震、雙向地震、偶然偏心等工況下的 位移比。設(shè)計(jì)人員應(yīng)正確選用。(2) 程序僅輸出位移比數(shù)值，不作是否超限判定，設(shè)計(jì)人員需根據(jù)規(guī)范規(guī) 定自行判定。(3) 值得注意的是，規(guī)范規(guī)定位移比按剛性板假定計(jì)算，如果在結(jié)構(gòu)模型中 設(shè)定了彈性板或樓板開大洞， 應(yīng)計(jì)算兩次， 第一次抗震計(jì)算時(shí)選擇 對(duì)所 有樓層強(qiáng)制采用剛性樓板假定 。按規(guī)范要求的條件計(jì)算位移比；第二次應(yīng)在位 移比滿足要求后，不選擇該項(xiàng)，以彈性樓板假定進(jìn)行配筋等計(jì)算。(4) 對(duì)于體育場(chǎng)館、特殊工業(yè)建筑、空曠結(jié)構(gòu)、錯(cuò)層和越層等結(jié)構(gòu)，由于 其豎向構(gòu)件高度不一致，采用強(qiáng)制剛性樓板假定

11、會(huì)帶來(lái)較大的計(jì)算誤差，因此， 對(duì)這類復(fù)雜的建筑結(jié)構(gòu)不宜強(qiáng)行進(jìn)行位移比控制。(5) 位移比是判斷結(jié)構(gòu)規(guī)則性的重要依據(jù)，對(duì)是否考慮雙向地震有重要的 參考作用。(6) 高層建筑位移比計(jì)算應(yīng)考慮偶然偏心的影響，多層建筑可以不考慮。(7) 當(dāng)結(jié)構(gòu)層間位移角很小，例如一般結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)彈性位移角小于規(guī)定限值 的 l 2，復(fù)雜結(jié)構(gòu)和高層結(jié)構(gòu)彈性位移角小于規(guī)定限值的 l 3，位移比可以適 當(dāng)放寬，如放大 20。(8) 位移比不滿足要求的原因， 往往是結(jié)構(gòu)平面不規(guī)則， 剛度布置不均勻， 結(jié)構(gòu)上下層剛度偏心較大等， 解決辦法主要是改進(jìn)設(shè)計(jì)， 使結(jié)構(gòu)規(guī)則，剛度均勻。4.1.2 間最大位移與層高之比 (層間位移角 )規(guī)范規(guī)

12、定 ：抗震規(guī)范 5.5.1 條和高層規(guī)程 4.6.3 條規(guī)定，“按彈 性方法計(jì)算的樓層層間最大位移與層高之比宜符合以下規(guī)定” ( 略)?？拐鹨?guī)范 5.5.1 條說(shuō)明規(guī)定，“第一階段設(shè)計(jì)，變形驗(yàn)算以彈性層間位 移角表示。”基本概念 ：層間最大位移與層高之比 ( 簡(jiǎn)稱層間位移角 ) 是控制結(jié)構(gòu)整體剛 度和不規(guī)則性的主要指標(biāo)。 限制建筑物， 特別是高層建筑的層間位移角主要目的 有兩點(diǎn)：一是保證主體結(jié)構(gòu)基本處于彈性受力狀態(tài)， 避免混凝土受力構(gòu)件出現(xiàn)裂 縫或裂縫超過(guò)規(guī)范允許的范圍；二是保證填充墻和各種管線等非結(jié)構(gòu)構(gòu)件完好， 避免產(chǎn)生明顯的損傷。操作要點(diǎn) ：各樓層層間位移角和全樓最大層間位移角都在 結(jié)構(gòu)位

