邵弘鋼結(jié)構(gòu)講課

PKPM新規(guī)范計(jì)算軟件

TAT、SATWE、PMSAP暨鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、分析方法

目錄

1。前言2。風(fēng)荷載3。地震作用及結(jié)構(gòu)振動特性4。地震作用調(diào)整5。作用效應(yīng)組合6。設(shè)計(jì)內(nèi)力調(diào)整7。結(jié)構(gòu)整體性能控制8。重力二階效應(yīng)9。模擬施工荷載的兩種算法10。構(gòu)件抗震等級逐個定義11。彈性板類型：彈性膜、彈性板6、彈性板312。結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)定驗(yàn)算13。高位轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)的剛度比計(jì)算14。層剛度的算法對比15。地下室、人防的分析、設(shè)計(jì)16。多高層鋼結(jié)構(gòu)分析17。吊車結(jié)構(gòu)的分析、設(shè)計(jì)18。溫度荷載的分析、設(shè)計(jì)19。特殊風(fēng)荷載分析、設(shè)計(jì)

1前言

隨著新的《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范GB50011-2001》、《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范GB50009-2001》、《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范GB50010-2002》以及《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程JGJ3-2002》的陸續(xù)推出，PKPM系列計(jì)算軟件也同時進(jìn)行了全面的改版升級。針對新規(guī)范的變動了的條文以及新增的條文，我們逐一進(jìn)行了認(rèn)真細(xì)致的研究和討論，擬定實(shí)現(xiàn)方案，并以此為基礎(chǔ)進(jìn)行新版本計(jì)算軟件的開發(fā)、維護(hù)、測試、校對。經(jīng)過一年多的緊張工作，新規(guī)范版本已經(jīng)完成。測試結(jié)果表明，新版本程序具有足夠的成熟性和穩(wěn)定性。這里將著重介紹新版TAT、SATWE和PMSAP程序的新功能。2.風(fēng)荷載2.1基本風(fēng)壓：基本值的重現(xiàn)期由原來的30年一遇改為50年一遇；對于特別重要或?qū)︼L(fēng)荷載比較敏感的高層建筑,按100年一遇的風(fēng)壓值采用。

2.2地面粗糙度類別：由原來的A、B、C類，改為A、B、C、D類。C類是指有密集建筑群的城市市區(qū)；D類為有密集建筑群,且房屋較高的城市市區(qū)。2.3風(fēng)壓高度變化系數(shù)：略有調(diào)整。2.4脈動增大系數(shù)：略有調(diào)整。2.5脈動影響系數(shù)：原來采用高規(guī)簡化方法,現(xiàn)在用準(zhǔn)確方法。2.6結(jié)構(gòu)的基本周期：采用經(jīng)驗(yàn)公式或者直接采用計(jì)算周期。

體現(xiàn)在程序上：輸入界面中增加了D類粗糙度；增加了允許用戶輸入結(jié)構(gòu)基本周期；內(nèi)部有關(guān)風(fēng)荷載的計(jì)算，都改為新規(guī)范方法風(fēng)荷載計(jì)算新舊規(guī)范比較

(基本風(fēng)壓、體型系數(shù)不變）3層圓弧框架-1.30%7層框架3.60%17層框支0.85%18層框剪1.24%21層框筒0.50%28層框筒0.00%31層框支0.67%35層框支0.33%36層剪力墻1.25%

平均：0.79%

3.地震作用及結(jié)構(gòu)振動特性3.1抗震設(shè)防烈度：新抗震規(guī)范改變了抗震設(shè)防烈度與設(shè)計(jì)基本地震加速度值的對應(yīng)關(guān)系，增加了7度（0.15g）和8度(0.30g)兩種情況（見新抗震規(guī)范表3.2.2），因而程序在原有6,7,8,9度的基礎(chǔ)上,又增加了7度（0.15g）和8度(0.30g)兩個選項(xiàng)。3.2設(shè)計(jì)地震分組：設(shè)計(jì)近震、遠(yuǎn)震改為設(shè)計(jì)地震分組，分別為設(shè)計(jì)地震第一組、第二組和第三組，程序輸入菜單相應(yīng)修改。3.3特征周期值：比89規(guī)范增加了0.05s以上,這在一定程度上提高了地震作用。3.4地震影響系數(shù)曲線：新抗震規(guī)范5.1.5條,設(shè)計(jì)反應(yīng)譜范圍由原來的3s延伸到6s，分上升段、平臺段、指數(shù)下降段和傾斜下降段四個區(qū)段。在5Tg以內(nèi)與89規(guī)范相同，從5Tg起改為傾斜下降段，斜率為0.02。對于阻尼比ζ不等于0.05的結(jié)構(gòu),設(shè)計(jì)反應(yīng)譜在阻尼比ζ等于0.05的基礎(chǔ)上調(diào)整。地震計(jì)算剪重比新舊規(guī)范比較3層圓弧框架13.01%7層框架11.59%17層框支8.43%18層框剪10.45%21層框筒8.26%28層框筒5.49%31層框支10.77%35層框支3.79%36層剪力墻6.06%平均增加8.65%

地震最大層間平均位移新舊規(guī)范比較3層圓弧框架13.04%7層框架11.66%17層框支10.74%18層框剪13.60%21層框筒13.58%28層框筒10.81%31層框支13.33%35層框支10.75%36層剪力墻11.11%平均增加12.35%

3.5扭轉(zhuǎn)耦連

新高規(guī)3.3.4-1條規(guī)定，質(zhì)量、剛度不對稱、不均勻的結(jié)構(gòu)，以及高度超過100m的高層建筑結(jié)構(gòu)應(yīng)采用考慮扭轉(zhuǎn)耦連振動影響的振型分解反應(yīng)譜法。

TAT、SATWE和PMSAP三個程序都具有考慮扭轉(zhuǎn)耦連的功能

TAT,SATWE將該功能作為用戶選項(xiàng)，考慮與否由用戶自定

PMSAP計(jì)算時總是考慮扭轉(zhuǎn)耦連3.6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(zhì)量和剛度分布明顯不對稱的結(jié)構(gòu)，應(yīng)計(jì)入雙向地震作用下的扭轉(zhuǎn)影響。

程序?qū)崿F(xiàn)：現(xiàn)在我們考慮某個地震反應(yīng)參數(shù)，該參數(shù)在X和Y地震作用下的反應(yīng)分別為SX和SY,那么在考慮了雙向地震扭轉(zhuǎn)效應(yīng)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(nèi)力組合不改變。該功能作為用戶選項(xiàng)，考慮與否由用戶自定。3.7偶然偏心：新高規(guī)3.3.3條規(guī)定，計(jì)算單向地震作用時，應(yīng)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%。

