纵论建筑结构设计新规范与软件SATWE的合理应用
satwe使用指南
在使用SATWE进行结构分析时，需要注意以下几个方面：
首先，建立模型是至关重要的。
在使用PMCAD软件进行模型建立时，应仔细考虑结构的几何形状、材料属性和边界条件等。
正确的模型将有助于生成准确的SATWE数据。
同时，也需要设置适当的分析参数，如地震影响系数、阻尼比等，以确保分析的准确性。
其次，运行分析后，需要对结果进行校核。
这包括数据检查和图形检查两个方面。
数据检查主要是检查输入数据的正确性和完整性，如荷载、材料属性等。
图形检查则通过生成各种图形来直观地展示结构分析的结果，如位移图、应力图等。
通过校核，可以发现模型或参数设置中的问题，并进行相应的修正。
最后，根据结构分析的结果，进行配筋设计和构件截面设计。
这需要考虑结构的安全性、经济性和施工可行性等因素。
通过合理的配筋和截面设计，可以提高结构的承载能力和抗震性能，同时降低工程成本。
总之，使用SATWE进行结构分析需要严谨的态度和丰富的经验。
通过深入了解软件的使用方法和相关参数，可以更好地进行模型建立和参数设置，确保分析的准确性和可靠性。
在具体实践中，应不断积累经验，积极探索创新，以提高结构分析的水平。
应用SATWE软件的若干问题的讨论
应用SATWE软件的若干问题的讨论第一篇：应用SATWE软件的若干问题的讨论应用SATWE软件的若干问题的讨论我们在应用SATWE软件时，因为对它的适用范围，以及程序模型假定中涉及到的有关问题说明不太清楚，或者不太完善，所以曾经走过一些弯路，现在来谈谈对一些问题的应用体会。
今天先来谈谈以下以下12个问题：1）有关型钢混凝土的计算模型和截面强度校核问题：2）梁中轴力的计算问题3）穿层柱稳定计算问题4）刚重比与剪重比的有关计算问题5）错层结构的若干问题讨论6）嵌固端位置的影响问题7）斜柱稳定和有关计算问题8）与剪力墙相交的梁与墙的连接节点假定问题9）开大孔楼板的计算与配筋问题10）柱计算长度要不要考虑侧移问题11）何时应该考虑最不利地震作用方向补充计算12）悬臂结构问题1）有关型钢混凝土的计算模型和截面强度校核问题：我们已在《对五本钢-混凝土组合结构设计规程中若干计算问题的管见》一文中指明，对型钢混凝土的验算模型与公式中，《型钢混凝土组合结构设计规程》（JGJ138-2001）存在一些抗震安全问题，如构件验算公式中的抗震增大系数，没有与抗震规范接轨；采用的平衡法模型中，型钢与混凝土不发生滑移的假定，不符合很多试验的结果，如此等等问题。
但是在SATWE 和 MIDAS BUILDING 等等常用软件中还是采用了该规程中所提供的计算公式，因此为了防止产生隐患，必须对此类构件再采用手工按文献《钢骨混凝土结构设计规程.》（YB9082—2006,）的公式进行一下校核。
1.型钢混凝土组合结构的三种设计方法2.我国相关的五种规程介绍①《钢骨混凝土结构设计规程》(YB9082-97)，（以 1998年冶金工业部颁发的行业标准，主编单位：冶金部建筑研究总院② 《型钢混凝土组合结构技术规程》(JGJ138-2001)2002年建设部颁发的行业标准，主编单位：中国建筑科学研究院③ 《高层建筑钢—混凝土混合结构设计规程》(DG/TJ08-015-2004)2003年上海市地方标准，主编单位：同济大学、上海金属结构协会④《钢骨混凝土结构设计规程》(YB9082-2006)（以 2007年国家发改委发布的行业标准，主编单位：中冶集团建筑研究总院⑤《高层建筑钢—混凝土混合结构设计规程》(CECS230:2008)2008中国工程建设协会标准主编单位：中国建筑标准设计研究院3.五种规程设计方法介绍4.《型钢混凝土组合结构技术规程》(JGJ138-2001)中一些问题的讨论①.平截面假定问题：即考虑型钢与混凝土始终变形协调，因此可通过构件截面平衡方程求解承载力，即型钢与混凝土间不产生滑移。
