SATWE高層程序應用指南講稿

1、 PKPM 新規(guī)范計算軟件 TAT、SATWE、PMSAP 黃 吉 鋒目錄1.扭轉耦聯(lián)2.雙向地震扭轉效應3.偶然偏心4.豎向地震作用5.有效質量系數(shù)：參與振型數(shù)夠不夠？6.振型的側振、扭振成分 -判斷一個振型是扭轉振型還是平動振型？7.多方向水平地震作用8.最小地震剪力調整9.豎向不規(guī)則結構地震作用效應的調整10.0.2Q0調整11.框支柱地震作用下的內力調整12.設計內力調整(強柱弱梁,強剪弱彎)13.位移比控制，層間位移比控制14.周期比控制15.層剛度比控制16.框剪結構中框架承擔的傾覆力矩計算17.重力二階效應18.傳給基礎的上部結構剛度19.彈性時程分析及地震波的選取20.整體穩(wěn)定

2、驗算21.高位轉換結構的剛度比驗算22. 22. 短肢剪力墻結構設計短肢剪力墻結構設計23. 23. 轉換層結構轉換層結構24. 柱墻活荷載折減系數(shù)的理解25. 梁活荷載折減的正確應用26. 梁彎矩放大系數(shù)的合理使用27. 27. 框架剪力墻結構設計框架剪力墻結構設計28. 28. 剪力墻結構設計剪力墻結構設計29. 總剛計算模型不過的主要原因1. 扭轉耦連 新高規(guī)3.3.4-1條規(guī)定，質量、剛度不對稱、不均勻的結構，以及高度超過100m的高層建筑結構應采用考慮扭轉耦連振動影響的振型分解反應譜法。 TAT、SATWE和PMSAP三個程序都具有考慮扭轉耦連的功能。 A) TAT,SATWE將該功

3、能作為用戶選項，考慮與否由用戶自定 B) PMSAP計算時總是考慮扭轉耦連 C) 非耦聯(lián)計算僅適用于平面結構以及能夠解耦成平面結構的簡 單空間結構，對復雜空間結構可能造成錯誤結果。 D) 耦聯(lián)計算適用于任何結構，總是正確的。 E) 耦聯(lián)計算的結果不一定比非耦聯(lián)計算的結果大（保守），二 者沒有必然關系 F) 建議總是選擇耦聯(lián)計算，不會出問題。2. 雙向地震作用 規(guī)范條文：新抗震規(guī)范5.1.1條規(guī)定，質量和剛度分布明顯不對稱的結構，應計入雙向地震作用下的扭轉影響。 具體操作原則：樓層位移比或者層間位移比超過1.2，考慮雙向地震 程序實現(xiàn)：現(xiàn)在我們考慮某個地震反應參數(shù)S，該參數(shù)在X和Y地震作用下的反

4、應分別為SX和SY,那么在考慮了雙向地震扭轉效應后：這意味著對于X和Y地震作用都作不同程度的放大。考慮雙向地震時,內力組合不改變。該功能作為用戶選項，考慮與否由用戶自定。22)85. 0(yxxSSS22)85. 0 (xyySSS對于柱的彎矩和剪力，處理方法稍有不同，舉例說明如下： 我們令S代表某個柱截面在某個方向上的彎矩或剪力：X地震作用下的值SX，Y地震作用下的值SY， 考慮雙向地震后 改變成為 ,YXSSYXSS ,ENDIFSSSSSELSESSSSSTHENSSIFXYYXXYYYXXYX2222)85.0()85.0(|)|(|考慮雙向地震對樓層位移、層間位移輸出的影響： TAT

5、輸出了考慮雙向地震作用的地震位移； SATWE,PMSAP暫時沒輸出位移的雙向地震效應；考慮雙向地震對內力的影響： TAT,SATWE均將原來的單向X、Y地震效應直接用雙向地震作用效應替代，體現(xiàn)在內力文件NL*.OUT(TAT)和WNL*.OUT(SATWE)當中。 PMSAP在原來單向地震工況EX,EY的基礎上增加兩個新的對應于雙向地震的工況EXY,EYX，文件輸出時，同時將單向地震(EX,EY)和雙向地震的(EXY,EYX)的內力輸出?？紤]雙向地震對配筋的影響： 一般平均增加5%-8%；單構件最大可能增加1倍左右?？紤]雙向地震帶來的配筋增大1. 規(guī)則框架例 2. 框剪結構例3 偶然偏心 規(guī)

6、范條文：新高規(guī)3.3.3條規(guī)定，計算單向地震作用時，應考慮偶然偏心的影響，附加偏心距可取與地震作用方向垂直的建筑物邊長的5%。 具體操作原則:1) 驗算結構位移比時,總是要考慮偶然偏心 2）結構構件設計時，分下列兩種情況處理: 2-1) 如果位移比超過1.2，則考慮雙向地震，不考慮偶然偏心 2-2) 如果位移比小于1.2，則不考慮雙向地震，考慮偶然偏心 程序考慮方式：從理論上，各個樓層的質心都可以在各自不同的方向出現(xiàn)偶然偏心，從最不利的角度出發(fā)，我們在程序中只考慮下列四種偏心方式：A) X向地震，所有樓層的質心沿Y軸正向偏移5%，記作EXPB) X向地震，所有樓層的質心沿Y軸負向偏移5%，記作