13、移 輸出文件 （WDIDP.OU）T 輸出，各樓層層間位移角為和 。如圖所示。注意事項(xiàng)：（1） 程序輸出層間位移角數(shù)值，是否滿足規(guī)范要求由設(shè)計(jì)人 員判斷。（2） 層間位移角和位移比一樣，也應(yīng)在剛性樓板假定下計(jì)算。4.1.3 周期比規(guī)范規(guī)定 ：高層規(guī)程 4.3.5 條規(guī)定，結(jié)扭轉(zhuǎn)為主的第一自振周期 ，與平 動(dòng)為主的第一自振周期 T1 之比，A 級(jí)高度高層建筑不應(yīng)大于 09，B級(jí)高度高層 建筑、混合結(jié)構(gòu)高層建筑及本規(guī)程第 10 章所指的復(fù)雜高層建筑不應(yīng)大于 0.85 ?；靖拍?：扭轉(zhuǎn)周期與平動(dòng)周期之比足控制結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)效應(yīng)的重要指標(biāo)， 是結(jié)構(gòu)扭 轉(zhuǎn)剛度、扭轉(zhuǎn)慣量分布大小的綜合反應(yīng)。 控制周期比的目的

14、是使抗側(cè)力構(gòu)件的平 面布置更有效、 更合理， 使結(jié)構(gòu)不會(huì)出現(xiàn)過(guò)大的扭轉(zhuǎn)效應(yīng)。 控制結(jié)構(gòu)周期比的實(shí) 質(zhì)是，控制結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)變形要小于結(jié)構(gòu)的平動(dòng)變形， 周期比不是要求結(jié)構(gòu)足夠結(jié) 實(shí)，而是要求結(jié)構(gòu)剛度布局合理， 以此控制地震作用下結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)激勵(lì)振動(dòng)效應(yīng)不 成為主振動(dòng)效應(yīng)，避免結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)破壞。操作要點(diǎn) ：周期比不能在計(jì)算書中直接查到， 但在周期、振型、地震力 （WZQ.OU）T文件中給出了計(jì)算周期比的原始數(shù)據(jù)，需要設(shè)計(jì)人員自行計(jì)算，如 圖周期比計(jì)算方法如下：（1）劃分平動(dòng)振型和扭轉(zhuǎn)振型?？疾旄髡裥褪瞧絼?dòng)系數(shù)還是扭轉(zhuǎn)系數(shù)占主導(dǎo)地 位（最好大于 0.8 ，至少也要大于 0.5 ），區(qū)分出各振型是平動(dòng)振型還是扭轉(zhuǎn)

15、振 型。從圖示計(jì)算書可以看出，在所取得 15 個(gè)振型中，第 514振型為扭轉(zhuǎn)振型， 其余為平動(dòng)振型。（2）找出第一平動(dòng)振型和第一扭轉(zhuǎn)振型。在平動(dòng)振型和扭轉(zhuǎn)振型找出周期最長(zhǎng) 的（一階振型 ）為第一平動(dòng)周期 T1和第一扭轉(zhuǎn)周期 Tt。必要時(shí)還應(yīng)查看該振型的 基底剪力是否較大， 考查該振型在 （結(jié)構(gòu)整體空間振動(dòng)簡(jiǎn)圖 ） 中，是否能引起結(jié)構(gòu) 整體振動(dòng)，局部振動(dòng)周期不能作為第一周期。 本例題第 1和第 5周期分別為第一 平動(dòng)周期和第一扭轉(zhuǎn)周期。（3）周期比計(jì)算。將第一扭轉(zhuǎn)周期 Tt 除以第一平動(dòng)周期 T1即為周期比，考查其 值是否小于 0.9（ 或 0.85） 。本例題周期比為： 0。 17080.58

16、54=02918，滿足規(guī) 范要求。注意事項(xiàng) ：（1） 在結(jié)構(gòu)符合剛性樓板假定時(shí)，周期比計(jì)算應(yīng)在剛性樓板假定下進(jìn) 行；對(duì)于不適宜剛性樓板假定的復(fù)雜高層建筑結(jié)構(gòu)，不宜考慮周期比控制。 （2）對(duì)于多塔大底盤結(jié)構(gòu)，各個(gè)塔樓宜分別計(jì)算周期比。（3）如周期比不滿足規(guī)范要求，說(shuō)明該結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)效應(yīng)明顯，對(duì)抗震不利，應(yīng)進(jìn) 行調(diào)整。（4）周期比調(diào)整原則：1）結(jié)構(gòu)抗側(cè)力構(gòu)件的布局均勻?qū)ΨQ。2）增加結(jié)構(gòu)周邊的剛度，方法如下：l 增大周邊柱、剪力墻的截面或數(shù)量；l 增大周邊梁的高度、樓板的厚度；l 在樓板外伸段凹槽處設(shè)置連接梁或連接板；l 加強(qiáng)轉(zhuǎn)角窗周邊構(gòu)件的截面和強(qiáng)度，包括剪力墻、暗柱、窗間墻、樓板等， 特別是增設(shè)暗梁