建筑结构设计中SATWE参数的正确输入与应用
位 分 别计 算 ， 包络 设 计 。值 得 注 意 的是 ， 固部位 越 降 嵌 低， 总加 强 范 围越 大 ， 构费 用越 高 。 结 另一 新增 参 数 为“ 定水 平 力 的确 定方 式 ” 规 。程 序 默 认 的是楼 层剪 力差 法 （ 范法） 节 点地 震作 用 Ｃ Ｃ 规 和“ Ｑ 组合 方 法 ” Ｓ Ｔ Ｅ软件 提供 的方法 ） （Ａ Ｗ 。从软 件 应用 的 角 度 ，前 者 主要 用 于 比较 规则 、楼层 概 念 比较 清 晰 的 结
应采 用后 者 。“ 定水平 力 ” 规 的应 用如 下 。
软件模 型建 立正确 与 否决 定着计 算 结果 的正确 性 ，
Ｓ Ｔ Ｅ参数 的输 入对 结 构计算 的结果 有直 接影 响 。 ＡＷ
１Ｇ ０ １一 ２ ｌ ） Ｂ５ ０ ｌ Ｏ０第 ３ ４３条 ，在规 定 水 平 力作 ．． 用 下 ， 层 的最 大 弹 性水 平 位 移 （ 楼 或层 间位 移 ） 不大 于
３ 调 整 信 息 的输 入
调整信 息 中 ，． Ｖ 的调整 上 限默 认值 为 ２ 在 设计 ０２ 。 ， 中对 该值 的意 义 认识 不 够 ，不 论采 用 该默 认 值计 算 能 否 满 足 要 求 ，都 不加 改动 ，这 样做 是 偏 于 不 安 全 的 。
３ 如 该 结 构 为框 架 或 框 一剪 结 构 ， 筋 时 还 应 注 ） 配 意 ，地下 ｌ层柱 截 面每 侧 纵 向钢筋 不 应 小于 地 上 １ 层
柱对应 纵 向钢 筋 的 １ １ 。 ．倍
合理应用软件SATWE进行结构计算
合理应用软件SATWE进行结构计算摘要：现在的结构设计工作绝大多数都采用计算机进行辅助计算，目前建研院开发的工程软件PKKM系列得到广泛的应用。
本文就如何合理的应用satwe进行结构设计，合理选取设计参数等谈一些看法。
关键词：SATWE 规范结构设计一、SATWE的特点1、模型化误差小、分析精度高SATWE采用空间杆单元模拟梁、柱及支撑等构件，用在壳元基础上凝聚而成的墙元模拟剪力墙。
墙元不仅具有墙所在的平面内刚度，也具有平面外刚度，可以较好地模拟工程中剪力墙的实际受力状态。
对楼板，SATWE给出四种简化假定：楼板整体平面内无限刚、分块无限刚、分块无限刚带弹性连接板带和弹性楼板。
在应用中，可根据工程实际情况和分析精度要求，选用其中一种或几种简化假定。
2、计算速度快SATWE可动态管理计算机内存资源，所以其在解题能力和速度方面的优越性更突出。
3、前后处理功能强PMCAD模块建立后，SATWE读取其数据，自动将其转换成空间有限元分析所需的数据格式，并具自动导荷及墙元和弹性楼板单元自动划分功能。
PK、JLQ为SATWE的后处理模块，在SATWE计算完后，可用PK绘梁、柱施工图，接JLQ绘剪力墙施工图，并可进行基础等其他软件的设计工作。
二、设计参数的合理选取1、抗震等级的确定：钢筋混凝土房屋应根据烈度、结构类型和房屋高度的不同分别按《抗规》6.1.2条或《高规》4.8条确定本工程的抗震等级。
但需注意以下几点：（1）上述抗震等级是“丙”类建筑，如果是“甲”、“乙”、“丁”类建筑则需按规范要求对抗震等级进行调整。
（2）接近或等于分界高度时，应结合房屋不规则程度及场地、地基条件慎重确定抗震等级。