7、EXMC) Y向地震，所有樓層的質心沿X軸正向偏移5%，記作EYPD) Y向地震，所有樓層的質心沿X軸負向偏移5%，記作EYM 對內力組合的影響：考慮了偶然偏心地震后，就在原有的未偏心X、Y地震EX、EY的基礎上，新增加了四個地震工況EXP、EXM、EYP和EYM，在內力組合時，任一個有EX參與的組合，將EX分別代以EXP和EXM，將增加成三個組合；任一個有EY參與的組合,將EY分別代以EYP和EYM，也將增加成三個組合。簡言之，地震組合數(shù)將增加到原來的三倍。 使用要點：1）該功能設有選項開關，考慮偶然偏心時可將開關打開。2）SATWE、TAT的質心偏移值5%是固定的、按規(guī)范取用的； PMSA

8、P偏移值可以X、Y向不同，由用戶輸入。偶然偏心對位移輸出的影響：SATWE,TAT,PMSAP均輸出四個 偶然偏心地震EXP,EXM,EYP,EYM作用下結構的樓層位移、層 間位移以及位移比；位移比驗算應采用偶然偏心地震結果； 層間位移角驗算則不必采用偶然偏心地震結果。 SATWE : WDISP.OUT TAT: TAT-4.OUT PMSAP: 簡單摘要文件（工程名TB.RPT） 詳細摘要文件（工程名TB.ABS） 4）偶然偏心地震作用下的構件內力輸出： 構件增加了5%X向偏心地震作用效應和5%Y向偏心地震作用效應的計算，均可通過文本文件或圖形文件查看。 構件內力文本文件中4組偶然偏心地震

9、工況的標記如下：A) X向地震，所有樓層的質心沿Y軸正向偏移5%，該工況記作： EXP（PMSAP）、+5%（TAT）、X方向左偏心（SATWE）；B) X向地震，所有樓層的質心沿Y軸負向偏移5%，該工況記作： EXM（PMSAP）、-5%（TAT）、X方向右偏心（SATWE）；C)Y向地震，所有樓層的質心沿X軸正向偏移5%，該工況記作： EYP（PMSAP）、+5%（TAT）、Y方向左偏心（SATWE）；D)Y向地震，所有樓層的質心沿X軸負向偏移5%，該工況記作： EYM（PMSAP）、-5%（TAT）、Y方向右偏心（SATWE）； 實例： 偶然偏心對構件內力的影響 構件標準內力對比 (FR

10、AM1 第 8 層) 梁支座彎矩比 1.16( 2) 1.01( 24) AVER= 1.06 梁剪力比 1.16( 2) 1.01( 24) AVER= 1.06 柱剪力Vx比 1.17( 23) 1.01( 6) AVER= 1.06 柱剪力Vy比 1.17( 24) 1.01( 2) AVER= 1.07 柱軸力N比 1.09( 20) 1.02( 2) AVER= 1.05 柱底彎矩Mx比 1.17( 24) 1.01( 2) AVER= 1.07 柱底彎矩My比 1.16( 23) 1.01( 6) AVER= 1.06 柱頂彎矩Mx比 1.17( 24) 1.01( 2) AVER

11、= 1.07 柱頂彎矩My比 1.17( 24) 1.01( 2) AVER= 1.07 偶然偏心對配筋（平均）的影響 柱 梁15層框剪 11.9% 2.3%13層框剪(PJ2) 0.4% 1.7%33層框支 0.8%8層框架 7.7 3.9%21層框剪 0.9% 1.2%19層框剪 1.3% 1.2%18層框剪 0.7% 3.0%平均增加 3.82% 2.01% 偶然偏心對最大位移比的影響（最大/平均） 不考慮 考慮 增加15層框剪 1.20 1.31 8.11%13層框剪(PJ2) 1.82 1.95 6.99%33層框支 1.05 1.5 30.32%8層框架 1.76 2.39 26.

12、22%19層框剪 1.57 1.75 10.04%18層框剪 1.43 2.03 29.16%平均增加 18.47% 4 豎向地震作用 規(guī)范條文 新抗震規(guī)范5.3.1條規(guī)定，對于9度的高層建筑，其豎向地震作用標準值應按公式（5.3.1-1）和（5.3.1-2）計算，并宜乘以1.5的放大系數(shù)。相當于重力荷載代表值的23.4%； 新抗震規(guī)范5.3.3條規(guī)定，長懸臂和其它大跨度結構豎向地震作用標準值，8度、8.5度(0.3g)和9度時分別取重力荷載代表值的10%、15%和20%； 新高規(guī)10.2.6條規(guī)定，帶轉換層的高層建筑結構，8度抗震設計時轉換構件應考慮豎向地震影響。 實現(xiàn)實現(xiàn)： 應用豎向地震