17、。l 減少周邊剪力墻洞口。3）降低結(jié)構(gòu)中部的剛度，方法如下：l 結(jié)構(gòu)中部剪力墻上開洞；l 中部核心筒開結(jié)構(gòu)洞再填充。4.4.4 層間剛度比規(guī)范規(guī)定 ：高層規(guī)程 4.1.2 條規(guī)定，“抗震設(shè)計(jì)的高層建筑結(jié)構(gòu)，其樓層側(cè) 向剛度不宜小于相鄰上部樓層側(cè)向剛度的 70或其上相鄰三層側(cè)向剛度平均值 的 80%?！备邔右?guī)程 5.1.14 條規(guī)定，“對(duì)豎向不規(guī)則的高層建筑結(jié)構(gòu)包括某樓層抗 側(cè)剛度小于其上一層的 70%或小于其上相鄰三層側(cè)向剛度平均值的 80其 薄弱層對(duì)應(yīng)于地震作用標(biāo)準(zhǔn)值的地震剪力應(yīng)乘以 1.15 的增大系數(shù)”。高層規(guī)程附錄 E.0.2 條規(guī)定，“當(dāng)轉(zhuǎn)換層設(shè)置在 3 層及 3層以上時(shí)， 其樓層側(cè)

18、向剛度尚不應(yīng)小于相鄰上部樓層側(cè)向剛度的 60?！笨拐鹨?guī)范附錄 E.2.1 條規(guī)定，筒體結(jié)構(gòu)“轉(zhuǎn)換層上下層的側(cè)向剛度比不 宜大于 2?！背绦?qū)崿F(xiàn) ：剛度比是控制結(jié)構(gòu)豎向不規(guī)則和判斷薄弱層的重要指標(biāo)。程序 根據(jù)規(guī)范要求自動(dòng)計(jì)算層間剛度比， 自動(dòng)判定是否因剛度比突變出現(xiàn)薄弱層， 自 動(dòng)對(duì)薄弱層放大地震剪力。操作要點(diǎn) ：層間剛度比和薄弱層地震剪力放大信息在（結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)信 息）（WMASS.OUT文）件中輸出，層間剛度比為 Ratx1 和 Raty1, 如圖所示。從計(jì)算書中可知，本圖各樓層的“薄弱層地震剪力放大系數(shù)”都是“1”，書名該結(jié)構(gòu)沒(méi)有薄弱層。注意事項(xiàng) ：（ 1）程序提供了剪切剛度、剪彎剛度、地震剪

19、力與地震層間 位移之比三種剛度比的計(jì)算方法， 由于計(jì)算方法不同， 計(jì)算結(jié)果差異較大， 設(shè)計(jì) 人員應(yīng)正確選用。（2）轉(zhuǎn)換層數(shù)以樓層豎向抗側(cè)力構(gòu)件不連續(xù)形成的薄弱層，不論層間剛 度比是多少，都將該樓層設(shè)置為薄弱層。4.1.5 層間受剪承載力比規(guī)范規(guī)定：抗震規(guī)范 343條規(guī)定，“平面規(guī)則而豎向不規(guī)則的建筑 結(jié)構(gòu)樓層承載力突變時(shí)， 薄弱層抗側(cè)力結(jié)構(gòu)的受剪承載力不應(yīng)小于相鄰上一 樓層的 65?！备邔右?guī)程 4，43 條規(guī)定，“ A級(jí)高度高層建筑的樓層層間抗側(cè)力結(jié)構(gòu)的受 剪承載力不宜小于其上一層受剪承載力的 80，不應(yīng)小于其上一層受剪承載力 的 65；B 級(jí)高度高層建筑的樓層層間抗側(cè)力結(jié)構(gòu)的受剪承載力不應(yīng)小

