PKPM参数设置教程.doc

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1.1.1水平力与整体坐标夹角(度)规范规定:《抗震规范》5.1.1条和《高规》3.3.2条规定，“一般情况下，应允许在建筑结构的两个主轴方向分别计算水平地震作用并进形抗震验算”。程序实现：该参数为地震作用力方向或风荷载作用方向与结构整体坐标的夹角，逆时针方向为正，如地震沿着不同方向作用，结构地震反映的大小一般也不相同，那么必然存在某个角度使得结构地震反应最为剧烈，这个方向称为最不利地震作用方向，从严格意义上讲，规范中所讲的主轴是指地震沿该轴方向作用时，结构只发生沿该轴方向的侧移而不发生扭转位移的轴线，当结构不规则时，地震作用的主轴方向就不一定时0°或90°，如最大地震力方向与主轴夹角较大时，可以输入该角度考虑最不利作用方向的影响。操作要点：由于设计人员事先很难估算结构最不利地震作用方向，因此可以先取初始值0°，SATWE计算后在计算书WZQ.OUT中输出结构最不利方向角，如果这个角度与主轴夹角大于±15°，应将该角度重新计算，以考虑最不利地震作用方向的影响。注意事项：（1）为避免填入该角度后图形旋转带来的不便，也可以将最不利地震作用方向在多方向水平地震参数中输入。（2）本参数不是规范要求的，供设计人员选用。（3）本参数也可以考虑最大风力作用的方向，但需要用户自行设定多个角度进行计算，比较多次计算结构取最不利值。1.1.2混凝土容重（kN/m3）规范规定:参看《荷载规范》附录A常用材料和构件的自重表。容重是用来计算梁、柱、墙、板重力荷载用的。操作要点：初始值钢筋混凝土容重为25.0kN/m3,这适合于一般工程情况，若采用轻只混凝土或需要考虑构件装饰层重量时，应按实际情况修改此参数。注意事项：如果结构分析是不想考虑混凝土构件自重荷载，可以填0。1.1.3对所有楼层强制采用刚性楼板假定规范规定:《高规》5.1.5条规定，“进行高层建筑内力与位移计算时，可假定楼板在其自身平面内均无限刚性”程序实现：选择该项后，程序可以将用户设定的弹性楼板强制为刚性楼板参与计算。操作要点：初始值为不选择该项。（1）在计算位移、周期等控制参数时，应选择该项，将弹性楼板强制为刚性楼板参与计算，以满足规范要求的计算条件，计算完成后应去掉此项选择，以弹性楼板方式进行配筋和其他就算分析。注意事项：对于复杂结构，如不规则坡屋顶、体育馆看台、工业厂房，或者柱、墙不在同一标高，或者没有楼板等情况，如果采用强制刚性楼板假定，结构分析会严重失真。对这类结构可以查看位移的<详细输出>，或观察结构的动态变形图，考察结构的扭转效应。（2）对于错层或带夹层的结构，总是伴有大量的越层柱，如采用强制刚性楼板假定，所有越层柱将受到楼层约束，造成计算结构失真。1.1.4结构的材料信息操作要点：按工程实际情况设定结构材料信息1.1.5结构体系操作要点：按工程实际情况确定结构体系25 1.1.6恒活荷载计算信息规范规定:《高规》5.1.9条规定“高层建筑进行重力荷载作用效应分析时，柱、墙轴向变形宜考虑施工过程的影响，施工过程的模拟可根据需要采用适当的简化方法。”程序实现：这是竖向力控制参数，程序设有五个选项；l不计算恒活荷载，不计算竖向力。l一次性加载：采用整体刚度模型，按一次加载方式计算竖向力。高层框剪结构当竖向荷载一次加上时，由于墙与柱的竖向刚度相差很大，墙柱间的连梁协调两者之间的位移差，使柱的轴力减小，墙的轴力增大，层层调整累加的结果，有时会使高层结构的顶部出现拉柱或梁没有负弯矩的不真实情况l模拟施工加载1：在实际施工中竖向荷载逐层增加，逐层找平，下层的变形对上层基本没有影响，连梁的调节作用也不大。程序模拟施工中逐层加载，逐层找平的加载方式计算竖向力。但为了简化计算过程，程序没有逐层增加结构刚度，而是采用整体刚度分层加载模拟进行计算。l模拟施工加载2：按模拟施工1的加载方式计算竖向力，但为了防止框筒结构按刚度分配荷载可能出项的不合理情况，将筒体外围框架构件的刚度放大十倍，再进行荷载分配，显然这属于经验处理方法，但这样处理接近手工计算结果，传给基础的荷载比较合理。l模拟施工加载3：新版软件增加的选项，采用分层刚度分层加载模型，再每层加载时不用总体刚度，只用本曾及以下层的刚度，虽然计算工作量大了，但其更符合施工实际情况，如图操作要点：l不计算恒活荷载：仅用于研究分析。l一次性加载：主要用于多层结构、钢结构和有上传荷载（例如吊柱）的结构。l模拟施工加载1：适用于多高层结构。l模拟施工加载2：仅可用于框筒结构向基础软件传递荷载（不要传递刚度）l模拟施工加载3：适用于多高层无吊车结构，更复合工程实际情况，推荐使用。1.1.7风荷载计算信息程序实现：这是风荷载计算控制参数，程序设有两个选项，其含义如下：l不计算风荷载：即不计算风荷载。l计算风荷载：计算X、Y两个方向的风荷载。操作要点：通常选择初始项“计算风荷载”。1.1.8地震作用计算信息规范规定：l《抗震规范》3.1.4条规定，“抗震设防烈度为6度时，除本规范0有具体规定外，对乙丙丁类建筑可不进行地震作用计算。”l《抗震规范》5.1.6条规定，“6度时的建筑（建造于Ⅳ类场地上较高的高层建筑除外），以及生土房屋和木结构房屋等，应允许不进行截面抗震验算，但应符合有关的抗震措施要求。”“6度时建造于Ⅳ类场地上较高的高层建筑，7度和7度以上的建筑结构（生土房屋和木结构房屋等除外），应进行多遇地震作用下的截面抗震验算。”l《抗震规范》5.1.1条规定，“8、9度时的大跨度和长悬臂结构及9度时的高层建筑，应计算竖向地震作用。”25 l《高规》3.3.2条规定，“8度、9度抗震设计时，高层建筑中的大跨度和长悬臂结构应考虑竖向地震作用；”“9度抗震设计时应计算竖向地震作用。”l《高规》10.2.6条规定，“8度抗震设计时转换构件尚应考虑竖向地震的影响。”l《高规》10.5.2条规定，“8度抗震设计时，连体结构的连接体应考虑竖向地震的影响。”程序实现：这是地震作用控制采纳数，程序设有三个选项，其含义如下：l不计算地震作用：即不计算地震作用。l计算水平地震作用：计算X、Y两个方向的地震作用l计算水平和竖向地震作用：计算X、Y和Z三个方向的地震作用。操作要点：按照规范规定，依据当地抗震等级及工程实际情况进行选择；l不计算地震作用：用于抗震设防烈度6度以下地区的建筑（6度甲类建筑和6度Ⅳ类场地的高层建筑除外）。l计算水平地震作用：用于抗震设防烈度7、8度地区的多高层建筑，及6度甲类建筑和6度Ⅳ类场地的高层建筑。l计算水平和竖向地震作用：用于抗震设防烈度9度地区的高层建筑；8、9度地区大跨度和长悬臂结构；8度地区带有连体和转换结构的高层建筑。注意事项：8（9）度地区大跨度结构一般指看度不小于24m（18m），长悬臂构件指悬臂板不小于2（1.5）m，悬臂梁不小于6（4.5）m。1.1.9结构所在地区程序实现：程序提供三个选项，其含义如下：选择“全国”。程序执行国家规范。选择“上海”，程序除执行国家规范外，还执行上海市有关的地方规范。选择“广东”，程序除执行国家规范外，还执行广东省有关的地方规范。操作要点：初始值为“全国”。应按地区进行选择。全国除上海、广东以外的地区都应选择“全国”。上海地区的工程应选择“上海”广东地区的工程应选择“广东”二、风荷载信息下面是与风荷载计算有关的信息，，如果“总信息”页中选择了“不计算风荷载”，可以不设置本页参数。1.2.1地面粗糙度类别规范规定：《荷载规范》7.2.1条规定，“地面粗糙度可分为A、B、C、D四类：A类指近海面和海岛、海岸、湖岸及沙漠地区；B类指田野，乡村、丛林、丘陵以及房屋比较稀疏的乡镇和城市郊区；C类指有密集建筑的城市市区；D类指有密集建筑群且房屋较高的城市市区。”参看《高规》3.2.3条的有关规定。程序实现：程序岸设计人员输入的地面粗糙度类别确定风压高度变化系数。操作要点：按规范规定和当地情况输入地面粗糙度类别，初始值为B。1.2.2修正后的基本风压规范规定：《荷载规范》7.1.2条规定，“25 基本风压应按本规范附录D.4中附表D.4给出的50年一遇的风压采用，但不得小于0.3kN/m3。”