13、1. 設立豎向地震的計算開關，由用戶自行決定是否考慮豎向 地震作用。 2. 增設豎向地震作用系數(shù)項，程序自動取規(guī)范規(guī)定值，允許 用戶修改此值，從而自己決定總豎向地震作用的大小。 SATWE按規(guī)范內定。 3. 當上部結構樓層相對于下部樓層外挑時，用戶應設置計算 豎向地震作用。 4. 尚不能單獨計算轉換構件的豎向地震作用。用戶需要，可 整體考慮豎向地震作用。 5. 尚不能單獨計算連體結構的連接體的豎向地震作用。用戶 需要，可整體考慮豎向地震作用。5 有效質量系數(shù)：振型數(shù)夠不夠？ 概念來源：WILSON E.L. 教授曾經(jīng)提出振型有效質量系數(shù)的概念用于判斷參與振型數(shù)足夠與否，并將其用于ETABS程序

14、，他的方法是基于剛性樓板假定的，不適用于一般結構。 方法發(fā)展： 現(xiàn)在不少結構因其復雜性需要考慮樓板的彈性變形，因此需要一種更為一般的方法，不但能夠適用于剛性樓板，也應該能夠適用于彈性樓板。出于這個目的，我們從結構變形能的角度對此問題進行了研究，提出了一個通用方法來計算各地震方向的有效質量系數(shù)，這個新方法已經(jīng)實現(xiàn)于TAT、SATWE和PMSAP。 經(jīng)驗：根據(jù)我們的計算經(jīng)驗，當有效質量系數(shù)大于0.9時，基底剪力誤差一般小于5%。在這個意義上我們稱有效質量系數(shù)大于0.9的情形為振型數(shù)足夠；否則稱振型數(shù)不夠。 規(guī)范：高規(guī)（5.1.13）規(guī)定對B級高度高層建筑及復雜高層建筑有效質量系數(shù)不小于0.9；抗規(guī)

15、(5.2.2)條文說明建議有效質量系數(shù)可取為0.9 實現(xiàn)： 程序自動計算該參數(shù)并輸出。 TAT輸出在“TAT-4.OUT”文件中； SATWE輸出在“WZQ.OUT”文件中； PMSAP則輸出在詳細摘要 “工程名.ABS”文件中。 重要概念：重要概念：結構的固有振型總數(shù)結構的固有振型總數(shù)-參與振型數(shù)的上界參與振型數(shù)的上界1） 只有搞清楚這個概念，選擇振型數(shù)才不會犯錯誤只有搞清楚這個概念，選擇振型數(shù)才不會犯錯誤2） 如何判斷一個結構的固有振型總數(shù)：如何判斷一個結構的固有振型總數(shù)： 離散結構的振型總數(shù)是有限的，振型總個數(shù)等于獨立質量離散結構的振型總數(shù)是有限的，振型總個數(shù)等于獨立質量 的總個數(shù)?？梢?/p>

16、通過判斷結構的獨立質量數(shù)來了解結構的的總個數(shù)?？梢酝ㄟ^判斷結構的獨立質量數(shù)來了解結構的 固有振型總數(shù)。具體地說：固有振型總數(shù)。具體地說： 每塊剛性樓板有三個獨立質量每塊剛性樓板有三個獨立質量Mx,My,Jz； 每個彈性節(jié)點有兩個獨立質量每個彈性節(jié)點有兩個獨立質量mx,my； 根據(jù)這兩條，可以算出結構的獨立質量總數(shù)，也就知道了根據(jù)這兩條，可以算出結構的獨立質量總數(shù)，也就知道了 結構的固有振型總數(shù)結構的固有振型總數(shù)3）若記結構固有振型總數(shù)是）若記結構固有振型總數(shù)是NM，那么參與振型數(shù)最多只能選，那么參與振型數(shù)最多只能選 NM個，選參與振型數(shù)大于個，選參與振型數(shù)大于NM是錯誤的，因為結構沒那么多。是

17、錯誤的，因為結構沒那么多。4）參與振型數(shù)與有效質量系數(shù)的關系： 4-1)參與振型數(shù)越多，有效質量系數(shù)越大； 4-2)參與振型數(shù) =0 時，有效質量系數(shù) =0 4-3)參與振型數(shù) =NM 時，有效質量系數(shù) =1.05) 參與振型數(shù) NP 如何確定？ 5-1）參與振型數(shù) NP 在 1-NM 之間選取。 5-2）NP應該足夠大，使得有效質量系數(shù)大于0.9。 6） 有些結構，需要較多振型才能準確計算地震作用， 這時尤其要注意有效質量系數(shù)是否超過了0.9。比 如下面的結構： 八層鋼框架，存在大量越層柱和彈性節(jié)點，這種情況往往需要很多振型才能使有效質量系數(shù)滿足要求。 原因：振型整體性差，局部振動明顯6 振

18、型的側振、扭振成分-判斷一個振型是扭轉 振型還是平動振型概念：一個振型的反應能量可以分拆成平動能量和轉動能量,它們各自占總能量的比例我們稱為側振成分和扭振成分。這里借鑒了ETABS程序振型方向因子的概念。 如果某個振型的側振成份大于50%，我們就把這個振型叫做側移振型，反之如果某個振型的扭振成份大于50%，我們就把這個振型叫做扭振振型。作用： 1). 通過振型成份的輸出，可以使用戶方便地了解各個振型的性態(tài) 2). 同時，也可以作為判斷結構第一扭轉周期與第一側振周期的依據(jù)7 多方向水平地震作用 規(guī)范條文：抗震規(guī)范5.1.1條規(guī)定,有斜交抗側力構件的結構,當相交角度大于15度時,應分別計算各抗側力

