satwe计算结果分析
要:在使用中国建筑科学研究院PKPMCAD工程部开发研制的PKPM系列软件中的高层建筑结构空间有限元分析软件（SATWE）进行高层结构的配筋计算后，可以得到一些计算结构图形和文本。本文仅以SATWE程序的电算结果，结合现行规范条文的要求，谈谈如何对高层结构电算结果进行判读、分析、控制与调整。
关键字：高层建筑，建筑结构，SATWE，电算结果，限值，分析，调整
引言:
高层建筑结构空间有限元分析软件（SATWE）是中国建筑科学研究院PKPMCAD工程部专门为高层结构分析与设计而开发的基于壳元理论的三维组合结构有限元分析软件。根据SATWE电算结果文件，可以方便快捷的对《建筑抗震设计规范GB50011-2001（2008版）》(以下简称为抗规);《高层建筑混凝土结构技术规程JGJ3-2002》(以下简称为高规)中规定一些重要参数的限值，如位移、周期、轴压比、层刚度比、剪重比、刚重比、层间受剪承载力比等的限值进行判读、分析、调整与控制。本文对电算结果中最重要的三个文本输出文件和一个图形输出文
件，逐条进行分析。
一、结构设计信息WMASS.OUT
本文本信息需要分析与调整的主要包括刚度比、刚重比和层间受剪承载力之比。
1.1刚度比的控制
1.1.1规范条文及其控制意义
见《高规》4.4.2、5.1.14条及《抗规》3.4.2条。
控制刚度比主要为控制结构竖向规则性，以免竖向刚度突变，形成薄弱层。
1.1.2电算结果判读分析
剪切刚度主要用于底部大空间为一层的转换结构（例如一层框支）及地下室嵌固条件的判定，判断地下室嵌固时，依据《高规》5.3.7，地下室其上一层的计算信息中Ratx，Raty 结果不应大于0.5。剪弯刚度主要用于底部大空间为多层的转换结构（例如二层以上框支）；通常工程都采用地震剪力与地震层间位移比。在各层刚心、偏心率、相邻层侧移刚度比等计算信息中Ratx1，Raty1结果大于等于1。即满足规范要求。
1.1.3不满足时的调整方法
应适当加强本层墙柱、梁的刚度，适当削弱上部相关楼层墙柱、梁的刚度。如实在不便调整，SATWE会自动将不满足要求楼层定义为薄弱层，并按高规5.1.14将该楼层地震剪力放大1.15倍。
1.2刚重比的控制
1.2.1规范条文及其控制意义
见《高规》5.4.1及5.4.4条。
控制刚重比主要为了控制结构的稳定性，避免结构在风载或地震力的作用下整体失稳、滑移、倾覆。
1.2.2电算结果判读分析
<结构整体稳定验算结果>X向刚重比EJd/GH**2；Y向刚重比EJd/GH**2。结构刚重比EJd/GH**2大于1.4,能够通过《高规》(5.4.4)的整体稳定验算；该结构刚重比EJd/GH**2大于2.7,可以不考虑《高规》（5.4.1）的
重力二阶效应。刚重比不满足要求，说明结构的刚度相对于重力荷载过小；但刚重比过分大，则说明结构的经济技术指标较差。
1.2.3不满足时的调整方法
不满足要求时需改变结构布置，加强墙、柱等竖向构件的刚度，若过分大时，也宜适当减少墙柱等竖向构件的截面面积。
1.3层间受剪承载力之比的控制
1.3.1规范条文及其控制意义
见《高规》4.4.3条及《抗规》3.4.2条。
控制层间受剪承载力之比主要为了控制竖向不规则性，以免竖向楼层受剪承载力突变，形成薄弱层.
1.3.2电算结果判读分析
楼层抗剪承载力、及承载力比值Ratio_Bu:X,Y在A级高度时均应不宜小于0.8，不应小于0.65；在B级高度时均应小于0.75。
1.3.3不满足时的调整方法
应适当加强本层构件的刚度，如提高混凝土强度或加大截面，以提高本层墙柱等抗侧力构件的承载力。如实在不便调整，需在SATWE的“调整信息”中的“指定薄弱层个数”中填入该楼层层号，SATWE将按高规5.1.14将该楼层地震剪力放大1.15倍。
二、周期振型地震力WZQ.OUT
本文本信息需要分析与调整的主要包括周期比、剪重比及有效质量系数。
计算中应注意当地震作用最大的方向大于15度时，应将该数值回填SATWE“总信息”的“水平力与整体坐标夹角”选项并重新计算。结构基本周期可先保留程序默认值（程序默认值是按《高规》附录B公式B.0.2计算的），待计算后将WZQ.OUT中的第一振型的周期重新填入计算。
2.1周期比的控制
2.1.1规范条文及其控制意义
见《高规》4.3.5条。
控制周期比主要为了控制结构平面规则性，以避免产生过大的偏心而导致结构产生较大的扭转效应。
2.1.2电算结果判读方法
SATWE程序中的振型是以其周期长短排序的，结构的第一、第二振型宜为平动，扭转周期宜出现在第三振型之后。判断振型是平动还是扭转一般可依据平动系数和扭转系数，但当结构不规则时，还需参看振型图确定扭转是否为局部扭转。确定第一扭转周期与第一平动周期的比A级高度不应大于0.9，B级高度不应大于0.85。
2.1.3不满足时的调整方法
周期比不满足时，应加强结构外围墙柱、梁的刚度，适当削弱结构中间墙柱的刚度。
2.2剪重比及有效质量系数的控制
2.2.1规范条文及其控制意义
见《高规》3.3.13、5.1.13条及《抗规》5.2.5条。
主要为限制各楼层的最小水平地震剪力，确保周期较长的结构的安全。
2.2.2电算结果判读方法
查看FloorTowerFyVy(分塔剪重比)(整层剪重比)MyStaticFy，WZQ.OUT中按照《抗震规范》5.2.5规定已得出最小剪重比数值（如3.2％）。后面紧跟着有效质量系数需大于90％。剪重比不满足规范要求，说明结构的刚度相对于水平地震剪力过小；但剪重比过分大，则说明结构的经济技术指标较差，宜适当减少墙、柱等竖向构件的截面面积。
2.2.3不满足时的调整方法
当剪重比偏小且与规范限值相差较大时，宜调整增强竖向构件，加强墙、柱等竖向构件的刚度。
当剪重比偏小但达到规范限值的80％以上时，可按下列方法之一进行调整：
1）在SATWE的“调整信息”中勾选“按抗震规范5.2.5调整各楼层地震内力”，SATWE
按抗规5.2.5自动将楼层最小地震剪力系数直接乘以该层及以上重力荷载代表值之和，用以调整该楼层地震剪力，以满足剪重比要求。
2）在SATWE的“调整信息”中的“全楼地震作用放大系数”中输入大于1的系数，增大地震作用，以满足剪重比要求。
3）在SATWE的“地震信息”中的“周期折减系数”中适当减小系数，增大地震作用，以满足剪重比要求。
当有效质量系数小于90％时，应增加振型组合数以满足大于90％的要求，振型组合数应不大于结构自由度数（结构层数的3倍）。
三、结构位移WDISP.OUT