《高规》3.2.2条规定，“对于特别重要或对风荷载比较敏感的高层建筑，其基本风压应按100年重现期的风压值采用。”操作要点：根据《荷载规范》附表D.4输入本地基本风压。初始值为0.3。注意事项：当没有100年一遇的风压资料时，可近似将50年一遇的基本风压乘以1.1增大系数。1.2.3结构基本周期规范规定：《荷载规范》附录E结构基本自振周期的经验公式”规定了各类结构自振周期计算的经验公式。《高规》3.2.6条规定，“对比较规则的结构，也可采用近似公式计算；框架结构T1=(0.08~0.1)n,框架－剪力墙和框架－核心筒结构T1=(0.06~0.08)n，剪力墙结构和筒中筒结构T1=(0.05~0.06)n，n为结构层数。”程序实现：结构基本周期主要用于计算风荷载中的风振系数，SATWE给出的结构基本周期初始值是按《高规》3.2.6条简化公式计算的。操作要点：结构基本自振周期可以采用以下三种方法取值：（1）根据规范的近似公式手工计算输入。（2）采用程序简化计算的初始值。（3）在完成一次计算后，将计算书WZQ.OUT中的结构第一平动周期值输入重算。三、地震信息本页是有关地震作用的信息，共有19个参数，对于抗震设防烈度为6度和6度以下，不需要进行抗震计算，但仍需采用抗震构造措施的地区，可以再第一页中选择<不计算地震作用>，本页中的地震烈度、框架抗震等级和剪力墙抗震等级按实际情况进行情况输入，其他参数可不考虑1.3.1结构规则性信息规范规定：《抗震规范》5.2.3条规定，“规则结构不进行扭转藕联计算时，平行于地震作用方向的两个边榀，其地震作用效应应乘以增大系数”《高规》3.3.1条规定，“对质量和刚度不对称、不均匀的结构以及高度超过100m的高层建筑结构应采用考虑扭转藕联振动影响的振形分解反应谱法”程序实现：考虑到扭转藕联计算适用于任何空间结构的分析，SATWE软件去掉了扭转藕联选项，不论结构是否规则总进行扭转藕连计算，因此不必考虑结构边榀地震效应增大。操作要点：根据结构设计方案选择“规则”或“不规则”。初始值为不规则。1.3.2设计地震分组规范规定：《抗震规范》3.2.3条规定“本规范的设计地震共分为三组。”《抗震规范》3.2.4条规定，“设计地震分组，可按本规范附录A采用”操作要点：根据《抗震规范》附录A设置本地区地震分组。初始值为一组。1.3.3设防烈度规范规定：《抗震规范》3.2.2条规定，“抗震设防烈度和设计基本地震加速度取值的对应关系，应符合表3.2.2的规定。”操作要点：根据《抗震规范》附录A设定本地区抗震设防烈度。该参数共有六个选项，6（0.05g）;7(0.10g);7(0.15g);8(0.20g);8(0.30g);9(0.40g).初始值为7(0.10g)。25 1.3.4场地类别规范规定：《抗震规范》4.1.6条规定，“建筑的场地类别，应根据土层等有效剪切波速和场地覆盖层厚度按表4.1.6划分为四类。”操作要点：根据规范规定和当地情况输入场地类别，该参数共有五个选项，0代表上海地区，1、2、3、4丰碑代表全国其它地区的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ类场地。1.3.5框架抗震等级1.3.6剪力墙抗震等级规范规定：《抗震规范》6.1.2条规定，“钢筋混凝土房屋应根据烈度、结构类型和房屋高度采用不同的抗震等级，丙应符合相应的计算和构造措施要求。丙类建筑的抗震等级应按表6.1.2确定。”参考《高规》4.8.1条、4.8.2条和4.8.3条有关高层建筑抗震等级的规定。操作要点：根据规范规定和工程实际情况输入构件抗震等级，该参数共有六个选项，0、1、2、3、4、5分别代表抗震等级为特一级、一级、二级、三级、四级和没有抗震构造要求。1.3.7按中震（或大震）不屈服做结构设计程序实现：该参数用于实现基于性能的抗震设计，选择该项可以对结构进行中震或大震不屈服设计，程序执行以下操作：（1）取消地震组合内力调整（不做强柱弱梁、强剪弱弯调整）。（2）荷载作用分项系数取1.0（组合值系数不变）。（3）抗震承载力调整系数取1.0。（4）钢筋和混凝土材料强度取标准值。操作要点：进行中震或大震不屈服设计时选择此项，还应按抗震等级修改（多遇地震影响系数最大值），一般中震取2.8倍小震值，大震取4.5～6倍的小震值。注意事项：基于性能的抗震设计还有中震（或大震）弹性设计，此时不选择<中震(或大震)的不屈服做结构设计>，但地震最大影响系数取为中震（或大震）值，构件抗震等级取“不考虑“（取消地震组合内力调整，即强柱弱梁、强剪弱弯调整）。1.3.8考虑偶然偏心规范规定：《高规》3.3.3条规定，“计算单向地震作用时应考虑偶然偏心的影响。”《高规》4.3.5条规定，“再考虑偶然偏心影响的地震作用下”验算楼层位移比。程序实现：偶然偏心是指由偶然因素引起的结构质量变化，会导致结构固有振动特性变化，因而结构在相同地震作用下的反应也将发生变化。考虑偶然偏心，就是考虑由偶然偏心引起的最不利地震作用。程序设置<考虑偶然偏心>选择开关，由设计人员自行决定是否考虑偶然偏心的影响，考虑偶然偏心时，程序将无偏心的初始质量分布作为一组地震作用效应，再按附加偏心距取X、Y地震作用方向垂直的建筑物边长的±5％，形成四种偏心方式的两组地震作用效应，合起来共三个地震组合进行内力分析计算，使地震组合数增加到原来的三倍。操作要点：对于高层建筑结构，通常选择考虑偶然偏心。初始值为不选择。注意事项25 ：由于结构平立面布置的多样性、复杂性，大量计算分析表明，计算双向水平地震作用并考虑扭转影响与计算单向水平地震作用并考虑偶然偏心的影响相比，前者并不总是最不利的。因此抗震设计时，根据《抗震规范》第5.2.3条规定及其条文说明，对于多层建筑，除平面规则的可通过考虑扭转藕联计算来估计水平地震作用的扭转影响外，凡属该规范第3.4.2条所指的平面不规则多层建筑，亦应考虑偶然偏心的影响。1.3.9考虑双向地震作用规范规定：《抗震规范》5.1.1条规定，“质量和刚度分布明显不对称的结构，应计入双向水平地震作用下的扭转影响。”《高规》3.3.1条规定，“质量和刚度分布明显不对称、不均匀的结构，应计算双向水平地震作用下的扭转影响。”程序实现：考虑双向地震扭转效应，在X和Y方向地震作用的效应分别为和，则：程序对柱采用了与其他构件略有不同的双向地震的组合方式，柱的剪力和弯矩只考虑地震作用主方向的双向地震组合，次方向不作双向地震组合。在进行柱双偏压配筋计算时，这种调整后的组合方式会使计算结构更合理。考虑双向地震时，输出双向地震作用下楼层最大位移及位移比，将原地震工况内力替换成双向地震作用工况内力。操作要点：当建筑结构的质量和刚度明显不对称、不均匀时，应选择该项。初始值为不选择注意事项：（1）不对称不均匀的结构是不规则结构的一种，指同一平面内质量、刚度布置不对称，或虽在本层内对称，但沿高度分布不对称的结构。（2）从计算公式可以看出，考虑双向水平地震作用，意味着对X和Y方向地震作用予以放大，构件配筋也会相应增大。（3）允许同时考虑偶然偏心和双向地震作用，程序按规范要求分别计算，不进形叠加，取不利结果。1.3.9计算振型个数规范规定：《抗震规范》5.2.2条文说明规定，“振型个数一般可以取参与质量达到总质量90％所需的振型数。”《高规》5.1.13条规定，“抗震计算时，宜考虑平扭藕联计算结构的扭转效应，振型数不应小于15，对多塔楼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％”。程序实现：程序采用既适用于刚性楼板又适用于弹性楼板的通用方法计算各地震方向的有效质量系数，用于判定振型个数是否取够。操作要点：计算后应查看计算书WZQ.OUT，检查X和Y两个方向的有效质量系数是否大于0.9，如都大于0.9则表示振型数取够了，否则应增加振型个数重新计算。注意事项：（1）通常振型数取值应不小于3，且为3的倍数。（2）必须保证有效质量系数大于0.9，否则计算振型数量不够，说明后续振型产生的地震效应被忽略了，地震作用偏小，结构设计不安全。（3）振型数也不能取的太多，不能多于结构有质量贡献的自由度总数（每个刚性板取3个，每个弹性节点取2个）。例如全部为刚性楼板的结构，振型数不能超过楼层数的3倍，否则可能出现异常。