偶然偏心的含義指的是：由偶然因素引起的結(jié)構(gòu)質(zhì)量分布的變化，會導(dǎo)致結(jié)構(gòu)固有振動特性的變化，因而結(jié)構(gòu)在相同地震作用下的反應(yīng)也將發(fā)生變化。考慮偶然偏心，也就是考慮由偶然偏心引起的可能的最不利的地震作用。

程序考慮方式：從理論上，各個樓層的質(zhì)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(zhì)心沿Y軸正向偏移5%，記作EXPB)X向地震，所有樓層的質(zhì)心沿Y軸負(fù)向偏移5%，記作EXMC)Y向地震，所有樓層的質(zhì)心沿X軸正向偏移5%，記作EYPD)Y向地震，所有樓層的質(zhì)心沿X軸負(fù)向偏移5%，記作EYM偶然偏心實(shí)現(xiàn)方法：要實(shí)現(xiàn)偶然偏心，首要任務(wù)是確定各個偏心方式下的結(jié)構(gòu)振動特性。最準(zhǔn)確的辦法是當(dāng)然是針對不同的偏心方式重新計(jì)算結(jié)構(gòu)固有振動特性，求解其廣義特征值問題，但是這樣做效率較低。對于完全采用剛性樓板假定的結(jié)構(gòu)倒沒問題，對于存在“獨(dú)立彈性節(jié)點(diǎn)”的結(jié)構(gòu)則要花費(fèi)較多的時間,考慮到這一點(diǎn)，我們采用一種稍為簡單的方式來確定振動特性：將未偏心的初始結(jié)構(gòu)的各振型的地震力的作用點(diǎn)，按照指定方式偏移5%后,重新作用于結(jié)構(gòu)上，此時結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的位移，就是一個近似的偏心振型。知道了偏心振型，偏心地震作用的計(jì)算就可以進(jìn)行了。對內(nèi)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(chǔ)上，新增加了四個地震工況EXP、EXM、EYP和EYM，在內(nèi)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。該功能設(shè)有選項(xiàng)開關(guān)，考慮偶然偏心時可將開關(guān)打開。

實(shí)例：

偶然偏心對構(gòu)件內(nèi)力的影響

構(gòu)件標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)力對比(FRAM1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=1.07

柱頂彎矩My比∶1.17(24)1.01(2)AVER=1.07柱局部坐標(biāo)下的標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)力輸出：第1柱單元上節(jié)點(diǎn)號：1下節(jié)點(diǎn)號：1主軸夾角：0.0000(rad)(工況號)軸力X向剪力Y向剪力X向底彎矩Y向底彎矩X向頂彎矩Y向頂彎矩(1)91.5-219.522.7-61.9-1038.6-60.5-148.1(+5%)81.8-237.930.6-83.6-1124.2-81.5-162.0(-5%)102.2-201.5-19.954.3-954.753.2-134.5(2)222.1-146.8-108.8294.6-619.7292.8-178.9(+5%)209.2-166.4-95.5258.5-709.1257.5-194.1(-5%)235.6-129.9-122.8332.9-545.3330.2-164.9(3)26.1-49.30.0-0.2-230.40.0-35.6(4)107.4-48.1-51.0138.0-187.2137.4-72.6(5)-1214.7-85.55.1-12.5-780.4-15.0318.4(6)-138.07.70.5-1.0-19.7-1.661.0考慮偶然偏心時的地震內(nèi)力

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)1.821.95

6.99%33層框支1.051.530.32%8層框架1.762.3926.22%21層框剪19層框剪1.57

1.75

10.04%18層框剪1.432.0329.16%平均增加18.47%

3.9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(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)按公式（5.3.1-1）和（5.3.1-2）計(jì)算，并宜乘以1.5的放大系數(shù)。相當(dāng)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(jié)構(gòu)豎向地震作用標(biāo)準(zhǔn)值，8度、8.5度和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(zhuǎn)換層的高層建筑結(jié)構(gòu)，8度抗震設(shè)計(jì)時轉(zhuǎn)換構(gòu)件應(yīng)考慮豎向地震影響。

程序變動新版本程序?qū)⒇Q向地震的計(jì)算開關(guān)向用戶開放，是否考慮豎向地震用戶自定；3.10有效質(zhì)量系數(shù)：振型數(shù)夠不夠？

概念來源：WILSONE.L.教授曾經(jīng)提出振型有效質(zhì)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，他的方法是基于剛性樓板假定的，不適用于一般結(jié)構(gòu)。

方法發(fā)展：現(xiàn)在不少結(jié)構(gòu)因其復(fù)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(yīng)該能夠適用于彈性樓板。出于這個目的，我們從結(jié)構(gòu)變形能的角度對此問題進(jìn)行了研究，提出了一個通用方法來計(jì)算各地震方向的有效質(zhì)量系數(shù)，這個新方法已經(jīng)實(shí)現(xiàn)于TAT、SATWE和PMSAP。

經(jīng)驗(yàn)：根據(jù)我們的計(jì)算經(jīng)驗(yàn)，當(dāng)有效質(zhì)量系數(shù)大于0.8時，基底剪力誤差一般小于5%。在這個意義上我們稱有效質(zhì)量系數(shù)大于0.8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(fù)雜高層建筑有效質(zhì)量系數(shù)不小于0.9

程序自動計(jì)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“工程名.ABS”文件中。八層鋼框架，存在大量越層柱和彈性節(jié)點(diǎn)，這種情況往往需要很多振型才能使有效質(zhì)量系數(shù)滿足要求。原因：振型整體性差，局部振動明顯8層結(jié)構(gòu)算了30個振型有效質(zhì)量系數(shù)仍不夠算了60個振型有效質(zhì)量系數(shù)夠了3.11振型的方向角

概念：對一個建筑結(jié)構(gòu)而言，我們這樣來定義振型的方向：如果沿著角度angle作用的地震使得振型上有最大的反應(yīng)，則稱該方向角angle為振型的方向角。

程序：程序以此原則計(jì)算各振型的方向角。振型的方向角與周期值一起輸出，0度角指的是X方向，90度角指的是Y方向，以此類推。

意義：振型的方向角有什么意義呢？我們說，它能夠使我們明確地知道結(jié)構(gòu)剛度的薄弱方向。對建筑結(jié)構(gòu)而言，在某種意義上，兩個第一側(cè)移振型的方向角，就代表了水平地震作用的兩個近似的最不利方向，當(dāng)然這個方向也是別的水平力比如風(fēng)荷載作用的近似最不利方向。

文件WZQ.OUT：結(jié)構(gòu)振動特性

周期、地震力與振型輸出文件(側(cè)剛分析方法)

振型號周期轉(zhuǎn)角平動系數(shù)(X+Y)扭轉(zhuǎn)系數(shù)10.4665128.670.25(0.10+0.15)0.7520.435119.250.95(0.85+0.11)0.0530.4262104.290.89(0.05+0.84)0.1140.1631119.980.83(0.21+0.62)0.1750.160827.030.98(0.78+0.20)0.0260.149454.480.00(0.00+0.00)1.00地震作用最大的方向=4.737(度)3.12主振型的判斷