本文本信息需要分析与调整的主要包括层间位移角和楼层位移比。这两个量值都必须是在刚楼板假下得出的，弹性楼板条件下得到的值将没有意义。层间位移角计算时只需考虑结构自身的扭转藕联，无需考虑偶然偏心和双向地震；楼层位移比计算时需要考虑偶然偏心，但不考虑双向地震。下面着重位移比进行分析与调整。
3.1位移比的控制
3.1.1规范条文及其控制意义
见《抗规》3.4.2条及《高规》4.3.5条。
主要为限制结构平面布置的不规则性，以避免产生过大的偏心而导致结构产生较大的扭转效应。
位移比不满足规范要求，说明结构的刚心偏离质心的距离较大，扭转效应过大，结构抗侧力构件布置不合理。
3.1.2电算结果判读方法
位移比需在刚性楼板假定下计算的，最大位移与层平均位移的比值Ratio-(X),Ratio-(Y)，最大层间位移与平均层间位移的比值Ratio-Dx,Ratio-Dy在A级高度时均不宜大于1.2，不应大于1.5；在B级高度时均不宜大于1.2，不应大于1.4。
3.1.3不满足时的调整方法
通过调整改变结构平面布置，减小结构刚心与质心的偏心距；调整方法如下：
1）由于位移比是在刚性楼板假定下计算的，结构最大水平位移与层间位移往往出现在结构的边角部位；因此应注意调整结构外围对应位置抗侧力构件的刚度，减小结构刚心与质心的偏心距。同时在设计中，应在构造措施上对楼板的刚度予以保证。
2）对于位移比不满足规范要求的楼层，也可利用程序的节点搜索功能在SATWE的“分析结果图形和文本显示”中的“各层配筋构件编号简图”中，快速找到位移最大的节点，加强该节点对应的墙、柱等构件的刚度。
节点号在“SATWE位移输出文件”中查找。也可找出位移最小的节点削弱其刚度，直到位移比满足要求
四、梁弹性挠度、柱轴压比、墙边缘构件简图
本图形文件信息需要分析与调整的主要包括墙、柱轴压比。
4.1轴压比的控制
4.1.1规范条文及其控制意义
见抗规6.3.7和6.4.6条，高规6.4.2和7.2.14条
控制轴压比主要为限制结构的轴压比，保证结构的延性要求，规范对墙肢和柱均有相应限值要求。轴压比不满足规范要求，结构的延性要求无法保证；轴压比过小，则说明结构的经济技术指标较差，宜适当减少相应墙、柱的截面面积。
4.1.2电算结果判读方法
在WPJC*(*为结构层号)中，墙柱构件边白色数字为柱轴压比，绿色数字为墙肢轴压比，
若柱、墙肢的轴压比超限，则以红色数字显示。
4.1.3不满足时的调整方法
增大该墙、柱截面或提高该楼层墙、柱混凝土强度。
结语:
在高层建筑结构计算中，SATWE软件的应用非常广泛，如何读懂SATWE电算的结果，判断建筑结构模型的合理性，有的放矢的调整计算模型，解决电算结果中不合理的因素，是我们工程设计人员必须要掌握的一门知识。这里，只是浅谈了根据SATWE电算结果文件对现行规范条文规定的一些重要计算参数的限值进行控制调整的方法，这些重要限值的调整涉及构件截面、刚度及平面位置的改变，在调整过程中可能相互关联，应注意不要顾此失彼。其实在设计过程中还有很多方面需要我们控制，以设计出合理的结构，保证建筑物的质量。这要我们不断总结和完善才能使结构设计更加的合理化。
SATWE计算结果分析和调整方法
SATWE 软件计算结果分析 一、位移比 1. 位移 规范条文： 新高规3.4.5 规定：结构平面布置应减少扭转的影响。在考虑偶然偏心影响的规定水平地震力作用下，楼层竖向构件最大的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倍，不应大于该楼层平均值的倍；B级高度高层建筑、超过A级高度的混合结构及本规程第10章所指的复杂高层建筑不宜大于该楼层平均值的倍，不应大于该楼层平均值的倍。 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，不考虑其他节点的位移。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。 钢筋混凝土高层建筑结构的最大适用高度应区分为A级和B级： 名词释义： 位移比：即楼层竖向构件的最大水平位移与平均水平位移的比值。 层间位移比：即楼层竖向构件的最大层间位移角与平均层间位移角的比值。 其中： 最大水平位移：墙顶、柱顶节点的最大水平位移。 平均水平位移：墙顶、柱顶节点的最大水平位移与最小水平位移之和除2。 层间位移角：墙、柱层间位移与层高的比值。 最大层间位移角：墙、柱层间位移角的最大值。 平均层间位移角：墙、柱层间位移角的最大值与最小值之和除2。 控制目的: 高层建筑层数多，高度大，为了保证高层建筑结构具有必要的刚度，应对其最大位移和层间位移加以控制，主要目的有以下几点：
1 ?保证主体结构基本处于弹性受力状态 ，避免混凝土墙柱出现裂缝，控制楼面梁板的裂缝数量，宽度。 2 ?保证填充墙，隔墙，幕墙等非结构构件的完好，避免产生明显的损坏。 3 .控制结构平面规则性，以免形成扭转，对结构产生不利影响。 结构位移输出文件（） Max-(X)、Max-(Y)---- 最大X 、Y 向位移。（mr ） Ave-(X)、Ave-(Y)----X 、Y 平均位移。（m ） Max-Dx , Max-Dy :X ，Y 方向的最大层间位移 Ave-Dx , Ave-Dy :X ，Y 方向的平均层间位移 Ratio-(X) 、Ratio-(Y)-- --X 、Y 向最大位移与平均位移的比值。 Ratio-Dx,Ratio-Dy :最大层间位移与平均层间位移的比值 即要求: 操作要点：位移比在 <结构位移 > （）中输出，各楼层位移比为 Ratio(X)=Max(X)/Ave(X) 调整方法: 1） 程序调整：satwe 程序不能实现 2） 人工调整：只能人工调整改变结构平面布置，使结构规则，刚度均匀，减小结构刚心与形心的偏 心距：可利用程序的节点搜索功能在 satwe 的“分析结构图形和文本显示”中的“各层配筋构件编号简图” 中快速找到位移最大的节点，加强该节点对应的墙、柱等构件刚度；也可以找出位移最小的节点削弱其刚 度；直到位移比满足要求。 注意事项 （1）.验算位移比应选择强制刚性楼板假定，但当凸凹不规则或楼板局部不连续时，应采用符合楼板 平面内实际刚度变化的计算模型，当平面不对称时尚应计及扭转影响。最大层间位移、位移比是在刚性楼 板假设下的控制参数。构件设计与位移信息不是在同一条件下的结果 （即构件设计可以采用弹性楼板计算, 而位移计算必须在刚性楼板假设下获得） ，故可先采用刚性楼板算出位移，而后采用弹性楼板进行构件分 析。 （2）但需注意的是，对于复杂结构，如不规则的坡屋顶、体育馆看台、工业厂房、错层和越层结构, Ratio-(X)= Max-(X)/ Ave-(X) Ratio-Dx= Max-Dx/ Ave-Dx Y 方向相同 最好 < 不能超过 最好 < 不能超过 Ratio(X)和 Radio(Y)。其中,