（4）当结构楼层数较多或结构层刚度突变较大时，如高层、错层、越层、多塔、楼板开大洞、顶部有小塔楼、有转换层、有弹性板等复杂结构，振型数应相对多取。1.3.11活荷载质量折减系数规范规定：《抗震规范》5.1.3条规定，“25 计算地震作用时，建筑的重力荷载代表值应取结构和构配件自重标准值和各可变荷载组合值之和。”“按等效均布荷载计算的楼面活荷载：藏书库、档案馆0.8，其他民用建筑0.5。”《高规》3.3.6条规定，“楼面活荷载按实际情况计算时取1.0；按等效均布活荷载计算时，藏书库、档案库、库房取0.8，一般民用建筑取0.5。”操作要点：（1）该参数是计算重力荷载代表值时的活荷载组合系数，初始值为0.5，设计人员可以根据工程实际情况修改。（2）该折减系数只改变楼层质量，不改变荷载总值，即对竖向荷载作用下的内力计算没有影响。1.3.12周期折减系数规范规定：《高规》3.3.16条规定，“计算各振型地震影响系数所采用的结构自振周期应考虑非承重墙体的刚度影响予以折减。”《高规》3.3.17条规定，“当非承重墙体为填充砖墙时，高层建筑结构的计算自振周期折减系数可按下列规定取值：1.框架结构可取0.6～0.7；2.框架—剪力墙结构可取0.7～0.8；3.剪力墙结构可取0.9～1.0。对于其他结构体系或采用其他非承重墙体时，可根据工程情况确定周期折减系数。”操作要点：周期折减的目的是为了考虑框架结构和框架－剪力墙结构填充墙刚度对计算周期的影响，因为建模时没有输入填充墙，仅考虑其荷载，没有考虑其刚度。根据工程实际情况确定周期折减系数，取值范围0.7~1.0,初始值为0.8。注意事项：（1）以上折减系数是按实心粘土砖做填充墙确定的，如采用轻质填充材料，折减系数应按实际情况不折减或少折减。（2）周期折减不改变结构的自振特性，只改变地震影响系数。1.3.13结构的阻尼比（％）规范规定：《抗震规范》5.1.5条规定，“除有专门规定外，建筑结构的阻尼比应取0.05“。《高规》3.3.8条规定，“除有专门规定外，钢筋混凝土高层建筑结构的阻尼比应取0.05“。《抗震规范》8.2.2条规定，“钢结构在多遇地震下的阻尼比，对不超过12层的钢结构可采用0.035，对超过12层的钢结构可采用0.02，在罕遇地震下的分析，阻尼比可采用0.05。”结构阻尼比是反应结构内部在动力作用下相对阻力情况的参数。操作要点：根据规范规定和工程实际情况输入结构的阻尼比，通常钢筋混凝土结构可取初始值0.05，钢结构可取0.02，混合结构取0.03。1.3.14特征周期（s）规范规定：《抗震规范》3.2.3条规定，“建筑的设计特征周期应根据其所在地的设计地震分组和场地类别确定……对Ⅱ类场地，第一组，第二组和第三组的设计特征周期，应分别按0.35s，0.40s和0.45s采用。”《抗震规范》5.1.4条规定，“特征周期应根据场地类别和设计地震分组按表5.1.4-2采用”。操作要点：根据工程实际情况输入特征周期值，初始值为0.45。1.3.13多遇地震影响系数最大值1.3.14罕遇地震影响系数最大值规范规定：《抗震规范》5.1.4条规定，“其水平影响系数最大值应按5.1.4-1采用”。25 操作要点：根据规范5.1.4-1的规定输入多遇和罕遇地震时的地震影响系数最大值，多遇地震初始值0.08，罕遇地震初始值为0.50。注意事项：如果工程设计的地震加速度值不是规范中规定的值，通常在地震报告中都会提供多遇地震最大影响系数值，输入该值即可。1.3.15斜交抗侧力构件方向附加地震数1.3.16相应角度（度）规范规定：《抗震规范》5.1.1条规定，“有斜交抗侧力构件的结构，当相交角度大于15°时，应分别计算各抗侧力构件方向的水平地震作用。”《高规》3.3.2条规定，“有斜交抗侧力构件的结构，当相交角度大于15°时，应分别计算各抗侧力构件方向的水平地震作用。”程序实现：程序提供了计算多方向水平地震作用的功能，可以根据用户指定的多对斜交地震作用方向，将原有的一对水平地震工况和新增的多对水平地震工况一起进行地震反应谱分析，计算相应构件内力和组合，以保证了结构设计安全。操作要点：当建筑结构中有斜角抗侧力构件，且其与主轴方向相交角度大于15°时，应输入斜交构件的数量和角度。注意事项：（1）程序内定斜交抗侧力构件方向附加地震数取值范围是0～5。初始值为0。（2）程序计算的斜交地震方向是成组出现的，例如，在<附加地震数>中输入“2”，在<相应角度>中输入“30，60”，则程序自动增加30°和120°、60°和150°两组工况计算水平地震作用。（3）可以在此输入最大地震作用方向，避免模型旋转带来的不便。（4）考虑多方向地震作用并没有改变风力的方向。1.4活荷信息本页是有关活荷载的信息，共有9个参数，如图所示。若横荷载与活荷载不分开计算，该页信息无效。1.4.1柱墙设计时活荷载1.4.2传给基础的活荷载1.4.3柱、墙、基础活荷载折减系数规范规定：《荷载规范》4.1.2条规定，“设计墙、柱和基础时的折减系数，1）第1（1）项应按表4.1.2规定采用”。程序实现：作用在楼面的活荷载，不可能以标准值同时布满在所有的楼层尚，根据规范规定，在柱、墙、基础设计时，可对活荷载进行折减。程序初始值采用规范表4.1.2规定的楼层活荷载折减系数。结构计算完成后，在计算书WDCNL.OUT中输出组合内力，这是按《基础规范》要求给出的各竖向构件的各种控制组合，活荷载作为一种工况，在荷载组合计算时可以进行折减。操作要点：设计人员可根据工程实际情况确定柱、墙或基础的活荷载是否要折减，折减系数应根据计算截面以上的楼层数确定，采用程序初始折减值或进行适当修改。注意事项：（1）该折减系数是有限元分析之后进行内力组合时考虑的，因此不会影响结构其它构件的设计。但PMCAD建模时，设置了按从属面积对楼面梁的活荷载折减系数；此处为按楼层对柱墙的活荷载折减系数，应注意区分两者的不同，通常可以选择在一处对活荷载折减。如对活荷载折减两次会折减过多，可能导致结构不安全。25 （2）注意此处输入的是构件计算截面以上的楼层数，不是构件所在楼层数。（3）对于带群房的高层建筑，群房不宜按竹楼的层数取用活荷载折减系数。同理，顶部带小塔楼的结构、错层结构、多塔结构等，都存在同一楼层柱墙活荷载折减系数不同的情况，应按实际情况灵活处理。（4）传给基础的活荷载折减系数仅用于SATWE内力输出，并没有传给JCCAD基础程序，因此按楼层的活荷载折减系数还要在JCCAD中另行输入。（5）称许折减柱墙活荷载时，对斜撑不进形折减。1.4.4梁活荷不利布置最高层号规范规定：《高规》5.1.8条规定，“高层建筑结构内力计算中，当楼面活荷载大于4kN/m2时，应考虑楼面活荷载不利布置引起的梁弯矩的增大。”程序实现：SATWE程序可以考虑梁的活荷载不利布置影响，但需要设计人员输入梁活荷载不利布置的楼层数。初始值为总楼层数，即全楼各层都考虑活荷载不利布置。操作要点：若输入0，表示全楼各层都不考虑梁活荷载不利布置。若填一个小于楼层的数N，表示从1～N各层考虑梁活荷载的不利布置，而N+1层以上不考虑活荷的不利布置。注意事项：（1）当楼面活荷载较大时，应考虑楼面活荷载不利布置引起的梁弯矩增大。（2）程序仅对梁做活荷载不利布置计算，对柱、墙等竖向构件不考虑活荷载不利布置影响。（3）建议用户在结构建模时，将恒、活荷载分开输入，以便程序做梁活荷载不利布置计算。五、调整信息本页时有关调整信息，共有17个参数，如图1.5.1梁端负弯矩调整系数规范规定：《高规》5.2.3条规定现浇框架梁端负弯矩调幅系数可取为0.8～0.9”。程序实现：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引起的内力重分布，适当减小支座处梁的负弯矩，相应增大跨中梁的正弯矩，使梁上下配筋比较均匀，框架梁端负弯矩调幅后，梁跨中弯矩按平衡条件相应增大。操作要点：根据工程实际情况输入调幅系数。调幅系数取值范围0.8～1.0。初始值为0.85。注意事项：（1）此项调整只针对竖向荷载，对地震力和风荷载不起作用。（2）通常装配整体式框架梁端可取调幅系数0.7～0.8，现浇框架可取0.8～0.9。