（3）当转换层大于等于3及以上时，其框支柱、剪力墙底部加强部的抗震墙等级宜按《抗规》6.1.2条或《高规》4.8条查的抗震等级提高一级采用，已为特一级时可不调整。
（4）短肢剪力墙结构的抗震等级也应按《抗规》6.1.2条或《高规》4.8条查的抗震等级提高一级采用。
运用SATWE进行建筑结构设计的几点探讨
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中文科技期刊数据 库 （ 文摘版 ） 工程技术
运用 Ｓ Ａ Ｔ ＷＥ进 行建 筑结构设计 的几 点探讨
潘 锋 谢 沁 白 王振华 。 １ ．山东建大建筑规 划设计研 究院 ，山东 济 南 ２ ５ ０ ０ １ ４ ； ２ ． 济 南源泰 置业有 限公 司，山东 济南 ２ ５ ０ ０ １ ４ ；３ ． 济 南源浩置业有 限公 司，山东 济 南 ２ ５ ０ ０ １ ０
摘 要 ：在建筑结构设计 中，计 算机辅助设计 已经非常普及 。本 文以 Ｓ Ａ Ｔ Ｗ Ｅ 为例 ，讨论 了建筑结构在运用设计软件设计时 ，如 何依据现行 国家规 范正确地进行参数设置 ，并根据计算结果判断各项设 计指标的合理性。 关键词 ：结构设计 ；设计软件 ；Ｓ Ａ Ｔ Ｗ Ｅ ；参数设 置；设计指标 中图分 类号 ：Ｔ Ｕ９ ９ 文献标识码 ：Ａ 文章编号 ： １ ６ ７ １ — ５ ５ ８ ６（ ２ ０ １ ５ ）３ ９ — ０ １ ７ ８ ． ０ １
２ 完成整体参数 的正确设置 设计计算开始以前，设计人员应该首先对软件参数进行正 确 设置。 在一个工程 中其 中一些参数是关系到整体计算结果的， 只有正确 设置，才 能保证其计算结果 的正确性 。这些参数包括 振 型组合数 、最大地震力作用方 向和结构基本周期等 。 （ １ ） 振 型组合数 是软件在 做抗震 计算时考 虑振型 的数量 。 该值取值太 小不 能正确反 映结构 的实际情况 ， 使计算结果失真 取值太 大，不仅 浪费时间，还可 能使计算结果发生畸变 。一般 情 况 是振 型数 的 多少 与 结 构 层 数 及 结 构 自由度 有 关 ， 当结 构 层 数 较 多 或 结 构层 刚度 突 变 较 大 时 ，振 型 数 应 当取 得 多 些 。振 型 组 合数是否取 值合理 ，可 以看软件计 算书中 的 Ｘ ，Ｙ向的有效 质 量系数 是否大于 ０ ． ９ 。具体操作是 ，首先根据工程 实际情况 及 设计经验预设 一个振型数计算后考察有效质量系数是否大于 第 ３ ． ４ ． ２条和 《 高规 》４ ． ３ ． ５条 的相 关规定 ，通常绝大 多数工程 ０ ． ９ ，若小 于 ０ ． ９ ，可 逐 步 加 大 振 型 个 数 ，直 到 Ｘ ， Ｙ两 个 方 向 的 都可 以用 此 法 计 算 刚度 比 。 有 效质量系数都大 于 ０ ． ９为 止 。必 须 指 出 的 是 ， 结 构 的振 型组 （ ４ ）层 问 受 剪 承 载 力 之 比也 是 控 制 结 构 竖 向不 规 则 的 重 合 数 并 不 是越 大越 好 ，其 最 大 值 不 能超 过 结 构 得 总 自由度 数 。 要指标。其限值可 参考 《 抗震规 范》和 《 高规 》的规定 。 （ ２ ）最 大地震力 作用方 向是指地震沿 着不 同方 向作用 ， （ ５ ） 刚 重 比是 结构 刚 度 与 重 力 荷 载 之 比 。 它 是 控 制 结 构 结构地 震反应的大小也各 不相 同，那么必然存在某个 角度 是结 整 体 稳 定 性 的 重 要 因 素 ， 也 是影 响重 力二 阶 效 的主 要 参 数 。