20、于其上一 層受剪承載力的 75?！备邔右?guī)程 5L1-4 條規(guī)定，“對(duì)豎向不規(guī)則的高層建筑結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)樓層層 間抗側(cè)力結(jié)構(gòu)的承載力小于其上一層的 80其薄弱層對(duì)應(yīng)于地震作用標(biāo)準(zhǔn) 值的地震剪力應(yīng)乘以 1.15 的增大系數(shù)”。程序?qū)崿F(xiàn) ：層間受剪承載力比也是控制結(jié)構(gòu)豎向不規(guī)則性和判斷薄弱層的重要指 標(biāo)。根據(jù)規(guī)范要求，程序自動(dòng)計(jì)算層間受剪承載力比。操作要點(diǎn) ：層間受剪承載力在 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)信息 （WMASSOUT）文件中輸出， 層間受剪承力比為 Ratio_BuX 和 Ratio_BuY。程序沒(méi)有自動(dòng)判定承載力是否超出 限值而出現(xiàn)薄弱層， 需要設(shè)計(jì)人員自行判定。 如有薄弱層， 應(yīng)手工設(shè)定薄弱層后 重新計(jì)算，程

21、序自動(dòng)放大薄弱層的地震剪力，如圖所示例題層間受剪承載力比。 注意事項(xiàng) ：（1） 受剪承載力的計(jì)算與混凝土強(qiáng)度、實(shí)配鋼筋面積等因素有關(guān)，在 SATWE計(jì)算時(shí)尚不知實(shí)配鋼筋面積， 因此程序以計(jì)算配筋面積代替實(shí)配鋼筋面積 作計(jì)算不夠真實(shí)。（ 2）受剪承載力計(jì)算以矩形柱代替異型柱和剪力墻作近似計(jì)算， 結(jié)果僅供參考。4.1.6 剪重比規(guī)范規(guī)定 ：抗震規(guī)范 5.2.5 條和高規(guī) 3.3.13 條規(guī)定，“抗震驗(yàn)算時(shí)， 結(jié)構(gòu)任一樓層的水平地震剪力應(yīng)符合下式要求剪力系數(shù)， 不應(yīng)小于表 5.2.5 規(guī)定的樓層最小地震剪力系數(shù)值， 對(duì)豎向不規(guī)則結(jié) 構(gòu)的薄弱層，尚應(yīng)乘以 1.15 的增大系數(shù)?！被靖拍?：剪重比是抗

22、震設(shè)計(jì)中非常重要的參數(shù)。 規(guī)范規(guī)定剪重比計(jì)算， 主要是 因?yàn)樵陂L(zhǎng)周期作用下，地震影響系數(shù)下降較快，對(duì)于基本周期大于 3.5s 的結(jié)構(gòu)， 由此計(jì)算出來(lái)的水平地震作用下的結(jié)構(gòu)效應(yīng)有可能太小。 而對(duì)于長(zhǎng)周期結(jié)構(gòu)， 地 震動(dòng)態(tài)作用下的地面運(yùn)動(dòng)速度和位移可能對(duì)結(jié)構(gòu)具有更大的破壞作用， 而振型分 解反應(yīng)譜法尚無(wú)法對(duì)此做出準(zhǔn)確的計(jì)算。 出于安全考慮， 規(guī)范規(guī)定了各樓層水平 地震剪力的最小值， 該值如不滿則要求， 說(shuō)明結(jié)構(gòu)有可能出現(xiàn)比較明顯的薄弱部 位，須進(jìn)行調(diào)整 操作要點(diǎn)：剪重比在/span周期、振型、地震力 （WZQ.OUT文） 件中輸出，各塔 的地震剪力為 VX和 Vy。如圖例題 X方向各樓層剪重比和規(guī)