（3）梁截面设计时，为保证框架梁跨中截面底部钢筋不至于过少，其正弯矩设计值不应小于竖向荷载作用下按简支梁计算的跨中弯矩的一半。（4）程序内定钢梁为不调幅梁，如需要对钢梁调幅，可以再特殊构件设置时定义。（5）通常实际工程中悬挑梁的梁端负弯矩不调幅。1.5.2梁活荷载内力放大系数规范规定：《北京市建筑设计技术细则（结构专业）》5.7.4条规定，“当活荷载较大时宜考虑活荷载不利组合，若计算工作量过大则可采用弯矩放大系数近似计算。”程序实现：版软件该参数为<梁设计弯矩增大系数>，程序通过此参数调整梁弯矩设计值，以作为安全储备。但由于梁弯矩放大系数是最后乘在组合后的弯矩设计值上，不仅放大活荷载，也将恒荷载、地震及风作用放大，显然不够合理，此外，活荷载不利布置不仅对弯矩有影响，对剪力也有影响，仅放大弯矩是不完善的。新版软件该参数改为<梁活荷载内力放大系数>，该系数只对梁在满布活荷载下的内力（弯矩、剪力、轴力）进行放大。程序初始值为1。25 操作要点：一般工程建议该系数取值1.1~1.2，如已输入梁活荷载不利布置楼层数，则应填1，初始值为1.0.1.5.3梁扭矩折减系数规范规定：《高规》5.2.4条规定，“高层建筑结构楼面梁受扭计算中应考虑楼盖对梁的约束作用。当计算中未考虑楼盖对梁扭转的约束作用时，梁的扭转变形和扭矩计算值往往过大，因此应对现浇楼板的梁扭矩折减。”操作要点：对于现浇楼板结构，采用刚性楼板假定时，折减系数取值范围0.4~1.0，初始值为0.4。注意事项：（1）若不是现浇楼板，或楼板开洞，或设定了弹性楼板，或有弧梁等情况，梁扭矩应不折减或少折减。（2）程序没有自动搜索判断梁周围楼盖情况的功能，梁扭矩是否折减及折减系数的大小需要设计人员自行确定。（3）若同一建筑中有的梁扭矩需要折减，有的梁不需要折减，可以分别设定梁的扭矩折减系数计算两次，分别取相应计算结果。1.5.4中梁刚度放大系数规范规定：《高规》5.2.2条规定，“在结构内力与位移计算中，现浇楼面和装配整体式楼面中梁的刚度可考虑翼缘的作用予以增大，楼面梁刚度增大系数可根据翼缘情况取为1.3~2.0.”程序实现：程序对框架是按矩形截面输入尺寸并计算刚度的。对于现浇刚性楼板，板作为梁的翼缘是梁的一部分，可用此系数近似考虑楼板对梁刚度的贡献。操作要点：对没有开大洞的现浇楼板应考虑梁刚度增大系数。中梁刚度放大系数取值范围1.0~2.0。初始值为1.0。注意事项：(1)通常现浇楼板的中部框架梁刚度放大系数可取1.5~2.0.(2)程序可以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Bx，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，其他情况的梁刚度不放大。（3）对于现浇层的装配式结构楼面梁、板柱结构的等代梁刚度不应放大。（4）由于单向填充空心现浇预应力楼板的各向异性，宜在平行和垂直填充空心管的方向取用不同的梁刚度放大系数。1.5.5按抗震规范5.2.5条调整各楼层地震内力规范规定：《抗震规范》5.2.5条规定，“抗震验算时……剪力系数，不应小于表5.2.5规定的楼层最小地震剪力系数值”。程序实现；由于地震影响系数在长周期段下降较快，对于基本周期大于3.5s的结构，计算出来的水平地震作用效应有可能太小。而对于长周期结构，地震动态作用中的地面运动速度和位移可能对结构具有更大的破坏影响，而振型分解法无法对此作出估计。出于结构安全考虑，提出对各楼层水平地震剪力最小值及相应调整的要求。操作要点：根据工程实际情况确定是否选择程序自动调整。初始值为选择。注意事项：合理的结构设计应该自然满足楼层最小地震剪力系数的要求，如果不满足规范要求，建议：25 （1）先不选择该项考察剪重比，如离规范要求相差较大，应首先优化设计方案，调整结构布置、增加结构刚度，绝不能仅靠调整剪重比完成设计。（2）当设计方案合理，剪重比基本满足规范要求或相差不大时，在选择该项由程序自动调整地震力，以便完全满足规范对剪重比的要求。（3）对于6度区，由于《抗震规范》没有规定楼层最小地震剪力系数值，通常可以不控制。SATWE软件参照《抗震规范》表5.2.5中7、8、9度区数值的变化规律，给出6度区的取值为0.008，设计人员可以根据工程实际情况决定是否选择该项。（4）程序计算书WZQ.OUT输出的是未经调整的原始值，而WWNL*.OUT输出的是调整后的值。1.5.6指定的薄弱层个数1.5.7各薄弱层层号规范规定：《抗震规范》3.4.3条规定，“平面规则而竖向不规则的建筑结构，应采用空间结构计算模型，其薄弱层的地震剪力应乘以1.15的增大系数”。《高规》5.1.14条规定，“对竖向不规则的高层建筑结构，包括某层抗侧刚度小于其上一层的70％或小于其上相邻三层侧向刚度平均值的80％，或结构楼层层间抗侧力结构的承载力小于其上一层的80％，或某楼层竖向抗侧力构件不连续，其薄弱层对应于地震作用标准值的地震剪力应乘以1.15的增大系数”。程序实现：程序要求设计人员输入薄弱层个数及薄弱层层号，程序自动对薄弱层构件的地震力乘以1.15的增大系数。操作要点：根据规范要求和工程实际情况输入薄弱层个数和楼层号，当有多个薄弱层时，层号间用逗号或空格格开。薄弱层个数初始值为0。注意事项：对规范提出的三种薄弱层情况，程序处理方法有所不同；（1）对刚度比突变形成的薄弱层，程序自动计算刚度比，自动判断薄弱层，自动调整薄弱层的地震力。（2）对承载力突变形成的薄弱层，程序自动计算承载力，需要人工判定薄弱层，人工指定薄弱层；（3）队友转换构件形成的薄弱层，程序不能自动搜索转换构件，需要人工指定薄弱层。（4）对十二层以下框架结构的简化薄弱层验算，程序可以自动进行，验算结果在计算书中输出。1.5.8全楼地震作用放大系数程序实现：次参数是地震力调整系数，可通过其放大地震力，提高结构的抗震安全度。操作要点：根据工程实际情况确定是否需要放大地震作用，取值范围是1.0～1.5，初始值为1.0。注意事项：此项调整对位移、剪重比、内力计算等有影响、对周期计算没有影响。六、设计信息本页是有关设计信息，如图1.6.1考虑效应规范规定：《抗震规范》3.6.3条规定，“当结构在地震作用下的重力附加弯矩大于初始弯矩的10％时，应计入重力二阶效应的影响。”《高规》5.4.2条规定，“高层建筑结构如果不满足本规程5.4.1条的规定时，应考虑重力二阶效应对水平力作用下界哦故内力和位移的不利影响。”25 参看《高规》5.4.1条和5.4.3条和《混凝土规范》5.2.2条和7.3.12条有关考虑重力二阶效应的规定。程序实现：建筑结构的二阶效应应由两部分组成：效应和效应。效应是指由于构件在轴向压力作用下，自身发生挠曲引起的附加效应，可称之为构件挠曲二阶效应，通常指轴向压力在产生了挠曲变形的构件中引起的附加弯矩，附加弯矩与构件的挠曲形态有关，一般中间大，两端部小。效应是指由于结构的水平变形而引起的重力附加效应，可称之为重力二阶效应，结构在水平力（风荷载或水平地震力）作用下发生水平变形后，重力荷载因该水平变形引起的附加效应，结构发生的水平侧移绝对值越大，效应越显著，若结构的水平变形过大，可能因重力二阶效应而导致结构失稳。SATWE软件采用的是等效几何刚度的有限元法，采用这种方法考虑效应影响，与不考虑效应的分析结果相比，结构的周期不变，变化的仅仅是结构的位移和构件的内力。这种实现方法具有一般性，它既适用于采用刚性楼板假定的结构，也适用于采用存在独立弹性节点结构。程序按照规范的规定，采用等效刚度的有限元法近似计算效应，采用偏心距增大系数法近似计算偏心受压细长柱的效应，也即考虑效应时，不改变柱计算长度系数。通常当侧移附加弯矩大于水平力作用下构件弯矩的1/10时，应考虑重力二阶效应的。程序允许用户自形选择是否考虑效应。操作要点：根据工程实际情况设定是否考虑重力二阶效应。初始值为不考虑。注意事项：（1）通常混凝土结构可以不考虑重力二阶效应，钢结构按《抗震规范》8.2.3条的规定、应考虑重力二阶效应。（2）是否要考虑重力二阶效应可以参考SATWE输出文件WMASS.OUT中的提示，若显示“可以不考虑重力二阶效应”，则可以不选择此项，否则应选择此项。1.6.2梁柱重叠部分简化为刚域规范规定：《混凝土规范》5.2.3条规定，“杆件间连接部分的刚度远大于杆件中间截面的刚度时，可作为刚域插入计算图形。”