该 构 地 震 反 应 最 不 利 方 向 。 设计 软件 可 以 自动 计 算 出最 大地 震 力 值 如 果 不 满足 要求 ， 则 可 能 引起 整 体 结构 失稳 倒 塌 。 作用方 向并在计算结果中输出，设计人 员如发现 该角度绝对值 （ ６ ） 剪重 比是抗震 设计 中非常重要的参数 。 在长期作用下， 大于 ｌ ５ 度， 应将该数值回填到软件 的“ 水平力与整体坐标夹角 ” 地震影响系数下降较快 ，由此计算 出来 的水平地震作用下的结 选项里并重新计算，以体现最不利地震作用方 向的影 响。 构效应可能太 小。而对 于长 周期结构 ，地震动态作用下 的地面 （ ３ ）结构基本 周期是计 算风荷载 的重要指 标。设计人 员 加速 度和位移可能对结构具有更大的破坏 作用 ，但采用振型分 如果不能事先知道其准确值，可以保留软件 的缺 省值 ，待 计算 解 法 时 无 法 对 此 作 出 准 确 的 计算 。 后从计算书中读 取其 值，填入 软件 的 “ 结构基本 周期 ”选项 ， ４ 结 语 重新计算即可。 上 述 以外 ，设 计 软 件 还 会 按 照 规 范 的要 求 对 整 体 结 构 地 震 ３ 确 定 整 体 结 构 的 合 理 性 作 用 进 行 调 整 ，如 最 小 地 震 剪 力 调 整 、特 殊 结 构地 震 作 用 下 内 整 体 结 构 的合 理 性 是 现 行 规 范 特 别 强调 的 内 容 。 现行 规 范 力调整 、０ ． ２ Ｑ ０调整、强柱弱梁与强剪弱 弯调整等等 ，因程序 用 于 控 制 结 构 整 体 性 的 指标 主 要有 ：周 期 比 、 位 移 比 、刚度 比 、 可 以完 成 这 些 调 整 ， 这 里 不 再赘 述 。 层问受剪承载力之 比、刚重比、剪 重比等 。 参考文献 （ １ ）周期 比是控制结 构扭转效应 的重要指 标。它 的 目的 ［ １ ］ Ｇ Ｂ ５ ０ ０ １ １ － ２ ０ ０ １ ． 建筑抗震设计 规范 嗍 ． 中国建筑工业 出版社 ， 是使抗侧力构件的平面布置更有效更合理，使结构不至出现过 ２ ０ ０ ８ （ １ ） ： ３ ． 大的扭转 。 《 高规》第 ４ ． ３ ． ５条对结构 周期 比做 了规定 。如 果 ［ ２ Ｕ ｑ３ — ２ ０ ０ ２ ． 高层建筑混凝 土结构技 术规程 ． 中国建筑工 业 周 期 比不 满 足 规 范 的 要 求 ， 说 明 该 结 构 的 扭 转 效 应 明 显 ， 设 计 出版 社 ，２ ０ ０ ２（ １ ） ：３ ． 人员需要调整抗侧力构件的平面布置。 ［ ３ ］ 多层及 高层建筑 结构 空间有 限元分 析与设计 软件 （ 墙元 模 设计软件通 常不直接给 出结构 的周期比，需要设计人员根 型）用 户手册及技术条件 ． 中国建 筑科学研究 院 Ｐ Ｋ Ｐ Ｍ 据计算结果 自行判定第一扭转 （ 平动 ）周期。 以下介绍实用周 Ｃ Ａ Ｄ 工 程 部 ，２ ０ ０ ８（ １ ０ ） ：６ ． 期 比计算方法 ：１ １ 扭转周期与平动周期 的判断 ：从计算结果中 ［ ４ 】 李华 ． Ｐ ＫＰ Ｍ 结构 软件若干常见 问题剖析 ［ １ Ｖ ｑ ． 中国建 筑工业 找 出所有 扭转系数大于 ０ ． ５的平动周期 ，按周期值 从大到小排 出版 社 ，２ ０ ０ ９（ １ ） ：９ ． 列。 同理 ， 将所有平动系数大于 ０ ． ５ 的平动周期值从大到小排 中 ，计 算 机 辅 助 设 计 已经 非 常普 及 ，
运用SATWE进行结构设计的体会
２ 运用 Ｓ Ｔ Ａ ＷＥ进 行 结构 设 计 时 的几 点体 会