软弱下卧层验算-自己总结非常实用
软弱下卧层验算 二、设计依据 《建筑地基基础设计规范》 三、计算信息 1. 基础类型：条形基础 2.几何参数: 基础宽度 b=1.000 m 3.计算参数: 基础埋置深度dh=1.000 m 地基压力扩散角θ: 自动计算 上层土压缩模量 Es1=7.200 Mpa 下层土压缩模量 Es2=3.900 Mpa 4.荷载信息: 竖向力标准组合值 Fk=70.000 kN 基础及其上覆土的平均容重 γ 地基承载力特征值 fak=90.000 kPa 5.地面以下土层参数: 四、软弱下卧层验算 1.软弱下卧层顶面处经深度修正后地基承载力特征值 faz faz=fak+ηd*γm*(dh-0.5)=90.000+1.0*20.000*(1.000-0.5)=100.000 kPa 2.计算基础底面处的平均压力值pk pk=Fk/b+γ*dh=70.000/1.000+20.000*1.000=90.000 kPa 3.计算基础底面处土的自重压力值 pc=γ*d=20.000 kPa 4.计算地基压力扩散角 上层土压缩模量 Es1=7.200 Mpa 下层土压缩模量 Es2=3.900 Mpa Es1/Es2=7.200/3.900=3.000 z/b=2.700/1.000=2.700 查基础规范 表5.2.7,地基压力扩散角θ=23° 5.计算相应于荷载效应标准组合时，软弱下卧层顶面处附加压力值 pz 条形基础：pz=b*(pk-pc)/(b+2*z*tan θ) =1.000*(90.000-20.000)/(1.000+2*2.700*0.424) =21.263 kPa 6.计算软弱下卧层顶面处土的自重压力值 pcz ： pcz =∑γi*ti=74.000 kPa 7.当地基受力层范围内有软弱下卧层时，应按下式验算： pz+pcz=21.263+74.000=95.263 PCB失效分析技术及部分案例 作为各种元器件的载体与电路信号传输的枢纽，PCB已经成为电子信息产品的最为重要而关键的部分，其质量的好坏与可靠性水平决定了整机设备的质量与可靠性。但是由于成本以及技术的原因，PCB在生产和应用过程中出现了大量的失效问题。 对于这种失效问题，我们需要用到一些常用的失效分析技术，来使得PCB在制造的时候质量和可靠性水平得到一定的保证，本文总结了十大失效分析技术，供参考借鉴。 1.外观检查 外观检查就是目测或利用一些简单仪器，如立体显微镜、金相显微镜甚至放大镜等工具检查PCB的外观，寻找失效的部位和相关的物证，主要的作用就是失效定位和初步判断PCB 的失效模式。外观检查主要检查PCB的污染、腐蚀、爆板的位置、电路布线以及失效的规律性、如是批次的或是个别，是不是总是集中在某个区域等等。另外，有许多PCB的失效是在组装成PCBA后才发现，是不是组装工艺过程以及过程所用材料的影响导致的失效也需要仔细检查失效区域的特征。 2.X射线透视检查 对于某些不能通过外观检查到的部位以及PCB的通孔内部和其他内部缺陷，只好使用X 射线透视系统来检查。X光透视系统就是利用不同材料厚度或是不同材料密度对X光的吸湿或透过率的不同原理来成像。该技术更多地用来检查PCBA焊点内部的缺陷、通孔内部缺陷和高密度封装的BGA或CSP器件的缺陷焊点的定位。目前的工业X光透视设备的分辨率可以达到一个微米以下，并正由二维向三维成像的设备转变，甚至已经有五维（5D）的设备用于封装的检查，但是这种5D的X光透视系统非常贵重，很少在工业界有实际的应用。 3.切片分析 切片分析就是通过取样、镶嵌、切片、抛磨、腐蚀、观察等一系列手段和步骤获得PCB SATWE软件计算结果分析 一、位移比 1.位移 规条文： 新高规3.4.5规定：结构平面布置应减少扭转的影响。在考虑偶然偏心影响的规定水平地震力作用下，楼层竖向构件最大的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、超过A级高度的混合结构及本规程第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的1.4倍。 基本概念：位移比包含两项容 （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，不考虑其他节点的位移。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。 钢筋混凝土高层建筑结构的最大适用高度应区分为A级和B级： 名词释义： 位移比：即楼层竖向构件的最大水平位移与平均水平位移的比值。 层间位移比：即楼层竖向构件的最大层间位移角与平均层间位移角的比值。 其中： 最大水平位移：墙顶、柱顶节点的最大水平位移。 平均水平位移：墙顶、柱顶节点的最大水平位移与最小水平位移之和除2。 层间位移角：墙、柱层间位移与层高的比值。 最大层间位移角：墙、柱层间位移角的最大值。 平均层间位移角：墙、柱层间位移角的最大值与最小值之和除2。 控制目的: 高层建筑层数多，高度大，为了保证高层建筑结构具有必要的刚度，应对其最大位移和层间位移加以控制，主要目的有以下几点： 1．保证主体结构基本处于弹性受力状态,避免混凝土墙柱出现裂缝,控制楼面梁板的裂缝数量,宽度。 2．保证填充墙,隔墙,幕墙等非结构构件的完好,避免产生明显的损坏。 3．控制结构平面规则性，以免形成扭转，对结构产生不利影响。 结构位移输出文件（WDISP.OUT） Max-(X)、Max-(Y)----最大X、Y向位移。（mm） Ave-(X)、Ave-(Y)----X、Y平均位移。（mm） Max-Dx ，Max-Dy : X,Y方向的最大层间位移 Ave-Dx ，Ave-Dy : X,Y方向的平均层间位移 Ratio-(X)、Ratio-(Y)---- X、Y向最大位移与平均位移的比值。 Ratio-Dx,Ratio-Dy : 最大层间位移与平均层间位移的比值 即要求： Ratio-(X)= Max-(X)/ Ave-(X) 最好<1.2 不能超过1.5 Ratio-Dx= Max-Dx/ Ave-Dx 最好<1.2 不能超过1.5 软弱下卧层验算例子 Document serial number【UU89WT-UU98YT-UU8CB-UUUT-UUT108】 2.