概念：主振型的概念必須針對特定的地震作用來定義。對于某個特定地震作用引起的結(jié)構(gòu)反應(yīng)而言，一般每一個參與振型都有一定的貢獻(xiàn)，但是貢獻(xiàn)大小不同，什么是主振型呢？貢獻(xiàn)最大的就是主振型。關(guān)鍵是這個貢獻(xiàn)指標(biāo)如何取的問題。對建筑結(jié)構(gòu)而言，我們認(rèn)為有兩個指標(biāo)較為合適一個是基底剪力貢獻(xiàn)，另一個是應(yīng)變能貢獻(xiàn)，應(yīng)變能貢獻(xiàn)具有一般性，適用范圍廣，基底剪力貢獻(xiàn)則較容易為工程技術(shù)人員所接受。

程序處理：

TAT、SATWE程序給出了每個振型在每個地震方向的基底剪力貢獻(xiàn),用戶可以根據(jù)這個指標(biāo)來判斷每個地震方向的主振型。

PMSAP程序則同時給出了每個振型在每個地震方向的基底剪力貢獻(xiàn)和應(yīng)變能貢獻(xiàn)。當(dāng)然對于建筑結(jié)構(gòu)而言，這兩個指標(biāo)通常導(dǎo)致相同的判斷。

文件WZQ.OUT：判斷主振型各振型作用下X方向的基底剪力及占總基底剪力的比例振型號剪力(kN)比例(%)1302.119.23

2

2685.85

82.033171.615.24428.190.86586.252.6360.130.00顯然的主振型3.13振型的側(cè)振、扭振成分

概念：一個振型的反應(yīng)能量可以分拆成平動能量和轉(zhuǎn)動能量,它們各自占總能量的比例我們稱為側(cè)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(cè)振成份大于50%，我們就把這個振型叫做側(cè)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(jié)構(gòu)第一扭轉(zhuǎn)周期與第一側(cè)振周期的依據(jù)3.14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(cè)力構(gòu)件的結(jié)構(gòu),當(dāng)相交角度大于15度時,應(yīng)分別計(jì)算各抗側(cè)力構(gòu)件方向的水平地震作用。

程序?qū)崿F(xiàn)：針對這一條，程序增加了自動計(jì)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?qū)γ恳坏卣鸱较蜻M(jìn)行地震反應(yīng)譜分析，計(jì)算相應(yīng)的構(gòu)件內(nèi)力。在構(gòu)件設(shè)計(jì)階段，也將考慮每一方向地震作用下構(gòu)件內(nèi)力的組合，這樣不至于漏掉最不利情形，保證了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的安全。有斜交抗側(cè)力結(jié)構(gòu)無斜交抗側(cè)力結(jié)構(gòu)無斜交抗側(cè)力結(jié)構(gòu)有斜交抗側(cè)力結(jié)構(gòu)無斜交抗側(cè)力結(jié)構(gòu)有斜交抗側(cè)力結(jié)構(gòu)多方向地震主要計(jì)算結(jié)論規(guī)則框架Fram1考慮多方向地震輸入，構(gòu)件配筋沒有增加或增加不多多方向地震輸入角度的選擇盡可能沿著平面布置中局部柱網(wǎng)的主軸方向建議選擇對稱的多方向地震，如45和-45，因?yàn)轱L(fēng)荷并未考慮多方向，否則易造成配筋不對稱。4.地震作用調(diào)整4.1最小地震剪力調(diào)整：新抗震規(guī)范5.2.5條規(guī)定，抗震驗(yàn)算時，結(jié)構(gòu)任一樓層的水平地震的剪重比不應(yīng)小于表5.2.5給出的最小地震剪力系數(shù)λ。對于豎向不規(guī)則結(jié)構(gòu)的薄弱層，尚應(yīng)乘以1.15的增大系數(shù)

類別7度7.5度8度8.5度9度扭轉(zhuǎn)效應(yīng)明顯或基本周期小于3.5s結(jié)構(gòu)1.62.43.24.86.4基本周期大于5.0s結(jié)構(gòu)1.2

1.82.43.24.0基本周期介于3.5s和5.0s之間的結(jié)構(gòu)，可插入取值。根據(jù)我們的工作，絕大多數(shù)較規(guī)則的多高層建筑，其樓層最小剪重比出現(xiàn)在結(jié)構(gòu)底層，也就是說底層剪重比是起控制作用的，少數(shù)結(jié)構(gòu)其樓層剪重比的最小值不出現(xiàn)在底層，但與底層相比也相差很小?；诖耍覀冊诔绦蛑胁捎玫恼{(diào)整方法是：全樓的地震力采用同一個調(diào)整系數(shù)，或者嚴(yán)格點(diǎn)說，一個地震作用方向?qū)?yīng)一個調(diào)整系數(shù),這個調(diào)整系數(shù)通過剪重比最小的樓層決定。對于樓層剪重比的最小值不出現(xiàn)在底層的結(jié)構(gòu)，這種調(diào)整可能略偏于保守，但仍不失合理。這種調(diào)整方法的最大優(yōu)點(diǎn)是：不改變地震力的分布特性，不破壞各振型地震力作用下結(jié)構(gòu)內(nèi)力的平衡。

文件WZQ.OUT：查看有效質(zhì)量系數(shù)及地震力放大系數(shù)

Qox=2709.75(kN)Qox/Ge=8.62%Mox=48260.67(kN-m)X方向的有效質(zhì)量系數(shù):87.09%

X方向地震力放大系數(shù):1.0004.2豎向不規(guī)則結(jié)構(gòu)地震作用效應(yīng)調(diào)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(jié)構(gòu)，其薄弱層的地震剪力應(yīng)乘以1.15的增大系數(shù)；新高規(guī)5.1.14條規(guī)定，樓層側(cè)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(yīng)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(jié)構(gòu)，豎向抗側(cè)力構(gòu)件不連續(xù)時，該構(gòu)件傳遞給水平轉(zhuǎn)換構(gòu)件的地震內(nèi)力應(yīng)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(jì)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)；

2）通過用戶指定轉(zhuǎn)換梁來實(shí)現(xiàn)水平轉(zhuǎn)換構(gòu)件的地震內(nèi)力放大。WMASS.OUT:樓層剛度比控制,薄弱層放大