２ １ 接 Ｐ 生成 Ｓ Ｔ ． Ｍ Ａ ＷＥ数 据
图， 并可 进行基 础等 其他 软件 的设计 工作 。
１２ 模 型 化 误 差 小 、 析 精 度 高 ． 分
依据 。 １ ３ 计 算 速 度 快 ．
元分 析 ， 具有 易 于操作 、 准确 、 高效 的特 点 ， 在 已广 现 泛应 用于现 代 多 、 高层 建 筑 结 构设 计 。下 面 从 本 人 结构设 计 的实 践经 验 出发 ， 谈 如 下几 点 体会。 谈
（ 本文 中 Ｓ Ｔ Ａ ＷＥ也 含 Ｓ Ｔ ．） Ａ ＷＥ ８
次性 加 载” 。
座配 筋很 大 ， 至钢筋排 不下 ， 甚 如果 点取 连梁或 铰结 情况 ， 两端 铰接 的梁完 全靠下 部钢 筋来 承受荷 载 ， 下
部配筋 增 大 ， 座配 筋 就 小 了 。 当双偏 压 计 算 角柱 支 时， 角柱应 点取 ， 则就 不 按 照 角柱 计 算 ， 筋也 不 否 配
践经验， 总结 了在 运 用 Ｓ Ｔ Ａ ＷＥ结 构 软件 进 行 结 构 设 计 时 的 几 点 体 会 ， 在结 构 设 计 时 应 按 国家 规 范 正 确 地 选取 各 个 参 数 。
关 键 词 ：Ａ ＷＥ软 件 ； ＳＴ 特点 ； 构 设 计 结 中 图分 类 号 ：Ｕ １ ． １ Ｔ ３ １４ 文献 标 识 码 ： Ｂ 文 章 编 号 ：０ ８—３０ （０ ８ １ ０ ２ １０ ７ ７ ２０ ） １— ０ ５—０ ３
１ Ｓ Ｔ Ｅ 的特 点 Ａ Ｗ
１ １ 人 机 交互建模 ， ． 易于操作 ， 处理 功 能强
SATWE软件在结构计算中的运用分析
１前 言 计算软 件是现在 设计人 员经常使 用到 的工具， 它帮助 设计人 员从繁琐 的计 算过程 中解 脱 出来 。但是 设计 人 员必须 知道 程序 只 能起 到设 计工 具 的作用 ， 并不 能代替 设计 ， 以就 需要 我们 的 结构设 计人 员充 分 的理解 程序 的适 用 范 所 围、条 件和 校 对结 果 的合 理性 、可靠 性 。在设 计程 序 中 有很 多 设计 参数 需 要设计 人 自己确定 ， 首先就 是要让 设计 人员真 正 的掌握 工程 的设计 过程， 能够 尽可 能的 控制 设 计过 程 。其 次就 是要 把 一些 关 键 的责 任 交 由设计 人 员来 担 任 ， 《 层建筑 混 凝土 结构 技术 规程 》 的 ５ １ １ 如 高 ． ． ６条要 求 “ 结构 分析 软 对 件 的计 算结果 ， 进行 分析 结果判 断， 应 确认 其合 理 、有 效后方 可作 为工程 设 计 的依据 ” Ｋ Ｍ是我 们 设计人 员 现在 广 泛应 用 的计算 软 件 。其 中的 Ｓ Ｔ Ｅ 。Ｐ Ｐ ＡＷ 是应现 代 多、高 层建筑 发 展要 求而 研制 的 空间 结合 结构 有 限于元 分析 软件 。 现在 我就 谈谈 自己在使 用 中对 Ｓ Ｔ Ｅ的一 些 体会 。 ＡＷ ２ｓＡ ＷＥ的特 点 Ｔ １ 模型 化误 差 小 、分 析精 度 高 ２ 计 算速 度 快 。３ 强 大 的后 处理 功 ） ） ） 能 。 ３Ｓ ＷＥ ＡＴ 进行 结构 计 算的 要 点 ３ １接 Ｐ Ｇ Ｄ Ｍ Ａ 生成 Ｓ Ｔ Ｅ 据 ＡＷ 数 结构计 算 中， Ｐ Ｃ Ｄ 中建立 结构模 型 的数据 后， Ｓ Ｔ Ｅ 在 ＭＡ 在 Ａ Ｗ 中还需要 对这 些 数据 进行分 析和 补充， 设计 时需考 虑 以下几 点 ： １ 施加 荷载 方式 的选择 。 