《高规》5.3.4条规定，“在内力与位移计算中，可考虑框架或壁式框架梁柱节点区的刚域影响。”程序实现：正常情况下，梁的长度为柱间形心的距离。当柱的截面面积较大时，可将梁柱重叠部分作为刚域考虑，此时程序对赖宁嘎进行如下的力学模型简化：（1）梁的自重按扣除刚域后的梁长计算；（2）梁上的外荷载仍按梁两端节点计算；（3）截面设计按扣除刚域后的梁长计算。l作为刚域：程序将梁柱重叠部分作为刚域计算，梁刚度大，自重小，梁端负弯矩小。l不作为刚域：程序将梁柱重叠部分作为梁的一部分计算，梁刚度小，自重大，梁端负弯矩大。操作要点：根据工程实际情况设定梁柱重叠部分是否作为刚域，初始值不作为刚域。注意事项：大截面柱和异形柱应考虑选择此项。1.6.3混凝土柱计算长度系数计算执行混凝土规范7.3.11-3条规范规定：《混凝土规范》7.3.11-3条规定，“当水平荷载长生的弯矩设计值占弯矩设计值的75％以上时，框架柱的计算长度可按下列两个公式计算，并取其中的较小值”。25 程序实现：l不选择此项，SATWE执行《混凝土规范》7.3.11-2条，按表7.3.11-2取用混凝土柱计算长度，对相交楼盖底层柱计算长度取1.0H，上层柱取1.25H。l选择此项，SATWE自动判断水平弯矩占总弯矩的比值，如大于75％，混凝土柱计算长度执行《混凝土规范》7.3.11-3条的计算公式（7.3.11-1/-2）否则，同上一条。操作要点：根据工程实际情况决定是否选择此项，初始值为不选。注意事项：（1）鉴于程序增加了自动判断功能，建议尽可能选择该项；（2）为避免计算错误，程序内定混凝土柱长度系数上限为2.5，钢柱为6.0；（3）程序可以正确考虑越层柱的计算长度（地下室除外）；（4）工业厂房排架柱的计算长度，需要设计人员按《混凝土规范》7.3.11-1条的规定设定。（5）柱计算长度系数修改后应立即退出，不要再执行参数定义和数据检查，否则柱长度系数又恢复为初始值。1.6.4结构重要性系数规范规定：《抗震规范》3.1.1条规定，“建筑应根据其使用功能的重要性分为甲类、乙类、丙类、丁类四个抗震设防类别。”参看《抗震规范》3.1.2条、3.1.3条、3.1.4条的有关规定。操作要点：根据规范及工程实际情况选择。初始值为1。注意事项：该系数主要是针对非抗震地区设置的。程序在组合配筋时，对非地震参与的组合乘以该放大系数。1.6.5梁保护层厚度1.6.6柱保护层厚度规范规定：《混凝土规范》9.2.1条规定，“纵向受力的普通钢筋及预应力钢筋，其混凝土保护层厚度（钢筋外边缘至混凝土表面的距离）不应小于钢筋的公称直径，且应符合表9.2.1的规定。”参看《混凝土规范》3.4.1条有关环境类别的规定。操作要点：梁保护层厚度初始值为25mm，柱保护层厚度为30mm设计人员应根据工程实际情况修改。注意事项：（1）程序的保护层厚度是指构件外表面到钢筋中心的距离，与规范要求的边到边距离不同，设计人员应引起注意，如净保护层厚度为Cover，则一排钢筋的合理作用点到截面外缘的距离为Cover＋12.5。因此，梁单排布筋实际保护层厚度为Cover＋12.5mm；梁双排布筋实际保护层厚度为Cover＋12.5＋25mm（2）当梁柱实配钢筋直径大于25mm时，应复核保护层厚度不小于钢筋直径。（3）设置钢筋保护层厚度时还应考虑构件工作环境，如在地下室、露天或其他恶劣环境中的构件应按规范要求加大保护层厚度。1.6.7柱配筋计算原则规范规定：《高规》第6.2.4条规定，“抗震设计时，框架角柱应按双向偏心受力构件进行正截面承载力设计。”参看《混凝土规范》、《抗震规范》有关双偏压计算的规定。程序实现：l选择“按单偏压计算”25 ，程序按单向偏心受力构件计算配筋，在计算X向配筋时不考虑Y向钢筋的作用，计算结构具有唯一性。l选择“按双偏压计算”，程序按双向偏心受力构件计算配筋，在计算X向配筋时要考虑与Y向钢筋叠加，框架柱作为竖向构件配筋计算时会多大几十种组合，而每一种组合都会产生不同的X向和Y向配筋，计算结果不具有唯一性，即双偏压计算是多解的，有可能配筋较大。操作要点：初始值为单偏压计算，推荐采用以下方式：（1）单偏压计算，双偏压验算（推荐）；（2）双偏压计算，调整个别配筋偏大的柱；（3）考虑双向地震时，采用单偏压计算。注意事项：（1）对异形柱结构程序自动采用双偏压计算。（2）对单偏压和双偏压计算结果应进行认真复核，因为两种计算方式都有可能出现不合理的计算结果，如发现错误应予以调整。七、配筋信息本页是有关配筋的信息，如图1.7.1梁主筋强度1.7.2柱主筋强度1.7.3墙主筋强度规范规定：参看《混凝土规范》4.2.1条、4.2.2条、4.2.3条有关规定。操作要点：根据工程实际情况选择构件主筋强度。初始值梁、柱主筋强度为300N/mm2,墙为210N/mm2。注意事项：此处设置的配筋参数应与PMCAD建模时设置的相同。1.7.4梁箍筋强度1.7.5柱箍筋强度1.7.6墙箍筋强度1.7.7边缘构件箍筋强度规范规定：参看《混凝土规范》4.2.1条、4.2.2条、4.2.3条有关规定。操作要点：根据工程实际情况选择构件构件箍筋及分布钢筋强度。初始值梁、柱、墙箍筋，边缘构件箍筋强度都为210N/mm2。注意事项：此处设置的钢筋强度应与PMCAD建模时设置的相同。1.7.8梁箍筋间距1.7.9柱箍筋间距1.7.10墙水平分布筋间距1.7.11墙竖向分布筋配筋率规范规定：参看《混凝土规范》10.2.10条、10.3.2条、10.5.9条、10.5.10条和《抗震规范》6.3.3条、6.3.8条、6.4.3条的有关规定。程序实现：梁、柱箍筋间距均指加密区部位，初始值梁柱箍筋间距均为100mm；剪力墙水平分布筋不论时加强区还是非加强区，间距一般取100～200mm，初始值为100mm；剪力墙竖向分布筋配筋率取值范围0.15％～1.2％，初始值为0.3％。操作要点：根据工程实际情况修改构件箍筋间距、分布筋间距和配筋率。注意事项：此处设置的配筋参数应与PMCAD建模时设置的相同。25 八、荷载组合本节是有关荷载的信息，如图1.8.1横荷载分项系数规范规定：《荷载规范》3.2.5条规定，“基本组合的荷载分项系数，应按下列规定采用：1永久荷载的分项系数：1）当其效应对结构不利时－对由可变荷载效应控制的组合，应取1.2；－对由永久荷载效应控制的组合，应取1.35”。程序实现：程序自动按规范要求调整分项系数。初始值为1.21.8.2活荷载分项系数1.8.3活荷载组合值系数1.8.4活荷载重力代表值系数1.8.5风荷载分项系数1.8.6风荷载组合值系数1.8.7水平地震作用分项系数1.8.8竖向地震作用分项系数规范规定：参看《荷载规范》3.2.5条、4.1.1条、7.1.4条和《抗震规范》5.1.3条、5.4.1条的有关规定。程序实现：程序采用规范规定的系数作为初始值。操作要点：除工程特殊需要外，一般不必修改初始值。1.8.9温度荷载分项系数1.8.10吊车荷载分项系数1.8.11特殊风荷载分项系数规范规定：程序可以考虑温度荷载、吊车荷载、特殊风荷载的影响。操作要点：这三项荷载的影响在民用工程中一般不考虑。1.8.12采用自定义组合及工况1.8.13自定义程序实现：程序允许设计人员自行指定各类和咱爱的分项系数和组合值，当结构分析时，考虑了温度荷载、人防荷载、特殊风荷载、支座位移、吊车荷载等，更需要确认这些荷载工况与恒、活、水平风、地震作用的组合方式、组合分项系数。如未指定，程序自动按《荷载规范》的规定取值计算。操作要点：选择<采用自定义组合及工况>，点取<自定义>按钮，弹出自定义组合工况对话框，如图，用户可以直接修改各类荷载的组合系数，或增加、删除组合数。25 第二节SATWE特殊构件与特殊荷载设置在SATWE前处理中，<1.分析与设计参数补充定义>和<7.生成SATWE数据文件及数据检查>两项是最重要的选项，也是必须执行的选项，除这两项以外的其他各项，用于设定特殊构件、特殊荷载、定义多塔、显示检查图形及数据文件，如图，其中多数菜单不是必须执行的，这些项目虽然不常用，也不是重点，但还是应该有大概的了解，一遍一旦有工程需求时知道如何操作。