FloorNo.1TowerNo.1Xstif=45.9337(m)Ystif=6.6222(m)Alf=0.0000(Degree)Xmass=46.8139(m)Ymass=7.1724(m)Gmass=1251.4342(t)Eex=0.0476Eey=0.0316Ratx=1.0000Raty=1.0000Ratx1=0.9285Raty1=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)4.30.2Qo、0.25Qo的調(diào)整規(guī)范條文：新抗震規(guī)范6.2.13條規(guī)定，側(cè)向剛度沿豎向分布基本均勻的框—剪結(jié)構(gòu)，任一層框架部分的地震剪力，不應(yīng)小于結(jié)構(gòu)底部總地震剪力的20%和按框—剪結(jié)構(gòu)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?qū)崿F(xiàn)：程序?qū)蚣艚Y(jié)構(gòu)，將依據(jù)規(guī)范要求進(jìn)行0.2Q0調(diào)整,用戶可以指定調(diào)整樓層的范圍，同時，由于0.2Q0調(diào)整可能導(dǎo)致過大的不合理的調(diào)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(diào)整系數(shù)進(jìn)行手工修改。SATWE程序0.2Q0調(diào)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：

ISTCxCyISTCxCy………..ISTCxCy

比如：21.51.8指定第2層x向調(diào)整系數(shù)

62.01.271.21.2

SATWE在文件WV02Q.OUT中輸出0.2Q0系數(shù)4.5轉(zhuǎn)換梁地震作用下的內(nèi)力調(diào)整：新高規(guī)10.2.6條規(guī)定，轉(zhuǎn)換梁在特一級和一、二級抗震設(shè)計(jì)時，其地震作用下的內(nèi)力分別放大1.8、1.5、1.25倍。轉(zhuǎn)換梁可以在特殊構(gòu)件定義中由用戶指定

4.6框支柱地震作用下的內(nèi)力調(diào)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(dāng)框支層為1—2層時各層每根柱所受的剪力應(yīng)至少取基底剪力的2%；當(dāng)框支層為3層及3層以上時，各層每根柱所受的剪力應(yīng)至少取基底剪力的3%。；框支柱數(shù)目多于10根時，當(dāng)框支層為1—2層時每層框支柱所承受剪力之和應(yīng)取基底剪力20%，當(dāng)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(yīng)取基底剪力30%；框支柱剪力調(diào)整后，應(yīng)相應(yīng)調(diào)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(diào)整。

程序?qū)崿F(xiàn)

TAT、SATWE在執(zhí)行本條時，只對框支柱的彎矩剪力作調(diào)整，由于調(diào)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(diào)整。5.作用效應(yīng)組合新規(guī)范程序的作用效應(yīng)組合完全按照新的荷載規(guī)范實(shí)行，同時經(jīng)過分析去掉了不起控制作用的組合，具體的實(shí)現(xiàn)原則如下：恒活組合：1.35恒載+0.7*1.4活載1.2恒載+1.4活載1.0恒載+1.4活載當(dāng)有風(fēng)力作用時：1.2恒載±1.4風(fēng)力1.0恒載±1.4風(fēng)力1.2恒載+1.4活載±0.6*1.4風(fēng)力1.0恒載+1.4活載±0.6*1.4風(fēng)力1.2恒載+0.7*1.4活載±1.4風(fēng)力1.0恒載+0.7*1.4活載±1.4風(fēng)力當(dāng)有地震力作用時：對多層結(jié)構(gòu)：1.2恒載+γEG*1.2活載±1.3水平地震力±0.5豎向地震力1.0恒載+γEG*1.0活載±1.3水平地震力±0.5豎向地震力對高層結(jié)構(gòu)：1.2恒載+γEG*1.2活載±0.2*1.4風(fēng)力±1.3水平地震力±0.5豎向地震力1.0恒載+γEG*1.0活載±0.2*1.4風(fēng)力±1.3水平地震力±0.5豎向地震力其中：γEG為可變荷載的組合值系數(shù)

三維結(jié)構(gòu)計(jì)算的具體組合數(shù)51+24*2=99（柱）99*3=297（梁）恒+活+風(fēng)+偶然偏心的水平地震(活荷不利布置)53+24*2=101（柱）101*3=303（梁）恒+活+風(fēng)+偶然偏心的水平地震+豎向地震(活荷不利布置)53（柱）53*3=159（梁）恒+活+風(fēng)+水平地震+豎向地震(活荷不利布置)新規(guī)范作用組合6.設(shè)計(jì)內(nèi)力調(diào)整(強(qiáng)柱弱梁,強(qiáng)剪弱彎)6.1梁設(shè)計(jì)剪力調(diào)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(shè)計(jì)時，特一、一、二、三級的框架梁和抗震墻中跨高比大于2.5的連梁，其梁端截面組合的設(shè)計(jì)剪力值應(yīng)調(diào)整。6.2柱設(shè)計(jì)內(nèi)力調(diào)整：為了體現(xiàn)抗震設(shè)計(jì)中強(qiáng)柱弱梁概念設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)時，特一、一、二、三級的框架柱、框架結(jié)構(gòu)的底層柱下端截面、角柱、框支柱的組合設(shè)計(jì)內(nèi)力值應(yīng)調(diào)整。6.3剪力墻設(shè)計(jì)內(nèi)力調(diào)整：高規(guī)第7.2.10、10.2.14、4.9.2條規(guī)定，抗震設(shè)計(jì)時，特一、一、二、三級的剪力墻底部加強(qiáng)區(qū)和非加強(qiáng)區(qū)截面組合的設(shè)計(jì)內(nèi)力值應(yīng)調(diào)整。

程序具體采用的調(diào)整系數(shù)詳見用戶手冊。7.結(jié)構(gòu)整體性能控制7.1位移控制

規(guī)范條文：

新高規(guī)的4.3.5條規(guī)定，樓層豎向構(gòu)件的最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(yīng)大于該樓層平均值的1.5倍，B級高度高層建筑、混合結(jié)構(gòu)高層建筑及復(fù)雜高層建筑，不應(yīng)大于該樓層平均值的1.4倍。程序處理：針對此條，程序中對每一層都計(jì)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(yīng)的比值，用戶可以一目了然地判斷是否滿足規(guī)范。

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

FloorTowerJmaxMax-(X)Ave-(X)Ratio-(X)hJmaxDMax-DxAve-DxRatio-DxMax-Dx/h311412.181.951.123600.1412.051.771.161/1752.21930.130.111.143600.930.080.061.201/9999.11450.050.051.125500.450.050.051.161/9999.