由于恒载 的特殊性 ， Ａ Ｗ 软件 将 施加 荷载 的 ） ＳＴ Ｅ 方 式 分 为 ３ 种 ： 不 计 算恒 活 荷 载 … ‘ 次 性 加 载 ”和 “ 拟 施 工 加 载 ” “ 一 模 。 其中 “模 拟施 工 加 载 ｌ ”方式 较好 地模 拟 了在 钢 筋混 凝 土结 构施 工 过程 中， 层加 载， 逐 逐层 找 平 的过程 ：模 拟 施工 加 载 ２”是将 竖 向杆件 的刚度 放 “ 大１ ０倍后 再做施 工模 拟 １ 其计 算仅 对基础 起 作用 。这样 做将使 得 柱和墙 上 ， 分得 的轴 力 比较 均匀 ， 近手 算结果 ， 接 传给基 础 的荷载 更为合 理 。所 以高 层建 筑 一般 选择 “ 模拟 施 工加 载 １ ， ” 高层 框 剪基 础 宜 按 “ 拟施 工 加载 ２” 模 ，多 层 建 筑 一 般 选 择 “一 次 性 加 载 ” 。 ２ 振 型 的数量 。振 型数 的多 少与结 构层 数及 结构 形式 有关 ， ） 应保证 振 型 参 与质量 系数 不小 于总质 量 的 ９ 。对 于规 则 结构， ０ 振型数 一般 取 ３ ， ～５ 当 考虑 耦联 时取 ９ １ ： ～ ５ 对于 Ｂ 高度 的高层 建筑 结构和 复 杂高层 建筑 结构 的振 级 型数 不应 少于 １ 对 于多塔 结构 ， 型数 不应 小 于 ９×塔数 。但 应该 特别 强 ５： 振 调， 振型 数不 是取 得越 多越 好 ， 不能超 过 结构 固 有振 型 的总数 。 它 ３ 建 筑设 计时应 考虑 抗震 的要 求， ） 不应采 用严 重不 规则 的设 计方 案 。体 型复 杂 、平立 面不规 则 的结构， 在适 当部位 设置 防震缝 ， 可 或调整 平 面形状 和 尺寸 ， 强构造 措施 。不规则 的建 筑在 计算 时采用 的是 空间结 构计 算模 型， 加 并 需进 行 薄弱层 验 算 。这在 Ｓ Ｔ Ｅ信息 输入 时 都要 引起 注 意 。 Ａ Ｗ ４ 在 调整信 息 中， ） 有几 个数 据 的取值 是需要 注 意的 。考虑 到钢 筋混凝 土 框架梁 在竖 向荷载 作用下 的塑性 内力 重分布 ， 以适 当减 小支座 负弯 矩， 可 相应 增 大跨 中正 弯矩 ， 使梁 上下 配筋 均匀 些 。装配整 体 式框 架梁取 ０ ７ ８ 现 ． ～０ ， 浇 框架 梁取 ０ ８～Ｏ．９ ． 。另 一个 跟梁 弯矩 有 关系 的信 息 是 “ 设 计弯 矩 增 梁 大 系数 ’取值 为 １０ ． ， 一般 都取 １０ 是 因为 已考 虑 了活荷 载 的不 利布 ． ～１ ２但 ．， 置 。“ 中梁 刚 度增 大系 数 ”的取 值 要根 据梁 高 和楼 板 的 厚度 比较 来确 定 ， 现 浇 楼板 取值 １ ３ ． ～２ ０ 一般 取 ２ ．， ．０ 。 ３ ２ 设计 参数 的合 理选取 ． １ 抗震 等 级 的确 定 、 钢筋混 凝土 房屋应 根据 烈度 、结构类 型和 房屋高 度 的不同分 别＜ 规＞ ． 抗 ６ １ ２条或 ＜ ． 高规 ＞ ． ４ ８条确 定本 工程 的抗 震等 级 。但需要 注 意 以下 几 点 ： （１）上 述 抗 震 等 级 是 “丙 ” 类 建 筑 ，如 果 是 “甲 ” 乙 ” 丁 ” 、“ 、“ 类 建筑 则 需按 规 范要 求 对抗 震 等级 进 行调 整 。 （） ２ 接近 或等 于分 界高度 时， 应结 合房屋 不规 则程度 及场 地 、 基条件 慎 地 重确定抗震等级。 （的抗 震墙 等 级直 接按 ＜ 规＞ 抗 ６．１ ．２条或＜ 高规 ＞ ．８条 规定 抗震 等级 提 高一 级采 用，已为特级 ４ 时可不调 整。 （） ４ 短肢 剪力 墙结 构 的抗震 等 级也 应按 ＜ 规＞ ．１ 抗 ６ ．２条或＜ 高规 ＞ ４． ８ 查的抗 震等 级提 高一 级采 用但注 意对 多层 短肢 剪力 墙结 构可 不提 高 。 条