19、構件方向的水平地震作用程序實現(xiàn)：針對這一條，程序增加了自動計算多方向水平地震作用的功能。用戶可以根據(jù)需要指定多個（最多允許12個）地震作用方向，程序對每一地震方向進行地震反應譜分析，計算相應的構件內力。在構件設計階段，也將考慮每一方向地震作用下構件內力的組合，這樣不至于漏掉最不利情形，保證了結構設計的安全。多方向地震的輸出標記: EX1,EY1；EX2,EY2；EX3,EY3；EX4,EY4；EX5,EY5；(iCase) Shear-X Shear-Y Axial Mx-Btm My-Btm Mx-Top My-Top - N-C = 1 Node-i= 488, Node-j= 39, D

20、L= 6.000(m), Angle= 0.000 ( 1) 28.4 13.1 -31.8 -25.5 55.3 -52.8 -115.0 ( 2) -5.7 40.6 44.7 -78.9 -11.1 -165.0 22.9 ( 3) 3.2 -0.2 1.3 0.4 6.3 0.8 -13.0 ( 4) -0.3 4.8 -3.4 -9.3 -0.6 -19.4 1.3 ( 5) -0.6 -1.9 -249.0 3.6 -1.1 7.8 2.3 ( 6) 1.2 -0.4 -97.1 0.6 2.4 1.9 -5.1 EX1 27.4 12.6 -33.0 -24.6 53.4 -50

21、.9 -111.1 EY1 -9.3 40.8 43.9 -79.2 -18.2 -165.6 37.6 EX2 20.3 26.2 39.0 -50.9 39.6 -106.5 -82.4 EY2 -20.6 33.7 38.7 -65.4 -40.2 -136.6 83.4 EX3 12.9 34.9 42.8 -67.7 25.1 -141.6 -52.3 EY3 -25.9 24.6 34.4 -47.9 -50.5 -99.8 105.0 -123456789101112131415161718192021222324252627282930313233343536373839404

22、142434445464748495051525354555657585960616263646566676869707172737475767778798081828384858687888990919212345678910111213141516171819202122232425262728293031323334353637383940414243444546474849505152Xm=10.60Ym=12.39Xs=10.26Ys=11.09Rx=1.00Ry=1.00第 1 層墻柱 墻梁編號及節(jié)點簡圖 梁總數(shù) = 92 柱總數(shù) = 52 墻梁數(shù) = 0 墻柱數(shù) = 0 有斜交抗

23、側力結構1234567891011121314151617181920212223242526272829303132333435363738123456789101112131415161718192021222324Xm=15.00Ym=7.95Xs=15.00Ys=7.95Rx=1.00Ry=1.00第 1 層墻柱 墻梁編號及節(jié)點簡圖 梁總數(shù) = 38 柱總數(shù) = 24 墻梁數(shù) = 0 墻柱數(shù) = 0 無斜交抗側力結構12345678910111213141516171819202122232425262728293031323334353637383940414243444546474

24、8495051525354555657585960616263646566676869707172737475767778798081828384858687888990919212345678910111213141516171819202122232425262728293031323334Xm=17.19Ym=16.62Xs=17.15Ys=16.27Rx=1.00Ry=1.00第 1 層墻柱 墻梁編號及節(jié)點簡圖 梁總數(shù) = 92 柱總數(shù) = 34 墻梁數(shù) = 0 墻柱數(shù) = 0 無斜交抗側力結構123456789101 11 2131 4151617181920212223242526

25、272829303132333435363 73839404 1420.25-2.8210.25-2.9220.25-2.8230.25-1.3040.25-1.4250.20-2.7260.20-2.72712345678910111213141516171 81 92 02 12 22 3242526272829303132333435363738394041424344454647484950515253545556575859606162636465666768697071727374757677787980818283848586878889909192939495969798991

26、001011021031041051061071081091101111121131141 1 51 1 61171181191201211221231241251261271281291301311321331341351361371381391401411421431441451461471481491501 5 11521531 5 41551 5 61571581591601 6 11 6 21 6 31 6 41651 6 616716816917017117217317417517617717817918018118218318418518618718818919019119219

27、31941951961971981992 0 02 0 12 0 22032042052062072082092102112122132142151234567891011121314151617181920212223242526272829303132333435363738394041424344Xm=19.10Ym=18.76Xs=20.66Ys=17.85Rx=1.00Ry=1.00第 1 層墻柱 墻梁編號及節(jié)點簡圖 梁總數(shù) = 215 柱總數(shù) = 44 墻梁數(shù) = 7 墻柱數(shù) = 42 有斜交抗側力結構123456789101112130.30-1.1011234567891011

28、121314151617181920212223242526272829303132333435363738394041424344454647484950515253545556575859606162636465666768697071727374757677787980818283848586878889909192939495969798991001011021031041051061071081091101111121131141151161171181191201211221231241251261271281291301311321331341351361371381391401