X方向最大值層間位移角:1/1367.7.2周期比控制規(guī)范條文：新高規(guī)的4.3.5條規(guī)定，結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)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(yīng)大于0.9；B級高度高層建筑、混合結(jié)構(gòu)高層建筑及復(fù)雜高層建筑不應(yīng)大于0.85。如何驗(yàn)算周期比：主要為控制結(jié)構(gòu)在地震作用下的扭轉(zhuǎn)效應(yīng)。要計(jì)算這個周期比，首先要知道哪個周期是第一扭轉(zhuǎn)周期，哪個周期是第一側(cè)振周期?；诖?，新版程序從能量的觀點(diǎn)計(jì)算出了每個振型的側(cè)振成份和扭振成份（二者之和等于1.0）,如果某個振型的側(cè)振成份大于扭振成份，那么這個振型就是側(cè)陣振型，反之則是扭振振型。以此為基礎(chǔ)，第一側(cè)振周期和第一扭振周期一般情況下可以這樣判斷：周期最長的扭振振型對應(yīng)的就是第一扭振周期Tt，周期最長的側(cè)振振型對應(yīng)的就是第一側(cè)振周期T1（注意：在某些情況下，還要結(jié)合主振型信息來進(jìn)行判斷）。知道了Tt和T1，即可驗(yàn)證其比值是否滿足規(guī)范此外：周期比應(yīng)該在兩個主方向上分別驗(yàn)算。多塔結(jié)構(gòu)周期比：對于多塔樓結(jié)構(gòu)，不能直接按上面的方法驗(yàn)算。如果上部沒有連接，應(yīng)該各個塔樓分別計(jì)算并分別驗(yàn)算，如果上部有連接，驗(yàn)算方法尚不清楚。周期比控制什么？如同位移比的控制一樣，周期比側(cè)重控制的是側(cè)向剛度與扭轉(zhuǎn)剛度之間的一種相對關(guān)系，而非其絕對大小，它的目的是使抗側(cè)力構(gòu)件的平面布置更有效、更合理，使結(jié)構(gòu)不致于出現(xiàn)過大（相對于側(cè)移）的扭轉(zhuǎn)效應(yīng)。所以一旦出現(xiàn)周期比不滿足要求的情況，一般只能通過調(diào)整平面布置來改善這一狀況，這種改變一般是整體性的，局部的小調(diào)整往往收效甚微。一句話，周期比控制不是在要求結(jié)構(gòu)足夠結(jié)實(shí)，而是在要求結(jié)構(gòu)承載布局的合理性

考慮扭轉(zhuǎn)耦聯(lián)時的振動周期(秒)、X,Y方向的平動系數(shù)、扭轉(zhuǎn)系數(shù)振型號周期轉(zhuǎn)角平動系數(shù)(X+Y)扭轉(zhuǎn)系數(shù)

11.574283.440.06(0.00+0.06)0.9421.452490.890.94(0.00+0.94)0.0631.26650.451.00(1.00+0.00)0.0040.530290.560.03(0.00+0.03)0.9750.4025103.180.97(0.05+0.92)0.0360.374814.351.00(0.94+0.05)0.0070.3631138.630.50(0.29+0.21)0.5080.308293.370.05(0.00+0.05)0.9590.212692.740.06(0.00+0.06)0.94第一振型為扭轉(zhuǎn)P平面貌似規(guī)整的剪力墻結(jié)構(gòu)，但第一振型為扭轉(zhuǎn)平面貌似規(guī)整的框剪結(jié)構(gòu)，但第一振型為扭轉(zhuǎn)7.3層剛度比控制：新抗震規(guī)范附錄E2.1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；新高規(guī)的4.4.2條規(guī)定，抗震設(shè)計(jì)的高層建筑結(jié)構(gòu)，其樓層側(cè)向剛度不宜小于相臨上部樓層側(cè)向剛度的70%或其上相臨三層側(cè)向剛度平均值的80%；新高規(guī)的5.3.7條規(guī)定，高層建筑結(jié)構(gòu)計(jì)算中，當(dāng)?shù)叵率业捻敯遄鳛樯喜拷Y(jié)構(gòu)嵌固端時，地下室結(jié)構(gòu)的樓層側(cè)向剛度不應(yīng)小于相鄰上部結(jié)構(gòu)樓層側(cè)向剛度的2倍；新高規(guī)的10.2.3條規(guī)定，底部大空間剪力墻結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)換層上部結(jié)構(gòu)與下部結(jié)構(gòu)的側(cè)向剛度，應(yīng)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(jié)構(gòu)，可近似采用轉(zhuǎn)換層上、下層結(jié)構(gòu)等效剛度比γ表示轉(zhuǎn)換層上、下層結(jié)構(gòu)剛度的變化，非抗震設(shè)計(jì)時γ不應(yīng)大于3，抗震設(shè)計(jì)時不應(yīng)大于2。E.0.2：底部大空間層數(shù)大于一層時，其轉(zhuǎn)換層上部框架-剪力墻結(jié)構(gòu)的與底部大空間層相同或相近高度的部分的等效側(cè)向剛度與轉(zhuǎn)換層下部的框架-剪力墻結(jié)構(gòu)的等效側(cè)向剛度比γe宜接近1，非抗震設(shè)計(jì)時不應(yīng)大于2，抗震設(shè)計(jì)時不應(yīng)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(jì)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=GiAi/hi高規(guī)附錄E.0.2建議的方法——剪彎剛度Ki=Vi/Δi抗震規(guī)范的3.4.2和3.4.3條文說明中建議方法Ki=Vi/Δui

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。用層剪彎剛度或?qū)蛹羟袆偠扰袆e的薄弱層,用層側(cè)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(jì)算的樓層剛度同一工程3種算法計(jì)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7.4框剪結(jié)構(gòu)中框架承擔(dān)的傾覆力矩計(jì)算：新抗震規(guī)范第6.1.3條、高規(guī)8.1.3條規(guī)定，框架-剪力墻結(jié)構(gòu)，在基本振型地震作用下，若框架部分承擔(dān)的地震傾覆力矩大于總地震傾覆力矩的50%，其框架部分的抗震等級應(yīng)按框架結(jié)構(gòu)確定，柱軸壓比限值宜按框架結(jié)構(gòu)采用?？拐鹨?guī)范第6.1.3條的條文說明給出了框架部分承擔(dān)的傾覆力矩的計(jì)算方法：

Mc=∑∑Vijh

其中，Vij代表柱剪力，h代表層高。新版程序?qū)⒁罁?jù)此式來進(jìn)行計(jì)算文件WV02Q.OUT:框架傾覆力矩百分比

8.重力二階效應(yīng)

條文：高規(guī)（5.4.2）條和混凝土規(guī)范（7.3.12）條都提到重力二階效應(yīng)問題。

概念：重力二階效應(yīng)一般稱為P-DELT效應(yīng)，在建筑結(jié)構(gòu)分析中指的是豎向荷載的側(cè)移效應(yīng)。當(dāng)結(jié)構(gòu)發(fā)生水平位移時,豎向荷載就會出現(xiàn)垂直于變形后的結(jié)構(gòu)豎向軸線的分量，這個分量將加大水平位移量，同時也會加大相應(yīng)的內(nèi)力，這在本質(zhì)上是一種幾何非線性效應(yīng)。