下面着重讲述一下<特殊构件补充定义>里各项的含义2.1.1特殊梁点取【特殊梁】菜单，可以设定八类特殊梁，包括：不调幅梁、连梁、转换梁、（一端或两端）铰接梁、滑动支座梁、门式钢梁、耗能梁、组合梁。还可以有选择的修改梁的抗震等级、材料强度、刚度系数、扭矩折减系数和调幅系数等，使结构设计更加灵活方便。提示：（1）程序不能自动搜索转换梁等特殊梁，必须由设计人员指定。（2）值得注意的是，程序可以根据规范的有关规定，对某些特殊结构的特殊构件自动提高抗震等级，但人工设定优先于程序设定，所以设计人员单独定义构件抗震等级后，程序不再自动提高这些构件的抗震等级。PKPM软件参数设定的优先级别为：l人工设定优先于程序设定；l程序设定优先于初始设定；l后边设定优先于前边设定；（3）特殊构件定义、设置及显示颜色参看SATWE用户手册。2.1.2特殊柱点取【特殊柱】菜单，可以设定四类特殊柱，包括：（上端、下端和两端）铰接柱、角柱、框支柱、门式钢柱。还可以有选择的修改柱的抗震等级、材料强度、剪力系数。提示：程序不自动搜索角柱、框支柱，必须由设计人员指定。2.1.3弹性板点取【弹性板】菜单，可以设定三类弹性楼板：（1）弹性楼板6：程序考虑楼板平面内和平面外的刚度，主要用于板柱结构和厚板转换结构。（2）弹性板3：假定楼板平面内无限刚，程序考虑楼板平面外的刚度，主要用于厚板转换结构。（3）弹性模：假定楼板平面外刚度为0，程序考虑楼板平面内的刚度，主要用于空旷结构和楼板开大洞形成的狭长板带，连体多塔结构的连接楼板，框支剪力墙结构的转换层楼板等。提示：（1）未设定弹性楼板程序默认为刚性楼板，假定楼板平面内无限刚，楼板平面外刚度为0，刚性板假定使用于大多数常规工程。（2）弹性楼板设定是以房间为单元进行的，用光标点取房间内的任意点，房间内显示一个带数字的圆圈（数字为板厚），表示该板已设定为弹性楼板。（3）SATWE程序对楼板作了四种假定：l假定楼板整体平面内无限刚，适用于多数常规结构。l假定楼板分块平面内无限刚、适用于多塔和错层结构；25 l假定楼板分块平面内无限刚，并有弹性板带相连，适用于楼板局部开大洞形成狭长板带，连体多塔结构的连接体楼板；l假定楼板为弹性板，适用于板柱结构、厚板转换结构和框支剪力墙转换结构等。（4）SATWE提高版可以设定弹性板，8层普及版没有次功能。2.1.4非荷载作用SATWE前处理菜单的第3、第4项，可以设定温度荷载、弹性支座/支座位移等非荷载作用。提示：由于一般多高层建筑的温度场、混凝土收缩、支座沉降等随时间变化的因素还难以准确量化，混凝土收缩、徐变的弹塑性特征也使计算分析复杂化，难以作为设计的依据。因此，规范不要求直接计算非荷载作用，而强调用构造措施解决。2.1.5特殊风荷载所谓特殊风荷载是指风荷载作用不是水平方向的，例如竖向风荷载。点击【定义梁】，弹出输入梁风荷载对话框，输入竖向风荷载，布置到梁上。注意：（1）特殊风荷载仅能布置在梁和节点上，不能布置在楼板上，需要时可以将板荷载折算到梁或节点上。（2）另一种特殊风荷载用于排架厂房，为上部门式刚架的框架结构的设置风荷载。2.1.6其他信息设定选择SATWE前处理菜单第8、9、10页，可以设定构件计算长度系数，水平风荷载查询与修改，指定0.2Q0调整系数等操作。注意：这几项参数修改厚，应直接退出前处理菜单进行后续计算，不要再执行第1、7项，否则修改的参数全部丢失。2.1.7图形和数据文件的检查与修改SATWE前处理的最后两项，是有关工程图形和数据文件检查与修改的，再数据传递和检查出错时，应仔细检查有关的图形和数据文件，以便发现问题及时修改。25 第三节SATWE结构内力与配筋计算选择SATWE主菜单的第二项<结构内力，配筋计算>，显示SATWE计算控制参数对话框如图，通常程序默认的计算项目，即带“√”的项目都应选中。3.1.1吊车荷载计算当设计工业厂房需要考虑吊车作业时应选择此项，并应在PMCAD建模时输入吊车荷载，程序初始值为不选择。3.1.2生成传给基础的刚度通常基础与上部结构总是共同工作的，从受力角度看它们是一个不可分割的整体，SATWE软件不仅可以向JCCAD基础软件传递上部结构的荷载，还能将上部结构的刚度凝聚到基础上，使地基变形计算更符合实际情况。当基础设计需要考虑上部结构刚度影响时，选择<生成传给基础的刚度>项，否则不选。程序初始值为不选。3.1.3层刚度比计算（1）剪切刚度，是《高规》附录E0.1规定的，主要用于底部大空间为一层的转换层结构刚度比计算，及地下室嵌固部位的刚度比计算。（2）剪弯刚度，是《高规》附录E0.2规定的，主要用于底部大空间层数大于一层的转换层结构刚度比计算。（3）地震力与地震层间位移的比值，是《抗震规范》3.4.2条、3.4.3条和《高规》4.3.5条规定的，适用于没有转换结构的大多数常规建筑，也可用于地下室嵌固部位的刚度比计算，这是程序默认的层刚度比计算方法。应当指出的是，由于三种刚度比计算的原理和方法各不同，计算结果有时差异较大，是可以理解的，关键是合理选择刚度比计算方法。一般来讲，常规工程选择第三种方法计算刚度比，对复杂高层建筑，建议多用几种方法计算刚度比，从严控制。此外，SATWE软件是用刚度串模型计算高位转换结构的等效侧向刚度比，即将上部或下部结构各层的侧向刚度求倒数，得出位移后求和，再求倒数得到上部或下部结构的刚度和等效侧向刚度比，这与《高规》附录E0.2建议的方法有所不同。3.1.4地震作用分析方法程序提供了两种地震作用分析方法：（1）侧刚分析方法，是指按侧刚模型进行结构振动分析，这是一种简化计算方法，只适用于采用楼板平面内无限刚假定的普通建筑和采用楼板分块采用平面内无限刚假定的多塔建筑。对于这类建筑，每层的每块刚性楼板只有两个独立的平动自由度和一个独立的转动自由度，“侧刚”就是依据这些独立的平动和转动自由度而形成的浓缩刚度矩阵。“侧刚计算方法”的优点是分析效率高，由于浓缩以后的侧刚自由度很少，所以计算速度快。但其应范围是有限的，当定义有弹性楼板或有不与楼板相连的构件时，其计算是近似的，会有一定的误差。（2）总刚分析方法，是直接采用结构的总刚和与之相应的质量矩阵进行地震反应分析，这是详细的分析方法。这种方法精度高、适用范围广，可以准确分析出结构各楼层各构件的空间反应，通过分析计算结果，可以发现结构的刚度突变部位、连接薄弱的构件以及数据输入有误的部位等。“总刚计算方法”适用于分析有弹性楼板或楼板开大洞的复杂建筑结构，不足之处是计算量大，因而速度稍慢。25 对于没有定义弹性板或没有不与楼板相连构件的工程，“侧刚计算方法”和“总刚计算方法”的计算结果是一致的。3.1.5线性方程组解法程序提供了两种线性方程组解法，供设计人员选择使用及对比分析；（1）VSS向量稀疏求解器，采用稀疏矩阵快速求解方法，计算速度快，但适应能力和稳定性差。（2）LDLT三角求分解，采用非零元素下三角求解方法，比稀疏求解器计算计算速度慢，但适应能力强，稳定性好。3.1.6位移输出方式程序提供了两种位移计算结果输出方式：（1）简化输出：计算书中没有各工况和各振型下的节点位移信息。（2）详细输出：计算书中有各工况和各振型下的节点位移信息。3.1.7构件配筋及验算需要生成构件配筋计算结果时，选择该项，并设置配筋起始层号和配筋终止层号。以上计算控制参数设置完毕，点取<确认>，软件按设定的参数进行计算分析。注意：（1）《抗震规范》5.5.3条规定，“结构再罕遇地震作用下薄弱层(部位)弹塑性变形计算，可采用下列方法：1.不超过12层且刚度无突变的钢筋混凝土框架结构、单层钢筋混凝土厂房可采用本节第5.5.4条的简化计算法;”SATWE程序可以自动进行12层以下钢筋混凝土框架结构的简化弹塑性验算，计算结果再文件SAT-K.OUT中输出，考察弹塑性层间位移角是否符合《抗震规范》表5.5.5的限制。（2）如果建模时布置了次梁，还应执行SATWE主菜单的第三项。25 第四节SATWE计算结果分析与调整选择SATWE正主菜单第4项<分析结果图形和文本显示>，显示SATWE后处理对话框，分为两页，分别是<图形文件输出>和<文本文件输出>，如图所示：<图形文件输出>共有工15个选项，通过平面图和三维彩色云斑图显示计算分析结果，(文本文件输出)共有11个计算结果文件，详细提供了计算结果数据。