用SATWE软件进行结构设计计算步骤的讨论
用ＳＡＴＷＥ软件进行结构设计计算步骤的讨论刘永平陈昊新疆电力设计院（乌鲁木齐８３０００２）摘要：新的建筑结构设计规范在结构可靠度、设计计算、配筋构造方面均有重大更新和补充，特别是对抗震及结构的整体性、规则性作出了更高的要求，使结构设计不可能一次完成。
以ＳＡＴＷＥ软件为例，进行结构设计计算步骤的讨论，对一个典型工程而言，使用结构软件进行结构计算分四步较为科学。
关键词：火电厂；合理性；优化设计；抗震措施１整体参数的正确设定 计算开始以前，设计人员首先要根据规范的具体规定和软件手册对参数意义的描述，以及工程的实际情况，对软件初始参数和特殊构件进行正确设置。
但有几个参数是关系到整体计算结果的，必须首先确定其合理取值，才能保证后续计算结果的正确性。
这些参数包括振型组合数、最大地震力作用方向和结构基本周期等，在计算前很难估计，需要经过试算才能得到。
（１）振型组合数是软件在做抗震计算时考虑振型的数量。
该值取值太小不能正确反映模型应当考虑的振型数量，使计算结果失真；取值太大，不仅浪费时间，还可能使计算结果发生畸变。
《高层建筑混凝土结构技术规程》５．１．１３－２条规定，抗震计算时，宜考虑平扭藕联计算结构的扭转效应，振型数不宜小于１５，对多塔结构的振型数不应小于塔楼的９倍，且计算振型数应使振型参与质量不小于总质量的９０％。
一般而言，振型数的多少与结构层数及结构自由度有关，当结构层数较多或结构层刚度突变较大时，振型数应当取得多些，如有弹性节点、多塔楼（除氧煤仓间框架）、转换层（除氧煤仓间框架屋面的粗细粉分离器小室）等结构形式。
振型组合数是否取值合理，可以看软件计算书中的ｘ，ｙ向的有效质量系数是否大于０．９。
具体操作是，首先根据工程实际情况及设计经验预设一个振型数计算后考察有效质量系数是否大于０．９，若小于０．９，可逐步加大振型个数，直到ｘ，ｙ两个方向的有效质量系数都大于０．９为止。
必须指出的是，结构的振型组合数并不是越大越好，其最大值不能超过结构的总自由度数。
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纵论建筑结构设计新规范与软件SATWE的合理应用（上）一、前言：随着建筑结构新规范全面颁布，新规范在工程设计已全面开始，这对于如何在工程设计中正确应用理解规范条文，正确选择设计软件及合理选取设计参数显得尤为重要。
二、明确几个概念：1、“多塔结构”与“分缝结构”的区别：（1）“塔”的概念：这里的塔是个工程概念，指的是四边都有迎风面且在水平荷载作下可独自变行的建筑体部。
将多个塔建同一个大底盘体部上，叫多塔结构。
（2）多塔结构的定义：对与大底盘多塔结构、巨型框架结构，如果把裙房部分按塔的形式切开计算，则裙房部分误差较大，且各塔的相互影响无法考虑。
因此，程序采用了分块平面内无限刚的假定以减少自由度，且同时考虑塔与塔的相互影响。
对于多塔结构，各刚性楼板的信息程序自动定义。
但其包含区域需由用户定义。
（3）分缝结构：在一个大的建筑体部里，因设伸缩缝、沉降缝、抗震缝，分成了若干小的建筑体部，叫分缝结构。
分缝结构与多塔结构区别是四边中有的边不是迎风面。
（4）对分缝结构各块要分开计算。
（5）多塔结构新规范条文注意事项：第一扭转周期与第一平动周期的比值限值、最大位移平动位移的比值限值，对多塔结构特别注意，目前程序是不对的，不能直接采用，必须将多塔结构分搭计算，方可判断两者的比值。