29、411421431234567891011121314151617181920212223242526272829303132333435363738394041424344Xm=4.53Ym=9.23Xs=5.09Ys=11.69Rx=1.00Ry=1.00第 1 層墻柱 墻梁編號及節(jié)點簡圖 梁總數(shù) = 143 柱總數(shù) = 44 墻梁數(shù) = 1 墻柱數(shù) = 13 無斜交抗側力結構123456789101112131415161718192021222324252627282930313233343536373839404142434445464748495051525354555657585

30、9606162636465666768697071727374757677787980818283848586878889909192939495969798991001011021031041051061071081091101111120.40-1.6010.40-1.9020.40-1.9030.40-1.9040.40-1.9050.40-1.9060.40-1.9070.40-1.9080.40-1.9090.40-1.90100.40-1.90110.40-1.90120.40-1.90130.40-1.90140.40-1.90150.40-1.90160.40-1.90170.

31、40-1.90180.40-1.90191234567891011121314151617181920212223242526272829303132333435363738394041424344454647484950515253545556575859606162636465666768697071727374757677787980818283848586878889909192939495969798991001011021031041051061071081091101111121131141151161171181191201211221231241251261271281291

32、301311321331341351361371381391401411421431441451461471481491501511521531541551561571581591601611621631641651661671681691701711721731741751761771781791801811821831841851861871881891901911921931941951961971981992002012022032042052062072082092102112122132142152162172182192202212222232242252262272282292

33、302312322332342352362372382392402412422432442452462472482492502512522532542552562572582592602612622632642652662672682692702712722732742752762772782792802812822832842852862872882892902912922932942952962972982993003013023033043053063073083093103113123133143153163173183193203213223233243253263273283293

34、303313323333343353363373383393403413423433443453463473483493503513523533543553563573583593603613623633643653663673683693703713723733743753763773783793803813823833843853863873883893903913923933943953963973983994004014024034044054064074084094104114124134144154164174184194204214224234244254264274284294

35、304314324334344354364374384394404414424434444454464474484494504514524534544554564574584594604614624634644654664674684694704714724734744754764774784794804814824834844854864874884894904914924934944954964974984995005015025035045055065075085095105115125135145155165175185195205215225235245255265275285295

36、305315325335345355365375385395405415425435445455465475485495505515525535545555565575585595605615625635645655665675685695705715725735745755765775785795805815825835845855865875885895905915925935945955965975985996006016026036046056066076086096106116126136146156166176186196206216226236246256266276286296

37、306316326336346356366376386396406416426436446456466476486496506516526536546556566576586596606616626636646656666676686696706716726736746756766776786796806816826836846856866876886896906916926936946956966976986997007017027037047057067077087097107117127137147157167177187197207217227237247257267277287297

38、307317327337347357367377387397407417427437447457467477487497507517527537547557567577587597607617627637647657667677687697707717727737747757767777787797807817827837847857867877887897907917927937947957967977987998008018028038048058068078088098108118128138148158168178188198208218228238248258268278288298

39、308318328338348358368378388398408418428438448451234567891011121314151617181920212223242526272829303132333435363738394041424344454647484950515253545556575859606162636465666768697071727374Xm=57.94Ym=54.13Xs=50.34Ys=55.52Rx=1.00Ry=1.00第 1 層墻柱 墻梁編號及節(jié)點簡圖 梁總數(shù) = 845 柱總數(shù) = 74 墻梁數(shù) = 19 墻柱數(shù) = 112 有斜交抗側力結構 多方向

40、地震輸入配筋增加量工程名E1FRAM1(正交)EXAM7(正交)EXAM55E213(正交)ZJSC柱1.89(1.03)1.0(1.0)1.30(1.004)1.74(1.05)1.24(1.002)1.19(1.01)梁正筋1.69(1.06)1.0(1.0)1.21(1.001)1.84(1.004)1.09(1.001)1.64(1.008)梁負筋1.62(1.12)1.0(1.0)1.16(1.01)1.84(1.02)1.07(1.001)1.61(1.001)由本組例題可以看到： A) 對于正交、規(guī)則結構，是否考慮多方向地震對構件配筋結果影響很小，配筋平均增加不到1%； B) 對

41、于存在明顯斜交抗側力構件的結構，考慮多方向地震對構件配筋結果影響較明顯，配筋平均增加5%左右，最大增加90%； C) 這也從一個側面證明了：對于存在明顯斜交抗側力構件的結構，應該考慮多方向地震作用 8 最小地震剪力調整 新抗震規(guī)范5.2.5條規(guī)定，抗震驗算時，結構任一樓層的水平地震的剪重比不應小于表5.2.5給出的最小地震剪力系數(shù)。 類別7度7.5度8度8.5度9度扭轉效應明顯或基本周期小于3.5s結構1.6 2.43.24.86.4基本周期大于5.0s結構1.2 1.82.43.24.0基本周期介于3.5s和5.0s之間的結構，可插入取值。調整前樓層剪重比調整后樓層剪重比哪層的地震剪力不夠，