23、范要求的最小剪重比。 注意事項(xiàng) ：（1） 若結(jié)構(gòu)剪重比不滿足規(guī)范要求，建議先不選擇程序自動(dòng)調(diào)整，首 先考查剪重比原始值，若與規(guī)范要求相差較大， 應(yīng)優(yōu)化設(shè)計(jì)方案，改進(jìn)結(jié)構(gòu)布局、 調(diào)整結(jié)構(gòu)剛度；當(dāng)剪重比與規(guī)范要求相差不大時(shí)， 再選擇該項(xiàng)自動(dòng)調(diào)整地震剪力， 以完全滿足規(guī)范要求。（2） 正確計(jì)算剪重比，必須選取足夠的振型個(gè)數(shù)使有效質(zhì)量系數(shù)大于 0.9 。（3） 地下室由于受回填土的約束作用，可以不考慮剪重比調(diào)整。4.1.7 剛重比規(guī)范規(guī)定 ：高規(guī)5.4.4 條規(guī)定，“高層建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定應(yīng)符合下列規(guī)定” （略）。 基本概念： 剛重比時(shí)結(jié)構(gòu)剛度與重力荷載之比。 它是控制結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)定的重要只 標(biāo)。高層建筑結(jié)

24、構(gòu)的穩(wěn)定設(shè)計(jì)主要是控制在風(fēng)荷載或水平地震作用下， 重力荷載 產(chǎn)生的二階效應(yīng)（ P-效應(yīng)）不致過(guò)大，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)失穩(wěn)倒塌。結(jié)構(gòu)的剛重比是影 響重力二階效應(yīng)的主要參數(shù)， 通過(guò)對(duì)結(jié)構(gòu)剛重比的控制， 滿足高層建筑穩(wěn)定性要 求。操作要點(diǎn) ：剛重比在 /span結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)信息 （WMASS.OU）T文件輸出，若該文件 顯示“能夠通過(guò)高規(guī)（ 5.4.4 ）的整體穩(wěn)定驗(yàn)算”，表示剛重比滿足規(guī)范要求， 否則應(yīng)修改設(shè)計(jì)。如圖例題所示剛重比計(jì)算結(jié)果。注意事項(xiàng) ：剛重比不滿足規(guī)范要求，通常應(yīng)調(diào)整結(jié)構(gòu)的高寬比。4.1.8 框架的傾覆力矩比規(guī)范規(guī)定 ：抗震規(guī)范 6.1.3 條規(guī)定，“框架抗震墻結(jié)構(gòu)，在基本振型地震 作用下，若框

25、架部分承受的地震傾覆力矩大于結(jié)構(gòu)總地震傾覆力矩的50，其框架部分的抗震等級(jí)應(yīng)按框架結(jié)構(gòu)確定， 最大適用高度可比框架結(jié)構(gòu)適當(dāng)增加。 ”基本概念 ：框架剪力墻結(jié)構(gòu)在進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)時(shí)， 在基本振型地震作用下， 框 架部分承受的地震傾覆力矩和結(jié)構(gòu)總傾覆力矩的比值 MPM，決定框架的抗震等 級(jí)、結(jié)構(gòu)最大適用高度和高寬比等。操作要點(diǎn) ：1）若 MPM0.5 ，框架部分的抗震等級(jí)及柱軸壓比按框架剪力墻 結(jié)構(gòu)中框架結(jié)構(gòu)確定。2）若 0.75 MPM0.5，框架部分的抗震等級(jí)及柱軸壓比按純框架結(jié)構(gòu)確定。3）若 MPM075，結(jié)構(gòu)的最大適用高度可按配置少量剪力墻的框架結(jié)構(gòu)確定。 框架的傾覆力矩比可以在 框架柱傾覆彎