SATWE输出的计算结果可以分为四类：计算书、动态图形、静态图形和校验数据，分别叙述如下：4.1、计算书通过数字和文字等数据形式反应计算分析结果，设计人员应认真核对计算结果，对不满足规范要求的控制参数进行分析和必要的调整。下面对计算控制参数的分析与调整作详细说明，主要是位移比、层间位移比、周期比、层间刚度比、层间受剪承载力比、刚重比、剪重比等。4.1.1位移比规范规定：《高层规程》4.3.5条规定，“在考虑偶然偏心影响的地震作用下，楼层竖向构件的最大水平位移和层间位移，A级高度高层建筑不宜大于该楼层平均值的1.2倍，不应大于该楼层平均值的1.5倍；B级高度高层建筑、混合结构高层建筑及本规程第10章所指的复杂高层建筑不宜大于该楼层平均值的1．2倍，不应大于该楼层平均值得1.4倍。”基本概念：位移比包含两项内容：(1)楼层竖向构件的最大水平位移与平均水平位移的比值；(2)楼层竖向构件的最大层间位移与平均层间位移的比值。计算位移比仅考虑墙顶、柱顶等竖向构件上节点的最大位移，不考虑其它节点的位移。位移比可以用结构刚心与质心的相对位置(偏心率)表示，二者相距较远的结构在地震作用下扭转效应较大，位移比是控制结构整体抗扭特性和平面不规则性的重要指标。操作要点：位移比在<结构位移输出文件>(WDIDP．OUT)中输出，各楼层位移比为Ratio(X)和Radio(Y)，本书例题X方向位移比，如图所示。注意事项：(1)程序可以输出单向地震、双向地震、偶然偏心等工况下的位移比。设计人员应正确选用。(2)程序仅输出位移比数值，不作是否超限判定，设计人员需根据规范规定自行判定。(3)值得注意的是，规范规定位移比按刚性板假定计算，如果在结构模型中设定了弹性板或楼板开大洞，应计算两次，第一次抗震计算时选择<对所有楼层强制采用刚性楼板假定>。按规范要求的条件计算位移比；第二次应在位移比满足要求后，不选择该项，以弹性楼板假定进行配筋等计算。(4)对于体育场馆、特殊工业建筑、空旷结构、错层和越层等结构，由于其竖向构件高度不一致，采用强制刚性楼板假定会带来较大的计算误差，因此，对这类复杂的建筑结构不宜强行进行位移比控制。(5)位移比是判断结构规则性的重要依据，对是否考虑双向地震有重要的参考作用。(6)高层建筑位移比计算应考虑偶然偏心的影响，多层建筑可以不考虑。(7)当结构层间位移角很小，例如一般结构结构弹性位移角小于规定限值的l／2，复杂结构和高层结构弹性位移角小于规定限值的l／3，位移比可以适当放宽，如放大20％。25 (8)位移比不满足要求的原因，往往是结构平面不规则，刚度布置不均匀，结构上下层刚度偏心较大等，解决办法主要是改进设计，使结构规则，刚度均匀。4.1.2间最大位移与层高之比(层间位移角)规范规定：《抗震规范》5.5.1条和《高层规程》4.6.3条规定，“按弹性方法计算的楼层层间最大位移与层高之比宜符合以下规定”(略)。《抗震规范》5.5.1条说明规定，“第一阶段设计，变形验算以弹性层间位移角表示。”基本概念：层间最大位移与层高之比(简称层间位移角)是控制结构整体刚度和不规则性的主要指标。限制建筑物，特别是高层建筑的层间位移角主要目的有两点：一是保证主体结构基本处于弹性受力状态，避免混凝土受力构件出现裂缝或裂缝超过规范允许的范围；二是保证填充墙和各种管线等非结构构件完好，避免产生明显的损伤。操作要点：各楼层层间位移角和全楼最大层间位移角都在<结构位移输出文件>（WDIDP.OUT）输出，各楼层层间位移角为和。如图所示。注意事项：(1)程序输出层间位移角数值，是否满足规范要求由设计人员判断。(2)层间位移角和位移比一样，也应在刚性楼板假定下计算。4.1.3周期比规范规定：《高层规程》4.3.5条规定，结扭转为主的第一自振周期，与平动为主的第一自振周期T1之比，A级高度高层建筑不应大于0．9，B级高度高层建筑、混合结构高层建筑及本规程第10章所指的复杂高层建筑不应大于0.85。基本概念：扭转周期与平动周期之比足控制结构扭转效应的重要指标，是结构扭转刚度、扭转惯量分布大小的综合反应。控制周期比的目的是使抗侧力构件的平面布置更有效、更合理，使结构不会出现过大的扭转效应。控制结构周期比的实质是，控制结构的扭转变形要小于结构的平动变形，周期比不是要求结构足够结实，而是要求结构刚度布局合理，以此控制地震作用下结构扭转激励振动效应不成为主振动效应，避免结构扭转破坏。操作要点：周期比不能在计算书中直接查到，但在<周期、振型、地震力>（WZQ.OUT）文件中给出了计算周期比的原始数据，需要设计人员自行计算，如图周期比计算方法如下：（1）划分平动振型和扭转振型。考察各振型是平动系数还是扭转系数占主导地位（最好大于0.8，至少也要大于0.5），区分出各振型是平动振型还是扭转振型。从图示计算书可以看出，在所取得15个振型中，第5~14振型为扭转振型，其余为平动振型。（2）找出第一平动振型和第一扭转振型。在平动振型和扭转振型找出周期最长的(一阶振型)为第一平动周期T1和第一扭转周期Tt。必要时还应查看该振型的基底剪力是否较大，考查该振型在(结构整体空间振动简图)中，是否能引起结构整体振动，局部振动周期不能作为第一周期。本例题第1和第5周期分别为第一平动周期和第一扭转周期。(3)周期比计算。将第一扭转周期Tt除以第一平动周期T1即为周期比，考查其值是否小于0.9(或0.85)。本例题周期比为：0。1708／0.5854=02918，满足规范要求。注意事项：(1)在结构符合刚性楼板假定时，周期比计算应在刚性楼板假定下进行；对于不适宜刚性楼板假定的复杂高层建筑结构，不宜考虑周期比控制。（2）对于多塔大底盘结构，各个塔楼宜分别计算周期比。（3）如周期比不满足规范要求，说明该结构扭转效应明显，对抗震不利，应进行调整。（4）周期比调整原则：25 1）结构抗侧力构件的布局均匀对称。2）增加结构周边的刚度，方法如下：l增大周边柱、剪力墙的截面或数量；l增大周边梁的高度、楼板的厚度；l在楼板外伸段凹槽处设置连接梁或连接板；l加强转角窗周边构件的截面和强度，包括剪力墙、暗柱、窗间墙、楼板等，特别是增设暗梁。l减少周边剪力墙洞口。3）降低结构中部的刚度，方法如下：l结构中部剪力墙上开洞；l中部核心筒开结构洞再填充。4.4.4层间刚度比规范规定：《高层规程》4.1.2条规定，“抗震设计的高层建筑结构，其楼层侧向刚度不宜小于相邻上部楼层侧向刚度的70％或其上相邻三层侧向刚度平均值的80%。”《高层规程》5.1.14条规定，“对竖向不规则的高层建筑结构．包括某楼层抗侧刚度小于其上一层的70%或小于其上相邻三层侧向刚度平均值的80％……其薄弱层对应于地震作用标准值的地震剪力应乘以1.15的增大系数”。《高层规程》附录E.0.2条规定，“当转换层设置在3层及3层以上时，其楼层侧向刚度尚不应小于相邻上部楼层侧向刚度的60％。”《抗震规范》附录E.2.1条规定，筒体结构“转换层上下层的侧向刚度比不宜大于2。”程序实现：刚度比是控制结构竖向不规则和判断薄弱层的重要指标。程序根据规范要求自动计算层间刚度比，自动判定是否因刚度比突变出现薄弱层，自动对薄弱层放大地震剪力。操作要点：层间刚度比和薄弱层地震剪力放大信息在（结构设计信息)(WMASS.OUT)文件中输出，层间刚度比为Ratx1和Raty1,如图所示。从计算书中可知，本图各楼层的“薄弱层地震剪力放大系数”都是“1”，书名该结构没有薄弱层。注意事项：（1）程序提供了剪切刚度、剪弯刚度、地震剪力与地震层间位移之比三种刚度比的计算方法，由于计算方法不同，计算结果差异较大，设计人员应正确选用。（2）转换层数以楼层竖向抗侧力构件不连续形成的薄弱层，不论层间刚度比是多少，都将该楼层设置为薄弱层。4.1.5层间受剪承载力比规范规定：《抗震规范》3．4．3条规定，“平面规则而竖向不规则的建筑结构……楼层承载力突变时，薄弱层抗侧力结构的受剪承载力不应小于相邻上一楼层的65％。”《高层规程》4，4．3条规定，“A级高度高层建筑的楼层层间抗侧力结构的受剪承载力不宜小于其上一层受剪承载力的80％，不应小于其上一层受剪承载力的65％；B级高度高层建筑的楼层层间抗侧力结构的受剪承载力不应小于其上一层受剪承载力的75％。”《高层规程》5．