42、就放大哪層的設計地震內力自動放大與否設開關；如果用戶考慮自動放大，SATWE將在WZQ.OUT中輸出程序內部采用的放大系數(shù)：文件WZQ.OUT :各樓層地震剪力系數(shù)調整情況 抗震規(guī)范(5.2.5)驗算層號 X向調整系數(shù) Y向調整系數(shù) 1 1.312 1.207 2 1.197 1.122 3 1.070 1.000 4 1.000 1.000 5 1.000 1.000 6 1.000 1.000 7 1.000 1.000 8 1.000 1.0009 豎向不規(guī)則結構地震作用效應調整規(guī)范條文 新抗震規(guī)范3.4.3條規(guī)定，豎向不規(guī)則的建筑結構，其薄弱層的地震剪力應乘以1.15的增大系數(shù)； 新高

43、規(guī)5.1.14條規(guī)定，樓層側向剛度小于上層的70%或其上三層平均值的80%時，該樓層地震剪力應乘1.15增大系數(shù)； 新抗震規(guī)范3.4.3條規(guī)定，豎向不規(guī)則的建筑結構，豎向抗側力構件不連續(xù)時，該構件傳遞給水平轉換構件的地震內力應乘以1.25-1.5的增大系數(shù)。程序處理： 1）針對這些條文，程序通過自動計算樓層剛度比, 來決定是否采用1.15的樓層剪力增大系數(shù)； 并且允許用戶強制指定薄弱層位置，對用戶指定的薄弱層也采用1.15的樓層剪力增大系數(shù)（參數(shù)補充輸入） 2）通過用戶指定轉換梁、框支柱來實現(xiàn)轉換構件的地震內力放大。（特殊構件補充定義）WMASS.OUT:樓層剛度比控制,薄弱層放大 Floor

44、 No. 1 Tower No. 1 Xstif= 45.9337(m) Ystif= 6.6222(m) Alf = 0.0000(Degree) Xmass=46.8139(m) Ymass= 7.1724(m) Gmass= 1251.4342(t) Eex = 0.0476 Eey = 0.0316 Ratx = 1.0000 Raty = 1.0000 Ratx1=0.9285 Raty1= 0.8851 薄弱層地震剪力放大系數(shù)= 1.15 RJX = 8.4E6(kN/m) RJY = 9.4E6(kN/m) RJZ = 2.8E9(kN/m)10. 0.2Q0調整 規(guī)范條文：新抗

45、震規(guī)范6.2.13條規(guī)定，側向剛度沿豎向分布基本均勻的框剪結構，任一層框架部分的地震剪力，不應小于結構底部總地震剪力的20%和按框剪結構分析的框架部分各樓層地震剪力中最大值1.5倍二者的較小值。程序實現(xiàn) ：程序對框剪結構，將依據(jù)規(guī)范要求進行0.2Q0調整,用戶可以指定調整樓層的范圍，同時，由于0.2Q0調整可能導致過大的不合理的調整系數(shù)，所以TAT、SATWE程序都允許用戶對數(shù)據(jù)文件中的調整系數(shù)進行手工修改。調整系數(shù)的約定：程序自動計算出的調整系數(shù)最大取2.0;用戶手工修改的調整系數(shù)無限制SATWE程序0.2Q0調整系數(shù)的修改 用戶在工作目錄建立文本文件 SATINPUT.02Q該文件格式如下

46、： IST Cx Cy IST Cx Cy . IST Cx Cy 比如： 2 1.5 1.8 指定第2層x向調整系數(shù) 6 2.0 1.2 7 1.2 1.2 * 0.2Q0 調整系數(shù) * 0.2Qox = 541.95 1.5Vxmax = 1154.98 0.2Qoy = 542.92 1.5Vymax = 951.10 Floor Coef_x Coef_y Vcx Vcy 1 1.000 1.000 4.129 1.854 2 1.000 1.000 271.887 263.366 3 1.000 1.000 769.990 634.068 4 1.000 1.000 755.754

47、626.545 5 1.000 1.000 749.850 583.480 6 1.000 1.000 145.240 113.057SATWE在文件WV02Q.OUT中輸出0.2Q0系數(shù)11. 框支柱地震作用下的內力調整規(guī)范條文新高規(guī)10.2.7條規(guī)定，框支柱數(shù)目不多于10根時:當框支層為12層時各層每根柱所受的剪力應至少取基底剪力的2%；當框支層為3層及3層以上時，各層每根柱所受的剪力應至少取基底剪力的3%。；框支柱數(shù)目多于10根時，當框支層為12層時每層框支柱所承受剪力之和應取基底剪力20%，當框支層為3層及3層以上時，每層框支柱所承受剪力之和應取基底剪力30%；框支柱剪力調整后，應相應

48、調整框支柱的彎矩及柱端梁的剪力、彎矩，框支柱的軸力可不調整。 程序實現(xiàn) TAT、SATWE在執(zhí)行本條時，只對框支柱的彎矩剪力作調整，由于調整系數(shù)往往很大，為了避免異常情況，對與框支柱相連的框架梁的彎矩剪力暫不作調整。程序應用 1) 一定要定義轉換層所在層號 MCHANGE在特殊構件補充定義中手工定義框支柱（程序不自動搜索）2) 本調整僅針對 1 MCHANGE 層的框支柱進行12. 12. 設計內力調整設計內力調整( (強柱弱梁強柱弱梁, ,強剪弱彎強剪弱彎) )1) 梁設計剪力調整：抗震規(guī)范第6.2.4條和高規(guī)第6.2.5、7.2.22條規(guī)定，抗震設計時，特一、一、二、三級的框架梁和抗震墻中