程序?qū)崿F(xiàn)：我們在TAT、SATWE和PMSAP程序中都提供了計(jì)算P-DELT效應(yīng)的開關(guān),用戶可以根據(jù)需要選擇考慮或者不考慮P-DELT效應(yīng)。具體實(shí)現(xiàn)時，我們計(jì)算豎向荷載引起的整個結(jié)構(gòu)的幾何剛度，以此修改原有結(jié)構(gòu)總剛，從而實(shí)現(xiàn)P-DELT效應(yīng)的計(jì)算。新版本程序P-DELT效應(yīng)的實(shí)現(xiàn)方法具有一般性，它既適用于采用剛性樓板假定的結(jié)構(gòu)，也適用于存在獨(dú)立彈性節(jié)點(diǎn)的結(jié)構(gòu)，解除了老版本程序的局限性。在調(diào)試過程中，我們曾經(jīng)與ETABS程序作了對比，發(fā)現(xiàn)二者吻合得非常之好，這也從一個側(cè)面驗(yàn)證了我們的方法。值得注意：考慮P-DELT效應(yīng)后,結(jié)構(gòu)周期一般會變得稍長，這是符合實(shí)際情況的。P-DELT效應(yīng)與柱的計(jì)算長度系數(shù)有密切的相關(guān)對于鋼筋混凝土柱，P-DELT效應(yīng)反應(yīng)了柱的整體穩(wěn)定的要求。如用戶選擇不考慮P-DELT效應(yīng)，則在柱配筋計(jì)算時，程序?qū)⒖紤]柱的長度系數(shù)，并按混凝土規(guī)范第7.11.3條采用，同時考慮偏心矩的放大；如用戶選擇考慮P-DELT效應(yīng)，則程序取柱長度系數(shù)為1.0。9.模擬施工荷載的兩種算法

概念：高層建筑結(jié)構(gòu)當(dāng)豎向恒載一次加上時，其上部的豎向位移往往偏大，為了協(xié)調(diào)如此大的豎向位移，有時會出現(xiàn)拉柱或梁沒有負(fù)彎矩的情況。而在實(shí)際施工中，豎向恒載是一層一層作用的，并在施工中逐層找平，下層的變形對上層基本上不產(chǎn)生影響。結(jié)構(gòu)的豎向變形在建造到上部時已經(jīng)完成得差不多了，因此不會產(chǎn)生一次性加荷所產(chǎn)生的異?，F(xiàn)象。程序?qū)ωQ向恒載作用專門做了處理，可以考慮施工加荷的這種因素。

對于施工模擬，TAT、SATWE、PMSAP提供了兩種方式供選擇：

一種叫做施工模擬1，它就是上面說的考慮分層加載、逐層找平因素影響的算法；

另一種叫做施工模擬2，它的含義是：將豎向構(gòu)件(柱、墻)的剛度放大10倍后再做施工模擬1。采用算法2時，計(jì)算出的傳給基礎(chǔ)的力較為均勻合理，可以避免墻軸力遠(yuǎn)大于柱軸力的不合理情形。由于豎向構(gòu)件的剛度放大，將使得水平梁的兩端豎向位移差減小，從而其剪力減小，這樣就削弱了樓面荷載因剛度不均而導(dǎo)致的重分配，所以算法二的荷載分配結(jié)果，更接近于手算結(jié)果。10.SATWE梁、柱、支撐、剪力墻抗震等級的逐個定義功能11.SATWE新增的彈性板類型-彈性膜彈性板3：面內(nèi)無限剛，面外彎曲板彈性板6：面內(nèi)彈性膜，面外彎曲板彈性膜：面內(nèi)彈性膜，面外無剛度剛性樓板:面內(nèi)無限剛，面外無剛度12.整體穩(wěn)定驗(yàn)算按照高規(guī)5.4.1計(jì)算結(jié)構(gòu)的等效側(cè)向剛度E由此計(jì)算結(jié)構(gòu)剛重比。輸出結(jié)果參見WMASS.OUT13.

對高位轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)的剛度比計(jì)算

輸出結(jié)果參見WMASS.OUT14.層剛度計(jì)算和層剛度比新規(guī)范要求結(jié)構(gòu)各層之間的剛度比，并根據(jù)剛度比對地震力進(jìn)行放大，所以剛度比的合理計(jì)算較為重要。新規(guī)范對結(jié)構(gòu)的層剛度有明確的要求，在判斷樓層是否為薄弱層、地下室是否能作為嵌固端、轉(zhuǎn)換層剛度是否滿足要求等等，都要求有層剛度作為依據(jù)，所以層剛度計(jì)算的準(zhǔn)確性就比較重要。程序提供了三種計(jì)算方法：

1。樓層剪切剛度； 2。單層加單位力的樓層剪彎剛度； 3。樓層平均剪力與平均層間位移比值的層剛度。

這三種計(jì)算方法有差異是正常的，可以根據(jù)需要選擇。

對于大多數(shù)一般的結(jié)構(gòu)應(yīng)選擇第3種層剛度算法；對于多層結(jié)構(gòu)可以選擇第1種層剛度算法；對于有斜支撐的鋼結(jié)構(gòu)可以選擇第2種層剛度算法。轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)按照“高規(guī)”要求計(jì)算轉(zhuǎn)換層上下幾層的層剛度比，一般取轉(zhuǎn)換層上下等高的層數(shù)計(jì)算。層剛度作為該層是否為薄弱層的重要指標(biāo)之一，對結(jié)構(gòu)的薄弱層，規(guī)范要求其地震剪力放大1.15，這里程序?qū)⒂捎脩糇孕锌刂啤?5.地下室、人防的設(shè)計(jì)分析使用SATWE對地下室、人防的正確分析和設(shè)計(jì)。5.1地下室的剛度和分析1。地下室一般與上部結(jié)構(gòu)共同分析；2。地下室能否與上部結(jié)構(gòu)分開獨(dú)立計(jì)算，取決于地下室的層剛度，當(dāng)?shù)叵率覍觿偠却笥谏喜繉觿偠鹊?倍時，地下室與上部結(jié)構(gòu)可以分開計(jì)算，否則應(yīng)共同計(jì)算；3。當(dāng)?shù)叵率遗c上部結(jié)構(gòu)共同分析時，地下室回填土的約束作用用增加地下室層剛度的方法模擬，即程序中所提到的相對剛度，一般取3；4。當(dāng)定義了地下室后，側(cè)向不論有無約束，風(fēng)力的計(jì)算都按有地下室考慮，即在計(jì)算高度系數(shù)時，扣除地下室的高度；5。相對約束剛度如果選擇：