基础类型矩形基础 3.基础参数基础尺寸： b×l=2000×2000mm2 基础埋深：d = 荷载： Fk = 地下水位埋深： 4.计算参数设计时执行的规范：《建筑地基基础设计规范》（GB 50007－2002）以下简称 "基础规范" 基础宽度承载力修正系数： 5.地质参数 土层名称重度kN/m3 模量Es 厚度(m) 深度(m) 承载力(kPa) 1 填土 2 粉质粘土 150 3 淤泥质土 84 二、计算步骤 1.计算基础底面的附加压力 基础自重和其上的土重为： Gk=rgAd=20×××= kN 基础底面平均压力为： pk=（Fk+Gk）/A =（+）/（×） = kPa 基础底面自重压力为： pc=gm1d= ×= kPa 上式中 gm1为基底标高以上天然土层的加权平均重度，其中地下水位下的重度取浮重度 gm1=×+×/+ ==m3基础底面的附加压力为： p0= pk- pc= = kPa 2.计算软弱下卧层顶面处的附加压力 附加压力按扩散角计算 Es1/Es2 = = z/b = = Es1为上层土压缩模量，Es2为下层土压缩模量； z为基础底面至软弱下卧层顶面的距离； b为矩形基础底边的宽度； 查"基础规范"表，得q=23°； 由"基础规范"式，得 pz = lb(pk-pc)/((b+2ztanq)(l+2ztanq)) = ××( /(( +2××tan 23°) ×( +2××tan 23°)) = （×） = kPa 3.计算软弱下卧层顶面处的自重压力 pcz= gmd= ×= kPa 上式中 gm为软弱下卧层顶面标高以上天然土层的加权平均重度，其中地下水位下的重度取浮重度 gm=（×+×+×）/（++） = SATWE软件计算结果分析 一、位移比、层间位移比控制 规范条文： 高规的3.4.5条规定，楼层竖向构件的最大水平位移和层间位移角，A、B级高度高层建筑均不宜大于该楼层平均值的1.2倍；且A级高度高层建筑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复杂高层建筑，不应大于该楼层平均值的1.4倍。 高规3.7.3条规定，高度不大于150m的高层建筑，其楼层层间最大位移与层间之比（即最大层间位移角）Δu/h应满足以下要求： 结构休系Δu/h限值 框架 1/550 框架-剪力墙，框架-核心筒，板柱-剪力墙 1/800 筒中筒，剪力墙 1/1000 除框架结构外的转换层 1/1000 名词释义： （1）位移比：即楼层竖向构件的最大水平位移与平均水平位移的比值。 （2）层间位移比：即楼层竖向构件的最大层间位移角与平均层间位移角的比值。 其中： 最大水平位移：墙顶、柱顶节点的最大水平位移。 平均水平位移：墙顶、柱顶节点的最大水平位移与最小水平位移之和除2。 层间位移角：墙、柱层间位移与层高的比值。 最大层间位移角：墙、柱层间位移角的最大值。 平均层间位移角：墙、柱层间位移角的最大值与最小值之和除2。 控制目的: 高层建筑层数多，高度大，为了保证高层建筑结构具有必要的刚度，应对其最大位移和层间位移加以控制，主要目的有以下几点： 1．保证主体结构基本处于弹性受力状态,避免混凝土墙柱出现裂缝,控制楼面梁板的裂缝数量,宽度。2．保证填充墙,隔墙,幕墙等非结构构件的完好,避免产生明显的损坏。 3．控制结构平面规则性，以免形成扭转，对结构产生不利影响。 结构位移输出文件（WDISP.OUT） Max-(X)、Max-(Y)----最大X、Y向位移。（mm） Ave-(X)、Ave-(Y)----X、Y平均位移。（mm） Max-Dx ，Max-Dy : X,Y方向的最大层间位移 Ave-Dx ，Ave-Dy : X,Y方向的平均层间位移 Ratio-(X)、Ratio-(Y)---- X、Y向最大位移与平均位移的比值。 Ratio-Dx,Ratio-Dy : 最大层间位移与平均层间位移的比值 剪力墙如何根据SATWE计算结果配筋 | 假设此楼层为构造边缘构件，剪力墙厚度为200， 剪力墙显示“0”是指边缘构件不需要配筋且不考虑构造配筋（此时按照高规表7.2.16来配），当墙柱长小于3倍的墙厚或一字型墙截面高度不大于800mm时，按柱配筋，此时表示柱对称配筋计算的单边的钢筋面积。 水平钢筋：H0.8是指Swh范围内的水平分布筋面积（cm2），Swh范围指的就是Satwe 参数中的墙水平分布筋间距，是指的双侧的，先换算成1米内的配筋值，再来配，比如你输入的间距是200 mm ，计算结果是H0.8，那就用0.8*100（乘以100是为了把cm2转换为mm2）*1000/200=400mm2 再除以2 就是200mm2 再查板配筋表就可以了所以配8@200面积250>200 满足要求了！（剪力墙厚度为200，直径8间距200 配筋率 =2*50.24/(200*200)=0.25%，最小配筋率为排数*钢筋面积/墙厚度*钢筋间距）。 竖向钢筋：计算过程1000X200X0.25%=500mm2，同样是指双侧，除以2就是250mm2，Φ8@200(面积251mm2)足够。 Satwe参数中的竖向配筋率是可根据工程需要调整的，当边缘构件配筋过大时，可提高竖向配筋率。 剪力墙边缘构件中的纵向钢筋间距应该和箍筋（拉筋）的选用综合考虑 一般情况下，墙的钢筋为构造钢筋，不过在屋面层短墙在大偏心受压下有时配筋很大墙竖向分布筋配筋率0.3%进行计算是不对的。应该填0.25%(或者0.20%)。如果填了0.3%，实际配了0.25%，则造成边缘构件主筋配筋偏小。墙竖向分布筋按你输入配筋率,水平配筋按你输入的钢筋间距根据计算结果选筋。 规范规定的：剪力墙竖向和水平分布钢筋的配筋率，一、二、三级时均不应小于0.25％，四级和非抗震设计时均不应小于0.20％，此处的“配筋率”为水平截面全截面的配筋率，以200mm厚剪力墙为例，每米的配筋面积为：0.25% x 200 x 1000 = 500mm2，双排筋，再除以2，每侧配筋面积为250mm2，查配筋表，φ8@200配筋面积为251mm2，刚好满足配筋率要求。 至于边缘构件配筋，一般是看SATWE计算结果里面的第三项：“梁弹性挠度、柱轴压比、墙边缘构件简图”一项里面的“边缘构件”，按此配筋，如果出现异常配筋，比如配筋率过大的情况，就用第十五项：“剪力墙组合配筋修改及验算”一项进行组合墙配筋计算， 结构构件计算书 第1页，共1页 软弱下卧层验算 二、设计依据 《建筑地基基础设计规范》 三、计算信息 1. 