49、跨高比大于2.5的連梁，其梁端截面組合的設計剪力值應調整。2) 柱設計內力調整：為了體現(xiàn)抗震設計中強柱弱梁概念設計的要求，抗震規(guī)范第6.2.2、6.2.3、6.2.6、6.2.10條和高規(guī)第4.9.2條規(guī)定，抗震設計時，特一、一、二、三級的框架柱、框架結構的底層柱下端截面、角柱、框支柱的組合設計內力值應調整。3) 剪力墻設計內力調整：高規(guī)第7.2.10 、10.2.14、4.9.2條規(guī)定，抗震設計時，特一、一、二、三級的剪力墻底部加強區(qū)和非加強區(qū)截面組合的設計內力值應調整。 程序具體采用的調整系數(shù)詳見用戶手冊。 位移比控制、層間位移比控制 規(guī)范條文： 新高規(guī)的4.3.5條規(guī)定，樓層豎向構件的最

50、大水平位移和層間位移角，A、B級高度高層建筑均不宜大于該樓層平均值的1.2倍；且A級高度高層建筑不應大于該樓層平均值的1.5倍，B級高度高層建筑、混合結構高層建筑及復雜高層建筑，不應大于該樓層平均值的1.4倍。最大位移：墻頂、柱頂節(jié)點的最大位移平均位移：墻頂、柱頂節(jié)點的最大位移與最小位移之和除2最大層間位移：墻、柱層間位移的最大值平均層間位移：墻、柱層間位移的最大值與最小值之和除2程序處理：針對此條，程序中對每一層都計算并輸出最大水平位移、最大層間位移角、平均水平位移、平均層間位移角及相應的比值，用戶可以一目了然地判斷是否滿足規(guī)范。注意： 1)驗算位移比可以選擇強制剛性樓板假定 2) 驗算位移

51、比需要考慮偶然偏心，驗算層間位移角則不 需要考慮偶然偏心 3)位移比超過1.2，需要考慮雙向地震 SATWE文件WDISP.OUT： 位移、位移比、層間位移、層間位移比 = 工況 1 = X 方向地震力作用下的樓層最大位移 Floor Tower Jmax Max-(X) Ave-(X) Ratio-(X) h JmaxD Max-Dx Ave-Dx Ratio-Dx Max-Dx/h 3 1 141 2.18 1.95 1.12 3600. 141 2.05 1.77 1.16 1/1752. 2 1 93 0.13 0.11 1.14 3600. 93 0.08 0.06 1.20 1/9

52、999. 1 1 45 0.05 0.05 1.12 5500. 45 0.05 0.05 1.16 1/9999. X方向最大值層間位移角: 1/1367.周期比控制規(guī)范條文：新高規(guī)的4.3.5條規(guī)定，結構扭轉為主的第一周期Tt與平動為主的第一周期T1 之比，A級高度高層建筑不應大于0.9；B級高度高層建筑、混合結構高層建筑及復雜高層建筑不應大于0.85。對于通常的規(guī)則單塔樓結構，如下驗算周期比: 1） 根據(jù)各振型的平動系數(shù)、扭轉系數(shù)區(qū)分出各振型分別是扭轉 振型還是平動振型 2） 周期最長的扭振振型對應的就是第一扭振周期Tt，周期最長 的側振振型對應的就是第一側振周期T1 3）計算Tt/T1

53、，看是否超過0.9 (0.85)多塔結構周期比：對于多塔樓結構，不能直接按上面的方法驗算。這時應該將多塔結構分成多個單塔，按多個結構分別計算、分別驗算(注意不是在同一結構中定義多塔，而是按塔分成多個結構)周期比控制什么？ 如同位移比的控制一樣，周期比側重控制的是側向剛度與扭轉剛度之間的一種相對關系，而非其絕對大小，它的目的是使抗側力構件的平面布置更有效、更合理，使結構不致于出現(xiàn)過大（相對于側移）的扭轉效應。一句話，周期比控制不是在要求結構足夠結實，而是在要求結構承載布局的合理性。周期比不滿足要求，如何調整？一旦出現(xiàn)周期比不滿足要求的情況，一般只能通過調整平面布置來改善這一狀況，這種改變一般是整

54、體性的，局部的小調整往往收效甚微。周期比不滿足要求，說明結構的扭轉剛度相對于側移剛度較小，總的調整原則是要加強結構外圈，或者削弱內筒。 考慮扭轉耦聯(lián)時的振動周期考慮扭轉耦聯(lián)時的振動周期( (秒秒) )、X,Y X,Y 方向的平動系數(shù)、扭轉系數(shù)方向的平動系數(shù)、扭轉系數(shù) 振型號振型號 周周 期期 轉轉 角角 平動系數(shù)平動系數(shù) (X+Y) (X+Y) 扭轉系數(shù)扭轉系數(shù) 1 1.5742 83.44 0.06 ( 0.00+0.06 ) 0.941 1.5742 83.44 0.06 ( 0.00+0.06 ) 0.94 2 1.4524 90.89 0.94 ( 0.00+0.94 ) 0.06 2