A。取0，則表示外圍對地下室沒有約束，此時地震的計(jì)算與沒有設(shè)地下室一樣；

B。取小于0，如-3，則表示地下室的側(cè)向位移被完全嵌固；

C。取有限值，如3，則表示側(cè)向約束產(chǎn)生的剛度是地下室層剛度的3倍。6。地下室與上部結(jié)構(gòu)共同分析是一種更合理的分析方法，共同分析使上部結(jié)構(gòu)的軸力、彎矩可以傳給地下室結(jié)構(gòu)，而剪力可以根據(jù)需要傳遞。5.2地下室和人防的設(shè)計(jì)1。設(shè)計(jì)參數(shù)分第1層和其他層，對最下一層的地下室其設(shè)計(jì)調(diào)整系數(shù)按第1層的系數(shù)取用，其他層地下室按其他層系數(shù)取用，±0層按第1層系數(shù)取用，±0以上層按其他層系數(shù)取用；2。地下室考慮側(cè)向土壓力和水壓力，此時土、水壓力按：

qs=hs

wsγ qw=hw

三角形作用形式其中：hs、hw----為土、水的深度；ws----為土的容重；

γ----為土的側(cè)壓力系數(shù)當(dāng)土、水同時作用時，還要減去水的浮力。3。對有人防的內(nèi)外臨空墻，還有側(cè)向人防荷載。人防側(cè)向荷載與側(cè)向土、水壓力綜合為一個側(cè)向均布力，對外墻和臨空墻作剪力墻平面外的水平、豎向分布筋的配筋；4。人防的豎向力按活荷載分布規(guī)律分布，并作用在梁墻上，所以結(jié)構(gòu)必須計(jì)算活荷載；5。人防設(shè)計(jì)只考慮人防層及以下層，人防以上層不考慮。16.多層及高層鋼結(jié)構(gòu)分析設(shè)計(jì)技術(shù)要點(diǎn)（1）在軟件編制中按照《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》、《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》、《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》及《高層民用建筑鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》對鋼構(gòu)件進(jìn)行截面相應(yīng)的截面強(qiáng)度、整體穩(wěn)定、局部穩(wěn)定等的驗(yàn)算。（2）按《高層民用建筑鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》計(jì)算地震力和地震參數(shù)，可對鋼柱進(jìn)行0.25Q0的基底剪力調(diào)整。（3）在抗震規(guī)范的第八章中，對鋼柱、鋼梁和鋼支撐以強(qiáng)制條文的方式，規(guī)定了桿件的寬厚比、高厚比和長細(xì)比，所以當(dāng)遇到不滿足強(qiáng)制性條文的規(guī)定時，軟件將嚴(yán)格報錯，以提示用戶注意。

鋼結(jié)構(gòu)的整體分析（1）鋼結(jié)構(gòu)的整體分析與混凝土結(jié)構(gòu)一樣，不但要滿足抗震規(guī)范的相應(yīng)條文，如：最小基底剪力、薄弱層、層剛度比、位移比、周期比、最大位移角等等控制，還應(yīng)該根據(jù)鋼結(jié)構(gòu)變形較大的特點(diǎn)，考慮偶然偏心、雙向地震、二階變形效應(yīng)，如：P-Δ效應(yīng)。對重要的結(jié)構(gòu)還應(yīng)考慮彈塑性變形分析，如：彈塑性動力時程分析、彈塑性靜力推覆分析。（2）當(dāng)鋼結(jié)構(gòu)是由空間桿件組成，帶有大量的空洞、交錯結(jié)構(gòu)、空間斜交結(jié)構(gòu)，空間弧形構(gòu)件、支架、塔架、桁架、屋架等等，在分析時會產(chǎn)生大量的獨(dú)立的“彈性節(jié)點(diǎn)”，這就要求在建模、分析時注意：復(fù)雜構(gòu)件連接應(yīng)盡量選擇空間整體建模，如SPASCAD；整體分析時振型數(shù)應(yīng)取得足夠的多，應(yīng)以“有效質(zhì)量系數(shù)”大于90%為滿足依據(jù)。（3）由于鋼的彈性模量比混凝土大的多，對純鋼結(jié)構(gòu)可以按“一次性加載”計(jì)算恒載。鋼結(jié)構(gòu)允許變形大,分析時最好考慮P-Δ效應(yīng)，以對這種較大變形進(jìn)行補(bǔ)充計(jì)算?？紤]P-Δ效應(yīng)后，水平位移增大約5%～10%。一般當(dāng)桿間位移角大于1/250時應(yīng)該考慮P-Δ效應(yīng)。（4）鋼柱的“有側(cè)移”、或“無側(cè)移”選擇，可以按以下原則考慮： （A）當(dāng)樓層最大桿間位移小于1/1000時，可以按無側(cè)移設(shè)計(jì)； （B）當(dāng)樓層最大桿間位移大于1/1000但小于1/300時，柱長度系數(shù)可以按1.0設(shè)計(jì)； （C）當(dāng)樓層最大桿間位移大于1/300時，應(yīng)按有側(cè)移設(shè)計(jì)。（5）目前軟件沒有考慮鋼梁柱節(jié)點(diǎn)的剪切變形，可以通過加強(qiáng)鋼柱的節(jié)點(diǎn)域，如在節(jié)點(diǎn)中間夾焊綴板等方法，來提高節(jié)點(diǎn)域的剛度，減少節(jié)點(diǎn)域的剪切變形。這一點(diǎn)對H型鋼的柱節(jié)點(diǎn)尤其重要，在高層鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中也是要重點(diǎn)關(guān)注的。鋼結(jié)構(gòu)的位移控制（1）抗震規(guī)范規(guī)定，當(dāng)?shù)卣鹆ψ饔孟碌奈灰茟?yīng)小于1/300，當(dāng)結(jié)構(gòu)為高層鋼結(jié)構(gòu)時，可以放松到1/250。同時還應(yīng)考慮舒適度的要求，控制頂點(diǎn)的加速度值。（2）同樣鋼結(jié)構(gòu)也應(yīng)該有偶然偏心、雙向地震，并且位移控制也要考慮偶然偏心和雙向地震。鋼構(gòu)件的設(shè)計(jì)控制（1）當(dāng)為轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)時，對轉(zhuǎn)換構(gòu)件也要在“特殊構(gòu)件”中按“轉(zhuǎn)換梁”、“框支柱”定義，軟件在計(jì)算時將考慮規(guī)范的要求，對轉(zhuǎn)換梁、框支柱進(jìn)行地震內(nèi)力放大。（2）對于按支撐輸入的斜柱，應(yīng)在“特殊構(gòu)件”定義中把其兩端的連接屬性改為兩端剛節(jié)，這樣斜柱將按支撐和柱設(shè)計(jì)驗(yàn)算取大值。同樣當(dāng)鋼梁產(chǎn)生軸力時，鋼梁也應(yīng)按鋼柱的方式驗(yàn)算強(qiáng)度、穩(wěn)定，與受彎構(gòu)件的驗(yàn)算比較取大值控制。而且對兩端鉸接梁還要按照水平支撐的要求，按支撐的方式驗(yàn)算。（3）對于混合結(jié)構(gòu)，其中的鋼結(jié)構(gòu)部分應(yīng)按要求進(jìn)行分析演算，對混凝土部分則應(yīng)參照有關(guān)相應(yīng)的規(guī)范進(jìn)行設(shè)計(jì)驗(yàn)算。17. 帶吊車荷載作用的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)吊車荷載說明（1）在TAT和SATWE的吊車荷載計(jì)算中，沒有考慮吊車荷載對吊車梁的影響，即沒有按照影響線的方式考慮吊車梁，吊車梁應(yīng)采用其它軟件專門分析。所以TAT和SATWE所分析的吊車荷載適用除吊車梁以外的其余構(gòu)件。（2）軟件要求根據(jù)吊車的形式，如對各種軌道、輪壓點(diǎn)的吊車，給出最大輪壓反力（或作用）及最小輪壓反力（及作用），不論該吊車運(yùn)行軌道上有幾部吊車，均按這個方式給出。（3）在一對軌道內(nèi)的吊車荷載稱為第1組吊車荷載（不論該對軌道內(nèi)有幾部吊車），第二對吊車軌道則可以定義第2組吊車荷載等等。（4）縱上所述，吊車的論壓荷載是一個綜合的作用反力，它是需要通過對吊車梁、柱的影響線分析才能得到的。也可以在一些設(shè)計(jì)手冊中查找。（5）吊車水平剎車力作用在上層的柱中間。