基础类型：条形基础 2.几何参数: 基础宽度 b=1.000 m 3.计算参数: 基础埋置深度dh=1.000 m 地基压力扩散角θ: 自动计算 上层土压缩模量 Es1=7.200 Mpa 下层土压缩模量 Es2=3.900 Mpa 4.荷载信息: 竖向力标准组合值 Fk=70.000 kN 基础及其上覆土的平均容重 γ 地基承载力特征值 fak=90.000 kPa 5.地面以下土层参数: 四、软弱下卧层验算 1.软弱下卧层顶面处经深度修正后地基承载力特征值 faz faz=fak+ηd*γm*(dh-0.5)=90.000+1.0*20.000*(1.000-0.5)=100.000 kPa 2.计算基础底面处的平均压力值pk pk=Fk/b+γ*dh=70.000/1.000+20.000*1.000=90.000 kPa 3.计算基础底面处土的自重压力值 pc=γ*d=20.000 kPa 4.计算地基压力扩散角 上层土压缩模量 Es1=7.200 Mpa 下层土压缩模量 Es2=3.900 Mpa Es1/Es2=7.200/3.900=3.000 z/b=2.700/1.000=2.700 查基础规范 表5.2.7,地基压力扩散角θ=23° 5.计算相应于荷载效应标准组合时，软弱下卧层顶面处附加压力值 pz 条形基础：pz=b*(pk-pc)/(b+2*z*tan θ) =1.000*(90.000-20.000)/(1.000+2*2.700*0.424) =21.263 kPa 6.计算软弱下卧层顶面处土的自重压力值 pcz ： pcz =∑γi*ti=74.000 kPa 7.当地基受力层范围内有软弱下卧层时，应按下式验算： pz+pcz=21.263+74.000=95.263 材料失效分析 关于散装无铅焊料的脆性到塑形断裂的 转变温度的研究 姓名：肖升宇专业：材料科学与工程学号：0926000333 摘要 断裂韧性的散装锡，锡铜无铅焊料，锡银和测量功能温度通过一个摆锤冲击试验（冲击试验）。韧脆断裂转变他们发现，即急剧变化，断裂韧性，相比没有转变为共晶锡铅。过渡温度高纯锡，Sn-0.5%铜和Sn-0.5%铜（镍）合金在- 125℃含有Aｇ的焊料显示过渡在较高温度：在范围78到45–°–°C最高转变温度45℃–°测定锡- 5%银，这是球以上的只有30–°角的增加的银内容变化的相变温度较高的值，这可能与高SnAg3颗粒体积分数的焊料的量。这些结果被认为是非常重要的选择最好的无铅焊料组合物。 简介 由2006年七月份。铅的使用电子在欧洲将被禁止，以及无铅焊料应取代锡铅焊料，常用于微电子领域超过50年。许多以Sn为基体的焊料针对于过去几年进行深入研究，如锡银，铜，Sn-Ag-Cu等等，特别是关于其可靠性，工作是远远没有完成。自从这个“软”铅被从焊料中提取出来之后，导致无铅焊料不容易变行和增长了当地积累的应力水平，这也增加了裂缝成核的概率。这显着影响着主要焊点的失效模式，即焊料疲劳。这是众所周知的一些金属松动的低温延性，并表现出脆性断裂模式。因此，韧性到脆性转变温度是一个重要参数。 至于我们的知识，只有现有无铅合金的数据，见迈耶[1]，显示出锡5％银的转变温度为-25°，相比没有过渡锡，铅-1.5Ag93.5％。这其实是相当令人失望，因为许多标准热 循环试验开始温度低至-40甚至-60℃，这会影响故障模式。此外，这个温度范围也有一些应用程序，例如航天。“本文的目的是研究几大部分含铅量焊料的脆性到韧性骨折转变温度。 实验 众所周知的一个摆锤冲击试验，“摆锤试验”，用以确定在断裂消耗的能源量，这是一个断裂韧性的措施材料，如温度的功能。“实验装置如图1所示。 对７种合金材料做了测试，结果如下： ·99.99wt.%Sn ·Sn-0.7wt.%Cu, ·Sn-0.7wt.%Cu (0.1wt.%Ni) ·Sn-3wt%Ag-0.5wt%Cu, ·Sn-4wt%Ag-0.5wt%Cu ·Sn-5wt%Ag ·Sn-37wt.%Pb,作为参考 根据所进行的测试ASTM E23标准的V型缺口样品大小为 10x10x55mm。对于某些样本大小为5x5x55mm的合金被使用，由于只有有限的物质可用。锤能量为50J和冲击速度为3.8米/秒。能源锤358J被用于多次测量时吸收能量大于50J。结果是由截面样品表面正 地基软弱下卧层验算 1、由PKPM计算出上部荷载作用在基础顶部的标准值荷载： F gk = 1800.00 kN F qk = 80.00 kN 不变荷载分项系数r g = 1.20 活荷载分项系数r q = 1.40 F = r g·F gk＋r q·F qk = 2272.00 kN 2、根据地勘资料可知各土层主要物理力学指标建议值如下表： 地基软弱下卧层计算简图 4、地基软弱下卧层验算 (1)修正后的地基承载力特征值 假设：2 16 4 4m b l A= ? = ? = kPa 194.68 )5.0 5.1( m / 18 6.1 )3 4( m / 6. 19 3.0 160 )3 ( )3 ( 3 3 = - ? ? + - ? ? + = - + - + = m kN m kN kPa d b fak fak m d b γ η γ η (2)验算基础底宽度 2 23 16m 80.13m 5.1m /2068.1942272m A kN kPa kN h fa Fk A =≤=?-=-≥ γ 故：假设基础底面积21644m b l A =?=?=满足要求。 (3)基底处附加压力 kPa m m kN m m m m m kN kN A Gk Fk Pc Pk P 1455.1/18m 445.144/202272330=?-????+=+=-= (4)下卧层顶面处附加压力设计值 由5.04 2 z 359.14.40.721==<==≥ b MPa MPa Es Es A ，；故由《规范》知?=23θ kPa 46.71) 23tan 224)(23tan 224(14544)tan 2)(tan 2(0=???+???+??=++= m m m m kPa m m z l z b lbp Pz θθ(5)下卧层顶面处自重应力标准值 kPa m m kN m kN m m kN Pcz 6.462)/8.9/6.19(5.1/18333=?-+?