55、 1.4524 90.89 0.94 ( 0.00+0.94 ) 0.06 3 1.2665 0.45 1.00 ( 1.00+0.00 ) 0.00 3 1.2665 0.45 1.00 ( 1.00+0.00 ) 0.00 4 0.5302 90.56 0.03 ( 0.00+0.03 ) 0.97 4 0.5302 90.56 0.03 ( 0.00+0.03 ) 0.97 5 0.4025 103.18 0.97 ( 0.05+0.92 ) 0.03 5 0.4025 103.18 0.97 ( 0.05+0.92 ) 0.03 6 0.3748 14.35 1.00 ( 0.94+0

56、.05 ) 0.00 6 0.3748 14.35 1.00 ( 0.94+0.05 ) 0.00 7 0.3631 138.63 0.50 ( 0.29+0.21 ) 0.50 7 0.3631 138.63 0.50 ( 0.29+0.21 ) 0.50 8 0.3082 93.37 0.05 ( 0.00+0.05 ) 0.95 8 0.3082 93.37 0.05 ( 0.00+0.05 ) 0.95 9 0.2126 92.74 0.06 ( 0.00+0.06 ) 0.94 9 0.2126 92.74 0.06 ( 0.00+0.06 ) 0.94第一振型為扭轉考慮周期比限制以

57、后，以前看來規(guī)整的結構平面，從新規(guī)范的角度來看，可能成為“平面不規(guī)則結構”P平面貌似規(guī)整的剪力墻結構，第一振型為扭轉平面貌似規(guī)整的框剪結構，第一振型為扭轉層剛度比控制1）抗震規(guī)范附錄E2.1規(guī)定，筒體結構轉換層上下層的側向剛度 比不宜大于2；2）高規(guī)的4.4.2條規(guī)定，抗震設計的高層建筑結構，其樓層側 向剛度不宜小于相臨上部樓層側向剛度的70%或其上相臨三 層側向剛度平均值的80%；3）高規(guī)的5.3.7條規(guī)定，高層建筑結構計算中，當?shù)叵率业捻敯?作為上部結構嵌固端時，地下室結構的樓層側向剛度不應小 于相鄰上部結構樓層側向剛度的2倍；4）高規(guī)的10.2.3條規(guī)定，底部大空間剪力墻結構，轉換層上部

58、結 構與下部結構的側向剛度，應符合高規(guī)附錄E的規(guī)定： E.0.1) 底部大空間為一層的部分框支剪力墻結構，可近似采 用轉換層上、下層結構等效剛度比表示轉換層上、下層結 構剛度的變化，非抗震設計時不應大于3，抗震設計時不應 大于2。E.0.2) 底部大空間層數(shù)大于一層時，其轉換層上部框架-剪力墻結構的與底部大空間層相同或相近高度的部分的等效側向剛度與轉換層下部的框架-剪力墻結構的等效側向剛度比e宜接近1，非抗震設計時不應大于2，抗震設計時不應大于1.3。 上述所有這些剛度比的控制，都涉及到樓層剛度的計算方法，目前看來，有三種方案可供選擇：高規(guī)附錄E.0.1建議的方法剪切剛度 Ki = Gi Ai

59、 / hi高規(guī)附錄E.0.2建議的方法剪彎剛度 Ki = Vi / i抗震規(guī)范的3.4.2和3.4.3條文說明中建議方法 Ki = Vi / ui 新規(guī)范軟件全部提供這三種算法,用戶可以根據(jù)需要具體選擇。X向Y向層號剪切剛度剪彎剛度側向剛度剪切剛度剪彎剛度側向剛度30.3072E80.3112E80.3786E70.1536E80.1660E80.2891E720.3072E80.3112E80.6258E70.1536E80.1660E80.4560E710.3072E80.3112E81.1749E70.1536E80.1660E80.7674E7用層剪彎剛度或層剪切剛度判別的薄弱層用層剪

60、彎剛度或層剪切剛度判別的薄弱層, , 用層側向剛度判別則不一定是薄弱層用層側向剛度判別則不一定是薄弱層用抗震規(guī)范方法最容易通過用三種方法計算的樓層剛度同一工程3種算法計算層剛度比的比較 剪切剛度 剪彎剛度 抗震規(guī)范樓層1 否 否 否樓層2 否 否 否樓層3 否 否 否樓層4 是 是 否樓層5 否 否 否抗震規(guī)范（第三種）方法為通用方法， 也是程序的缺省方式，通常工程均可采 用此種辦法底部大空間為一層時，剛度比計算可采用 剪切剛度底部大空間為多層時，剛度比計算可采用 剪彎剛度三種方法算出的樓層剛度可能差別很大，屬 正常，可以不必奇怪上海規(guī)程中關于剛度比的適用范圍與國家規(guī)范的主要不同之處在于：1、