L1-4条规定，“对竖向不规则的高层建筑结构……结构楼层层间抗侧力结构的承载力小于其上一层的80％……其薄弱层对应于地震作用标准值的地震剪力应乘以1.15的增大系数”。程序实现：层间受剪承载力比也是控制结构竖向不规则性和判断薄弱层的重要指标。根据规范要求，程序自动计算层间受剪承载力比。25 操作要点：层间受剪承载力在<结构设计信息>(WMASS．OUT)文件中输出，层间受剪承力比为Ratio_BuX和Ratio_BuY。程序没有自动判定承载力是否超出限值而出现薄弱层，需要设计人员自行判定。如有薄弱层，应手工设定薄弱层后重新计算，程序自动放大薄弱层的地震剪力，如图所示例题层间受剪承载力比。注意事项：(1)受剪承载力的计算与混凝土强度、实配钢筋面积等因素有关，在SATWE计算时尚不知实配钢筋面积，因此程序以计算配筋面积代替实配钢筋面积作计算不够真实。（2）受剪承载力计算以矩形柱代替异型柱和剪力墙作近似计算，结果仅供参考。4.1.6剪重比规范规定：《抗震规范》5.2.5条和《高规》3.3.13条规定，“抗震验算时，结构任一楼层的水平地震剪力应符合下式要求剪力系数，不应小于表5.2.5规定的楼层最小地震剪力系数值，对竖向不规则结构的薄弱层，尚应乘以1.15的增大系数。”基本概念：剪重比是抗震设计中非常重要的参数。规范规定剪重比计算，主要是因为在长周期作用下，地震影响系数下降较快，对于基本周期大于3.5s的结构，由此计算出来的水平地震作用下的结构效应有可能太小。而对于长周期结构，地震动态作用下的地面运动速度和位移可能对结构具有更大的破坏作用，而振型分解反应谱法尚无法对此做出准确的计算。出于安全考虑，规范规定了各楼层水平地震剪力的最小值，该值如不满则要求，说明结构有可能出现比较明显的薄弱部位，须进行调整操作要点：剪重比在<周期、振型、地震力>(WZQ.OUT)文件中输出，各塔的地震剪力为VX和Vy。如图例题X方向各楼层剪重比和规范要求的最小剪重比。注意事项：(1)若结构剪重比不满足规范要求，建议先不选择程序自动调整，首先考查剪重比原始值，若与规范要求相差较大，应优化设计方案，改进结构布局、调整结构刚度；当剪重比与规范要求相差不大时，再选择该项自动调整地震剪力，以完全满足规范要求。(2)正确计算剪重比，必须选取足够的振型个数使有效质量系数大于0.9。(3)地下室由于受回填土的约束作用，可以不考虑剪重比调整。4.1.7刚重比规范规定：《高规》5.4.4条规定，“高层建筑结构的稳定应符合下列规定”（略）。基本概念：刚重比时结构刚度与重力荷载之比。它是控制结构整体稳定的重要只标。高层建筑结构的稳定设计主要是控制在风荷载或水平地震作用下，重力荷载产生的二阶效应（P-△效应）不致过大，导致结构失稳倒塌。结构的刚重比是影响重力二阶效应的主要参数，通过对结构刚重比的控制，满足高层建筑稳定性要求。操作要点：刚重比在<结构设计信息>（WMASS.OUT）文件输出，若该文件显示“能够通过高规（5.4.4）的整体稳定验算”，表示刚重比满足规范要求，否则应修改设计。如图例题所示刚重比计算结果。注意事项：刚重比不满足规范要求，通常应调整结构的高宽比。4.1.8框架的倾覆力矩比规范规定：《抗震规范》6.1.3条规定，“框架－抗震墙结构，在基本振型地震作用下，若框架部分承受的地震倾覆力矩大于结构总地震倾覆力矩的50％，其框架部分的抗震等级应按框架结构确定，最大适用高度可比框架结构适当增加。”25 基本概念：框架－剪力墙结构在进行抗震设计时，在基本振型地震作用下，框架部分承受的地震倾覆力矩和结构总倾覆力矩的比值MP／M，决定框架的抗震等级、结构最大适用高度和高宽比等。操作要点：1)若MP／M≤0.5，框架部分的抗震等级及柱轴压比按框架－剪力墙结构中框架结构确定。2）若0.75≥MP／M>0.5，框架部分的抗震等级及柱轴压比按纯框架结构确定。3)若MP／M>0．75，结构的最大适用高度可按配置少量剪力墙的框架结构确定。框架的倾覆力矩比可以在<框架柱倾覆弯矩及0．2Qo调整系数>(WV02Q．OUT)文件中查到，如图本例框架柱地震倾覆弯矩占总弯矩的比值。4.1.9地震作用调整整体结构地震作用调整主要指：（1）楼层最小地震剪力调整《抗震规范》5.2.5条规定了任一楼层水平地震剪力的要求，软件可以自动实现这—调整要求。（2）框架结构0.2Q0调整《抗震规范》6.2.13条和《高规》8.1.4规定了结构0.2Q0调整的要求，软件允许按设计人员指定的楼层和系数进行调整。（3）边榀构件地震作用效应调整《抗震规范》5.2.3条规定，“规则结构不进行扭转耦连计算时，平行于地震作用方向的两个边榀，其地震作用效应应乘以增大系数。一般情况下，短边可按1.15采用，长边可按l.05采用；当扭转刚度较小时，宜按不小于1.3采用。”SATWE软件采用空间有限元分析，总考虑扭转耦连计算，不必执行该条规定。（4）转换梁地震作用下的内力调整《抗震规范》：3.4.3条和《高规》10.2.6条规定了竖向构件不连续时，转换构件水平地震作用计算内力应乘以增大系数。只要设计人员定义了转换构件，软件可以自动实现调整要求。（5）框支柱地震作用下的内力调整《高规》10.2.7条规定了带转换层的高层建筑结构的框支柱承受的地震剪力标准值要求，只要设计人员定义框支柱，软件可以实现相应的调整要求。(6)板柱—抗震墙结构地震作用调整《抗震规范》6.6.5条规定了板柱—抗震墙结构的墙和柱各自承担的地震作用，如设置<结构体系>为“板柱—剪力墙结构”，软件自动完成这一调整。4.1.10设计内力调整（1）梁设计剪力调整《抗震规范》6.2.4条和《高规》6.2.5条和7.2.22条规定了抗震设计时，粱端截面组合的剪力设计值要求，软件自动进行相应调整。（2）柱设计内力调整《抗震规范》6.2.2条、6.2.3条、6.2.6条、6.2.10条和《高规》4.9.2条规定了抗震设计时，强柱弱梁的概念设计要求，需要对底层柱、角柱和框支柱的组合设计内力值进行调整，对特殊构件定义后软件作相应调整。（3）剪力墙设计内力调整25 《高规》4.9.2条、7.2.10条和10.2.14条规定了抗震设计时，剪力墙底部加强区和非加强区截面组合的设计内力要求，软件自动进行相应调整。（4）9度及一级框架结构调整《抗震规范》6.2.4条和《高规》7.2.22条，规定了9度抗震及一级框架结构设计时，构件内力调整要求，软件自动进行相应调整。（5）构件的抗震等级《高规》7.2.1-3条和10.2.5条规定了对某些特殊结构的构件抗震等级提高一级的要求，软件自动进行相应调整。4.2动画图形通过三维线框模型、三维实体模型的动态图，显示反映结构的计算分析结果，主要有：l<9.各荷载工况下结构空间变形简图>l<12.结构整体空间振动简图>通过三维动态图形，可以形象直观地查看到建模错误，荷载传导不正确，参数设置不正确，结构设计不合理等，引起的构件病态振动和结构局部振动，这对宏观把握结构分析合理性是十分有益的。如图本题空间振动简图。4.3静态图形通过平面图、立面图、立体图的数据，显示结构计算分析结果，主要有构件编号图、配筋图、轴压比图、各种荷载工况下的内力图等。设计人员除了查阅各项内力计算数值外，特别要注意构件计算结果是否满足规范，如轴压比、剪压比、剪跨比、跨高比、高厚比（剪力墙）及长细比（柱）等，构件配筋参数包括纵筋、箍筋、分布钢筋、配筋率及有无超筋等。如图本例配筋局部简图。警示：<7.底层柱、墙最大组合内力简图>中数据仅用于上部荷载传导正确性校核，不能用于基础设计，该程序已不再维护，建议不要使用。4.4柱双偏压验算方法如SATWE整体分析时采用单偏压计算，建议应进行双偏压验算。方法是：执行SATWE软件第4项<分析结果图形和文本显示>，选择<14.柱钢筋修改及双偏压验算>，进入柱双偏压验算图形界面，点取【钢筋验算】，显示钢筋验算对话框，如图所示。通过<添加>（或<全部添加>）选项，将左侧<楼层列>中需要验算的楼层号转移到右侧（验算层），点击<确认>，即对选择楼层的全部柱钢筋进行双偏压验算，如钢筋用红色字体显示，表示双偏压验算不满足要求，可以用【修改钢筋】命令将柱钢筋逐步加大，再进行验算，直至柱钢筋标注字体都为白色，全部满足双偏压验算为止。25