= (6)下卧层顶面以上土的加权平均重度 3333/31.1325.12)/8.9/6.19(5.1/18m kN m m m m kN m kN m m kN m =+?-+?=γ (7)下卧层顶面处修正后的地基承载力特征值 kPa 149.93)5.05.3(m /31.130.1110) 3(3=-??+=-++=m kN kPa d fak fak m d γη (8)验算下卧层强度 kPa fa Pz 93.149118.06kPa 46.6kPa kPa 46.71=<=+= 符合要求。 SATWE软件计算结果分析 一、位移比、层间位移比控制 规范条文： 新高规的4.3.5条规定，楼层竖向构件的最大水平位移和层间位移角，A、B级高度高层建筑均不宜大于该楼层平均值的1.2倍；且A级高度高层建筑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复杂高层建筑，不应大于该楼层平均值的1.4倍。 高规4.6.3条规定，高度不大于150m的高层建筑，其楼层层间最大位移与层间之比（即最大层间位移角）Δu/h应满足以下要求： 结构休系 Δu/h限值 框架 1/550 框架‐剪力墙，框架‐核心筒 1/800 筒中筒，剪力墙 1/1000 框支层 1/1000 名词释义： （1） 位移比：即楼层竖向构件的最大水平位移与平均水平位移的比值。 （2） 层间位移比：即楼层竖向构件的最大层间位移角与平均层间位移角的比值。 其中： 最大水平位移：墙顶、柱顶节点的最大水平位移。 平均水平位移：墙顶、柱顶节点的最大水平位移与最小水平位移之和除2。 层间位移角：墙、柱层间位移与层高的比值。 最大层间位移角：墙、柱层间位移角的最大值。 平均层间位移角：墙、柱层间位移角的最大值与最小值之和除2。 控制目的: 高层建筑层数多，高度大，为了保证高层建筑结构具有必要的刚度，应对其最大位移和层间位移加以控制，主要目的有以下几点： 1．保证主体结构基本处于弹性受力状态,避免混凝土墙柱出现裂缝,控制楼面梁板的裂缝数量,宽度。 2．保证填充墙,隔墙,幕墙等非结构构件的完好,避免产生明显的损坏。 3．控制结构平面规则性，以免形成扭转，对结构产生不利影响。 结构位移输出文件（WDISP.OUT） Max‐(X)、Max‐(Y)‐‐‐‐最大X、Y向位移。（mm） Ave‐(X)、Ave‐(Y)‐‐‐‐X、Y平均位移。（mm） Max‐Dx ，Max‐Dy : X,Y方向的最大层间位移 Ave‐Dx ，Ave‐Dy : X,Y方向的平均层间位移 Ratio‐(X)、Ratio‐(Y)‐‐‐‐ X、Y向最大位移与平均位移的比值。 Ratio‐Dx,Ratio‐Dy : 最大层间位移与平均层间位移的比值 即要求： Ratio‐(X)= Max‐(X)/ Ave‐(X) 最好<1.2 不能超过1.5 Ratio‐Dx= Max‐Dx/ Ave‐Dx 最好<1.2 不能超过1.5 Y方向相同 电算结果的判别与调整要点: 2.基础类型矩形基础 3.基础参数基础尺寸： b×l=2000×2000mm2 基础埋深：d = 荷载： Fk = 地下水位埋深： 4.计算参数设计时执行的规范：《建筑地基基础设计规范》（GB 50007－2002）以下简称 "基础规范" 基础宽度承载力修正系数： 5.地质参数 土层名称重度kN/m3 模量Es 厚度(m) 深度(m) 承载力(kPa) 1 填土 2 粉质粘土 150 3 淤泥质土 84 二、计算步骤 1.计算基础底面的附加压力 基础自重和其上的土重为： Gk=rgAd=20×××= kN 基础底面平均压力为： pk=（Fk+Gk）/A =（+）/（×） = kPa 基础底面自重压力为： p c=gm1d= ×= kPa 上式中 gm1为基底标高以上天然土层的加权平均重度，其中地下水位下的重度取浮重度 gm1=×+×/+ ==m3 基础底面的附加压力为： p0= pk- pc= = kPa 2.计算软弱下卧层顶面处的附加压力 附加压力按扩散角计算 Es1/Es2 = = z/b = = Es1为上层土压缩模量，Es2为下层土压缩模量； z为基础底面至软弱下卧层顶面的距离； b为矩形基础底边的宽度； 查"基础规范"表，得q=23°； 由"基础规范"式，得 pz = lb(pk-pc)/((b+2ztanq)(l+2ztanq)) = ××( /(( +2××tan 23°) ×( +2××tan 23°)) = （×） = kPa 3.计算软弱下卧层顶面处的自重压力 pcz= gmd= ×= kPa 上式中 gm为软弱下卧层顶面标高以上天然土层的加权平均重度，其中地下水位下的重度取浮重度 gm=（×+×+×）/（++） = = kN/m3 4.根据"基础规范"条计算软弱下卧层顶面处经深度修正后地基承载力特征值 fa = fak+ndrm (d - = + ×× - = kPa d为软弱下卧层顶面距地面的距离。即所计算层的顶面距地面的距离。这不是一个死值。规范上所说的“基础埋置深度”即指所计算层的顶面距地面的距离。 5.结论 由"基础规范"式，得 pz+pcz = + = kPa 四、层间受剪承载力之比控制 规范条文： 新高规的4.4.3条和5.1.14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％，B级高度不应小于75％。 建筑结构的总信息(WMASS.OUT) ************************************************************* 楼层抗剪承载力、及承载力比值 *********** ************************************************** Ratio_Bu: 表示本层与上一层的承载力之比 即要求： Ratio_Bu >0.8(0.75) 如不符，说明本层为薄弱层，加强 软件实现方法: 1. 层间受剪承载力的计算与砼强度、实配钢筋面积等因素有关，在用SATWE软件接PK 出施工图之前，实配钢筋面积是不知道的，因此SATWE程序以计算配筋面积代替实配钢筋面积。 2. 目前的SATWE软件在《结构设计信息》（WMASS.OUT）文件中输出了相邻层层间受剪承载力之比的比值，该比值是否满足规范要求需要设计人员人为判断。 五、刚重比控制 规范条文：(高规5.4.4条) 1．对于剪力墙结构,框剪结构,筒体结构稳定性必须符合下列规定: (见规范) 2．