26、矩及 02Qo調(diào)整系 數(shù)（WV02QOUT）文件中查到，如圖本例框架柱地震傾覆彎矩占總彎矩的比值。4.1.9 地震作用調(diào)整 整體結(jié)構(gòu)地震作用調(diào)整主要指： （1）樓層最小地震剪力調(diào)整 抗震規(guī)范 5.2.5 條規(guī)定了任一樓層水平地震剪力的要求，軟件可以自動(dòng)實(shí)現(xiàn) 這調(diào)整要求。（ 2）框架結(jié)構(gòu) 0.2Q0 調(diào)整抗震規(guī)范 6.2.13 條和高規(guī) 8.1.4 規(guī)定了結(jié)構(gòu) 0.2Q0 調(diào)整的要求，軟件允 許按設(shè)計(jì)人員指定的樓層和系數(shù)進(jìn)行調(diào)整。（3）邊榀構(gòu)件地震作用效應(yīng)調(diào)整 抗震規(guī)范 5.2.3 條規(guī)定，“規(guī)則結(jié)構(gòu)不進(jìn)行扭轉(zhuǎn)耦連計(jì)算時(shí)，平行于地震作 用方向的兩個(gè)邊榀，其地震作用效應(yīng)應(yīng)乘以增大系數(shù)。一般情況下，

27、短邊可按 1.15 采用，長(zhǎng)邊可按 l.05 采用；當(dāng)扭轉(zhuǎn)剛度較小時(shí)，宜按不小于 1.3 采用?！?SATWE軟件采用空間有限元分析，總考慮扭轉(zhuǎn)耦連計(jì)算，不必執(zhí)行該條規(guī)定。（4）轉(zhuǎn)換梁地震作用下的內(nèi)力調(diào)整抗震規(guī)范： 3.4.3 條和高規(guī) 10.2.6 條規(guī)定了豎向構(gòu)件不連續(xù)時(shí)，轉(zhuǎn)換構(gòu) 件水平地震作用計(jì)算內(nèi)力應(yīng)乘以增大系數(shù)。 只要設(shè)計(jì)人員定義了轉(zhuǎn)換構(gòu)件， 軟件 可以自動(dòng)實(shí)現(xiàn)調(diào)整要求。（5）框支柱地震作用下的內(nèi)力調(diào)整高規(guī) 10.2.7 條規(guī)定了帶轉(zhuǎn)換層的高層建筑結(jié)構(gòu)的框支柱承受的地 震剪力標(biāo)準(zhǔn)值要求，只要設(shè)計(jì)人員定義框支柱，軟件可以實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的調(diào)整要求。（6）板柱抗震墻結(jié)構(gòu)地震作用調(diào)整抗震規(guī)范 6.

28、6.5 條規(guī)定了板柱抗震墻結(jié)構(gòu)的墻和柱各自承擔(dān)的地震 作用，如設(shè)置 結(jié)構(gòu)體系 為“板柱剪力墻結(jié)構(gòu)”，軟件自動(dòng)完成這一 調(diào)整。4.1.10 設(shè)計(jì)內(nèi)力調(diào)整（1）梁設(shè)計(jì)剪力調(diào)整抗震規(guī)范 6.2.4 條和高規(guī) 6.2.5 條和 7.2.22 條規(guī)定了抗震設(shè)計(jì)時(shí)，粱端 截面組合的剪力設(shè)計(jì)值要求，軟件自動(dòng)進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整。（2）柱設(shè)計(jì)內(nèi)力調(diào)整抗震規(guī)范 6.2.2 條、6.2.3 條、 6.2.6 條、 6.2.10 條和高規(guī) 4.9.2 條規(guī) 定了抗震設(shè)計(jì)時(shí)， 強(qiáng)柱弱梁的概念設(shè)計(jì)要求， 需要對(duì)底層柱、 角柱和框支柱的組 合設(shè)計(jì)內(nèi)力值進(jìn)行調(diào)整，對(duì)特殊構(gòu)件定義后軟件作相應(yīng)調(diào)整。（3）剪力墻設(shè)計(jì)內(nèi)力調(diào)整高規(guī) 4.9.2 條、7.2.10 條和 10.2.14 條