吊車荷載的計(jì)算模型

由于吊車荷載作用在吊車柱的牛腿上，所以在牛腿處應(yīng)該設(shè)置一個標(biāo)準(zhǔn)樓層，并且在沿吊車運(yùn)行軌跡方向應(yīng)定義框架梁，如吊車柱在吊車運(yùn)行軌跡方向沒有框架梁，也應(yīng)把吊車梁作為兩端鉸接梁輸入，吊車荷載的移動順序是通過軌跡上的梁所確定的，這是吊車運(yùn)行軌跡方向必須布置梁的原因。吊車荷載的計(jì)算吊車荷載的作用點(diǎn)就是與吊車軌道平行的柱列各節(jié)點(diǎn)，它是根據(jù)吊車軌跡由程序自動求出。在TAT、SATWE軟件中選擇“吊車荷載計(jì)算”，則對吊車荷載作如下計(jì)算：（1）程序沿吊車軌跡自動對每跨加載吊車作用；（2）求出每組吊車的加載作用節(jié)點(diǎn)；（3）對每對節(jié)點(diǎn)作用4組外力，分別為：a.左點(diǎn)最大輪壓、右點(diǎn)最小輪壓；b.右點(diǎn)最大輪壓、左點(diǎn)最小輪壓；c.左、右點(diǎn)正橫向水平剎車力；d.左、右點(diǎn)正縱向水平剎車力；（4）對每組吊車的每次加載，求每根桿件的內(nèi)力；（5）分別按輪壓力和剎車力，求每根柱的預(yù)組合力，預(yù)組合力的目標(biāo)為：最大軸力、最大彎矩等。合理的計(jì)算模型（1）在吊車荷載作用的有牛腿的樓層應(yīng)一般沒有樓板，所以應(yīng)考慮該層的節(jié)點(diǎn)為“彈性節(jié)點(diǎn)”即不受剛性樓板假定的制約。即使是多層工業(yè)廠房，在吊車柱的外邊有樓板，也要按“彈性樓板”考慮，或者不考慮樓板的存在和作用，這樣可以比較安全地求出水平剎車力對上下梁的影響。（2）當(dāng)?shù)踯囍g設(shè)有交叉支撐時，必須考慮支撐的作用，在吊車柱的設(shè)計(jì)中，可適當(dāng)減少吊車柱在支撐布置方向的長度系數(shù)。（3）注意：當(dāng)這種結(jié)構(gòu)產(chǎn)生了多個“彈性節(jié)點(diǎn)”后，地震振型數(shù)就要增加。振型分析也應(yīng)該采用“總剛模型”。預(yù)組合目標(biāo)吊車柱預(yù)組合目標(biāo)共14項(xiàng)：（1）Vxmax、（2）Vymax、（3）+Mxmax、（4）-Mxmax、（5）+Mymax、（6）-Mymax、（7）Nmax,+Mxmax、（8）Nmax,-Mxmax、（9）Nmax,+Mymax、（10）Nmax,-Mymax、（11）Nmin,+Mxmax、（12）Nmin,-Mxmax、（13）Nmin,+Mymax、（14）Nmin,-Mymax吊車荷載作用下梁的預(yù)組合目標(biāo)為：（1）+Mmax/T、（2）-Mmax/T、（3）-Vmax/N預(yù)組合方式（1）吊車柱預(yù)組合分別有“只考慮輪壓的預(yù)組合力”和“考慮輪壓加剎車的預(yù)組合力”。預(yù)組合1——

是吊車的“輪壓+剎車”內(nèi)力組合；預(yù)組合2——

是吊車的“輪壓”內(nèi)力組合。（2）梁預(yù)組合也按照“只考慮輪壓的預(yù)組合力”和“考慮輪壓加剎車的預(yù)組合力”這兩種情況搜索出梁的包絡(luò)內(nèi)力，即為：預(yù)組合1——

輪壓+剎車包絡(luò)內(nèi)力；預(yù)組合2——

輪壓包絡(luò)內(nèi)力。吊車荷載的組合方式（1）當(dāng)結(jié)構(gòu)考慮吊車計(jì)算時，吊車荷載作為可變荷載的一種類型，按上節(jié)的組合原則對吊車荷載作用進(jìn)行相應(yīng)組合。（2）在有活荷載參與的組合中，把樓面的豎向作用活荷載產(chǎn)生的內(nèi)力與各個吊車荷載預(yù)組合內(nèi)力疊加，產(chǎn)生新的活荷載，再與恒載、地震力組合，產(chǎn)生組合設(shè)計(jì)內(nèi)力，對構(gòu)件進(jìn)行配筋、驗(yàn)算等操作。（3）吊車荷載的組合系數(shù)與樓面豎向活荷載一樣，即為：γL。吊車荷載結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)

TAT、SATWE可以分析帶吊車的結(jié)構(gòu)。但有以下幾個問題：（1）地震分析時，沒有計(jì)入吊車的橋架重和吊重；（2）沒有考慮吊車梁的作用；（3）吊車柱的配筋，沒有考慮排架的長度系數(shù)。因?yàn)榈踯嚨臉蚣苤睾偷踔厥且苿雍奢d，所以很難確定質(zhì)量的位置，在地震分析中這部分的質(zhì)量沒有計(jì)入，則計(jì)算地震作用局部算小了，可以通過地震作用放大來彌補(bǔ)這個問題。對于吊車梁，當(dāng)排架中間有框架梁，則應(yīng)輸入該框架梁，否則應(yīng)把吊車梁按兩端鉸接梁定義、輸入。在用TAT、SATWE分析時，排架柱之間必須要有梁才能正確分析。排架柱的計(jì)算長度可以人工修正，因此在用軟件設(shè)計(jì)中要注意以下幾點(diǎn)：（1）對于重型吊車、排架結(jié)構(gòu)應(yīng)用PK計(jì)算；（2）TAT、SATWE適用于中、輕