对于框架结构稳定性必须符合下列规定: Di*Hi/Gi>=10 名词释义： 结构的侧向刚度与重力荷载设计值之比称为刚重比。它是影响重力二阶（p-Δ） 效应的主要参数,且重力二阶效应随着结构刚重比的降低呈双曲线关系增加。高层建筑在风荷载或水平地震作用下,若重力二阶效应过大则会引起结构的失稳倒塌，故控制好结构的刚重比，则可以控制结构不失去稳定。 建筑结构的总信息(WMASS.OUT) ============================================================= 结构整体稳定验算结果 ============================================================= X向刚重比 EJd/GH**2= 47.79 Y向刚重比 EJd/GH**2= 41.49 该结构刚重比EJd/GH**2大于1.4,能够通过高规(5.4.4)的整体稳定验算 该结构刚重比EJd/GH**2大于2.7,可以不考虑重力二阶效应 电算结果的判别与调整要点: 1．按照下式计算等效侧向刚度：高规5.4.1 上海应用技术学院 研究生课程（论文类）试卷 2 0 15 / 2 0 16 学年第二学期 课程名称：材料失效分析与寿命评估 课程代码：NX0102003 学生姓名：丁艳花 专业﹑学号：材料化学工程 156081101 学院：材料科学与工程学院 凝汽器铁管管壁减薄的失效分析报告 1.失效现象描述 秦山第三核电公司1#700M W重水堆核能发电机组2A凝汽器。该凝汽器从2002年8月起投入使用,实际运行时间8年左右。根据资料记载,1#机组第3次例行大修时,管外壁减薄程度较轻,但在第4次例行大修时发现管外壁减薄程度加深,在2010年5月第5次例行大修时发现部分钛管外壁减薄现象相当明显。各机组凝汽器缺陷管主要分布在冷凝管塔式分布的最外侧。据专业人员介绍,大修后对缺陷管抽管检查后发现,管壁减薄主要集中在支撑板处,减薄位置和减薄程度各不相同。如果让异常减薄缺陷管继续运行,有可能引起管穿孔的泄漏事件。 2.背景描述 凝汽器是大型汽轮机循环设备中的重要环节。其中的冷凝管起到将蒸汽凝结成水的作用,是凝汽器中的核心部件。冷凝管一旦发生破损将导致冷却水泄露并污染循环水,从而会对整个系统的正常运行造成严重影响。因此冷凝管的选材质量决定了凝汽器的安全可靠性与使用寿命。工业纯钛作为冷凝管最常用的材料,具有良好的力学性能与耐蚀性能。在复杂运行工况下,纯钛材料仍有可能发生磨损、腐蚀等常见的材料失效现象,引发冷凝管破损并导致冷却水泄露并污染循环水,由此对凝汽器的正常运行带来安全隐患。若不找到这一过早失效的真正起因,并采取有效的防护措施,最终必将导致钛管泄漏,不但经济损失巨大,甚至有可能引发重大安全事故。 国内关于凝汽器钛管的案例的产生原因大致可分为以下几类： 第一类,由于相关方面施工建造时就存在不当操作或不当设计导致运行中出现落物砸伤或凝汽器自身运行故障。如国华太仓发电超临界机组发生凝汽器钛管泄露导致冷凝水水质不合格,其原因在于上部低压加热器表面隔板未按规定安装,导致隔板掉落砸伤引起泄露。再如未充分考虑到钛管共振问题由于钛管本身管壁极薄(0.5mm到0.7mm),强烈的震动极易导致铁管破裂引起泄露,这点在宝钢电厂与大亚湾核电站的运行中已经得到了证实此外还存在着钛管板间焊接质量不良， 原文地址：SATWE软件计算结果分析(一）作者：秦东 一、位移比、层间位移比控制 规范条文： 新高规的4.3.5条规定，楼层竖向构件的最大水平位移和层间位移角，A、B级高度高层建筑均不宜大于该楼层平均值的1.2倍；且A级高度高层建筑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复杂高层建筑，不应大于该楼层平均值的1.4倍。 名词释义： （1）位移比：即楼层竖向构件的最大水平位移与平均水平位移的比值。 （2）层间位移比：即楼层竖向构件的最大层间位移角与平均层间位移角的比值。 其中： 最大水平位移：墙顶、柱顶节点的最大水平位移。 平均水平位移：墙顶、柱顶节点的最大水平位移与最小水平位移之和除2。 层间位移角：墙、柱层间位移与层高的比值。 最大层间位移角：墙、柱层间位移角的最大值。 平均层间位移角：墙、柱层间位移角的最大值与最小值之和除2。 控制目的: 高层建筑层数多，高度大，为了保证高层建筑结构具有必要的刚度，应对其最大位移和层间位移加以控制，主要目的有以下几点： 1．保证主体结构基本处于弹性受力状态,避免混凝土墙柱出现裂缝,控制楼面梁板的裂缝数量,宽度。 2．保证填充墙,隔墙,幕墙等非结构构件的完好,避免产生明显的损坏。 3．控制结构平面规则性，以免形成扭转，对结构产生不利影响。 结构位移输出文件（WDISP.OUT） Max-(X)、Max-(Y)----最大X、Y向位移。（mm） Ave-(X)、Ave-(Y)----X、Y平均位移。（mm） Max-Dx ，Max-Dy : X,Y方向的最大层间位移 Ave-Dx ，Ave-Dy : X,Y方向的平均层间位移 Ratio-(X)、Ratio-(Y)---- X、Y向最大位移与平均位移的比值。 Ratio-Dx,Ratio-Dy : 最大层间位移与平均层间位移的比值 即要求： Ratio-(X)= Max-(X)/ Ave-(X) 最好<1.2 不能超过1.5 Ratio-Dx= Max-Dx/ Ave-Dx 最好<1.2 不能超过1.5 Y方向相同 电算结果的判别与调整要点: 1．若位移比（层间位移比）超过1.2，则需要在总信息参数设置中考虑双向地震作用； 2．验算位移比需要考虑偶然偏心作用，验算层间位移角则不需要考虑偶然偏心； 3．验算位移比应选择强制刚性楼板假定，但当凸凹不规则或楼板局部不连续时，应采用符合楼板平面内实际刚度变化的计算模型，当平面不对称时尚应计及扭转影响 4．最大层间位移、位移比是在刚性楼板假设下的控制参数。构件设计与位移信息不是在同一条件下的结果（即构件设计可以采用弹性楼板计算，而位移计算必须在刚性楼板假设下获得），故可先采用刚性楼板算出位移，而后采用弹性楼板进行构件分析。 5．因为高层建筑在水平力作用下,几乎都会产生扭转,故楼层最大位移一般都发生在结构单元的边角部位。 根据SATWE计算结果手工配筋 一、SATWE梁的计算结果的含义： 1、加密区和非加密区箍筋都是按用户输入的箍筋间距计算的，并按沿梁全长箍筋的面积配 筋率要求控制。 若输入的箍筋间距为加密区间距，则加密区的箍筋计算结果可直接参考使用，如果非加密区与加密区的箍筋间距不同，则应按非加密区箍筋间距对计算结果进行换算； 1）用户输入的箍筋间距信息在SATWE参数设置框中 2）沿梁全长箍筋的面积配筋率要求，见《混规》11．3．9 梁端设置的第一个箍筋距框架节点边缘不应大于50mm。非加密区的箍筋间距不宜大于加密区箍筋间距的2倍。沿梁全长箍筋的面积配筋率ρsv应符合下列规定： 3）如何进行换算？ 保持总的配箍率不变，当加密区间距为100，非加密区间距为200，则应对非加密区箍筋面积进行换算，假设换算前后面积分别为ASV1、ASV2，间距分别为S1、S2，则有：ASV1/ S1= ASV2/ S2. 2、算例 下面的梁为百盛米厂第三层右边数过来第四根边梁。 该梁有关信息如下： 截面参数 (m) B*H = 0.250*0.600 保护层厚度 (mm) Cov = 30.0 箍筋间距 (mm) SS = 100.0 混凝土强度等级 RC = 30.0 主筋强度 (N/mm2) FYI = 360.0 箍筋强度 (N/mm2) FYJ = 210.0 抗震构造措施的抗震等级 NF = 4 1、梁顶纵筋和梁底纵筋 1）配置原则： 框架梁、次梁单侧纵筋不得多于两层，底筋根数不少于3根； 同侧纵筋布置中，不同直径的钢筋，直径相差不大于2级； 框架梁、次梁通长纵筋直径可小于支座短筋直径。尽量使通长面筋不大于支座 纵筋面积的60％，但不宜小于30％。 2）手工配置： 梁顶：AS=12cm2=1200 mm2,实配4根HRB400级直径20（1257），保护层C=20， 2(20+8)+3*25+4*20=211<250,放置一排。 梁底：AS=13cm2=1300 mm2,实配5根HRB400级直径20（1571），保护层C=20， 2(20+8)+4*25+5*20=256>250,放置两排。 2、梁加密区、非加密区箍筋 1）配置原则：满足受力要求；满足构造要求； 2）手工配置： 0.7表示在箍筋间距100mm范围内，箍筋总横截面面积为70 mm2,至少配置2肢箍， 2*ASV1>70,取d=8(50.3)。 3) 非加密区换算 ASV1/ S1= ASV2/ S2，ASV1=0.7，S1=100，S2=150，则ASV2=1.05=105 mm2，配置2肢箍，2根 d=8(50.3)。 若非加密区间距为200，ASV1/ S1= ASV2/ S2，ASV1=0.7，S1=100，S2=200，则 ASV2=1.4=140 mm2，则配置2肢箍，2根 d=8(50.3)则不安全。 3、梁受扭纵筋 VT1表示受扭纵筋面积为100 mm2，可在梁侧配置受扭纵筋N4根12。 4、梁抗扭箍筋 0.1表示抗扭箍筋沿周边布置的单肢箍面积，即10 mm2，此处可验算上述配置箍筋 是否满足70+10=80的要求，2*50.3>80，满足。 5、PKPM的初始配筋钢筋： 二、SATWE柱的计算结果的含义： 中原油田全油田有100多口井套管腐蚀穿孔，30多口井报废，200多口井套管待修。油井套管的最大穿孔速度为0.48mm/年。 对现场取出损坏的套管进行解剖分析。 1.套管腐蚀形貌：套管内壁分布腐蚀坑，腐蚀沿管轴纵向延伸呈马蹄形，其横断面为上宽下窄的梯形深谷状，管壁穿孔处周边锐利，界面清晰。从总体上看，套管内壁都附着黑色粘性油污，无明显腐蚀产物堆积，主要表现为坑蚀穿孔，并有一定的流体冲刷作用。 2.腐蚀产物XRD分析 取套管内壁物质，洗去油污，再用丙酮清洗吹干，进行X射线衍射分析。套管内壁腐蚀产物中主要有FeCO3和CaCO3，夹杂有NaCl和硫酸亚铁。腐蚀产物的主要成分为碳酸物，显示出套管、油管腐蚀与CO2腐蚀有关。 3.油套管材质的金相和非金属夹杂分析 采用电子探针分析仪进行钢基、夹杂物定性、定量和 元素面分析。 分析发现，大量细小球形暗灰色颗粒为Al2O3,短条状为ZnS，材质中夹杂物以二者为主。同时经电子探针元素定量分析表明，随着向腐蚀坑底的深入，表层元素中氧、硫、氯、钙、镁含量在增大。说明生成的腐蚀产物有氧化物、硫化铁、碳酸钙、碳酸镁等，并随腐蚀深入呈增加趋势。 4.腐蚀试验 （一）用油田水样对套管钢和油管钢进行了动态和静态腐蚀试验，温度50o C密闭除氧试验时间7天。结果表明：动态腐蚀速度远远大于静态腐蚀速度。（二）在此基础上又进行了不同流速对腐蚀影响的试验，说明介质流动能较大的 增加体系的腐蚀。 （三）不同CO2分压下，Q235钢在3℅NaCl熔液中的腐蚀速度。表明CO2压力越大，腐蚀越严重。 结论： （1）．复杂断块油田套管腐蚀失效主要是油井高矿化度产出水中CO2腐蚀作用的结果。 （2）．套管的局部腐蚀破裂形态与钢材中夹杂物的局部分布、流体冲刷有密切关系。 （3）．综合对腐蚀形态特征的观察判断，腐蚀产物的分析，材质金相非金属夹杂分析，可以找到套管腐蚀失效的主要原因。 由上面该案例的分析可以看出，材料失效分析与基础学科及应用学科之间有密不可分的关系。在进行分析的过程中会用到物理、化学、数学等基础学科。用到化学中的电镜对腐蚀形貌进行分析；会用到数学中的数学分析，对腐蚀速度等进行分析；会涉及到物理学中的结构方面的知识；还会用到地理学进行环境分析等等。在进行失效分析过程中还会用到应用学科，如计算机类，会用到计算机进行一系列的数值分析，图像分析；还会用到应用化学中的环境检测，质量检测等技术。总之，在进行腐蚀材料失效分析时，会综合运用到基础学科的知识和应用学科的技术。 2、试用两个实际的失案例说明材料实效分析的重要性。（既有文字说明，又有图片说明，不少于800字） 案例一：一起来自水管腐蚀失效的案例：广东某钢管公司铺设的自来水管使用六年后发生穿孔泄露。 1.本起穿孔失效发生的地点和环境无规律性，对穿孔管道进行仔细观察，典型的宏观外貌是穿孔部位有一直径为10mm的锈瘤，呈黄褐色，用硬器易刮除，刮除后露出的水管外壁基本平整，可见水从管内渗出。 在锈瘤的外围是一圈黄色锈迹，锈迹外是镀锌层，其上可见分散的白色粉末。现场观察到的形貌还有一个特点，就是同一根管若出现几处结瘤，这些结瘤点的连线与水管轴向平行。 2.水样检测及钢管材质检测 取该镇两个不同地点的水样，进行PH检测以及腐蚀性检测，并与实验室水进行比较。 项目取水点1 取水点2 实验室用水 PH 6.15 6.23 6.41PCB失效分析技术及部分案例
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试用一个典型案例说明材料失效分析与基础学科及应用学科之间的关系