2、“刚性楼板“与”弹性搂板“（1）刚性楼板是是指平面内设定为刚度无限大，内力计算时不考虑平面内外变形，与板厚无关，程序默认楼板为刚性楼板。
（2）弹性搂板：必需以房间为单元进行定义，与板厚有关，分以下三种情况：弹性搂板6：程序真实考虑楼板平面内、外刚度对结构的影响，采用壳单元，原则上适用于所有结构。
但采用弹性搂板6计算时，楼板和梁共同承担平面外弯矩，其结果梁的配筋偏小，楼版承担的平面外弯矩计算配又未考虑，此外计算工做量大，因此该模型仅适用板柱结构。
弹性搂板3：程序设定楼板平面内刚度为无限大，而仅考虑平面外刚度对结构的影响，采用壳单元，因此该模型仅适用厚板结构。
弹性膜：程序真实考虑楼板平面内刚度，而假定平面外刚度为零。
采用膜剪切单元，因此该模型适用钢楼板结构。
注意：1：弹性搂板仅适用于高层钢筋混凝土结构。
2：不适用于多层钢筋混凝土结构及钢结构建筑。
3：多层钢筋混凝土结构及钢结构建筑中存在有弹性搂板时，可近似的按开洞处理，但要注意人工将荷载分配到周边梁上。
3、有关振型的几个概念（1）振型参与系数：每个质点质量与其在某一振型中相应坐标乘积之和与该振型的主质量（或者说该模态质量）之比，即为该振型参与系数。
（2）振型的有效质量：这个概念只对于串连刚片系有效（即基于刚性楼板假定的，不适用于一般构），某一振型的某一方向的有效质量为各个质点质量与该质点在该一振型中相应方向对应坐标乘积之和的平方。
（3）有效质量系数：如果计算时只取了几个振型，那么这几个振型的有效质量之和与总质量之比即为有效质量系数。
用于判断参与参与振型数足够与否，并将用于程序。
（4）振型参与质量：某一振型的主质量（或者说该模态质量）乘以该振型的参振型与系数的平方，即为该振型的振型参与质量。
（5）振型参与质量系数：由于有效质量系数只适用于刚性楼板假定，《高规》5.1.13条及《抗规》5.2.2条文说明，提出了用振型参与质量系数来判断参与振型数足够与否的方法。
即选定振型个数的振型参与质量之和与总质量之比即为振型参与质量系数。
这种方法适用于刚性楼板假定，也适用于弹性楼板。
4、总刚与侧刚的概念（1）总刚：就是用结构的总刚阵和与之相对的质量阵按振型叠加法求解结构的周期及振型。
结构的总刚阵即为结构静力分析时形成的结构总刚度矩阵。
自由度数为N的高层结构，结构的总刚度矩阵为N阶方矩阵，若定义有较大范围多的弹性楼板或有较多的不与楼板相连构件时，可准确分析出结构每层每根构件的空间反应，可发现结构的刚度突变部位，连接薄弱的构件以及数据有误的部位。
缺点是计算量大，费时长。
（2）侧刚：在高层结构分析中，为了提高分析效率，对于引入楼板平面内无限刚或分块无限刚，平面外刚度为零的假定后，采用一种简化计算方法，可已大大降低结构的自由度，使得结构每层只有3个独立的平动自由度，这就是侧刚的方法。
优点是分析效率高，误差在允许范围。
（3）若平面没有布置弹性楼板且没有不与楼板相连构件的工程，侧刚、总刚的结果是一致的。
5、抗震措施与抗震构造措施概念（1）抗震措施：是指除地震作用计算和抗力计算以外的设计内容，包括建筑总体布置，结构选型，地基抗液化措施，考虑概念设计要求对地震作用效应（内力及变形）的调整，以及各种构造措施。
（2）抗震构造措施：是指根据抗震概念设计的原则，一般不需计算而对结构和非结构各部分所采取的细部构造，如钢筋锚固、塔接，混凝土保护层，最小配筋率等。
“抗震措施”涵盖了“抗震构造措施”，请注意：抗震等级划分属“抗震措施”。
6、有关高层建筑超限的审查规定：建设部第111号令2002年7月25日颁发《超限高层建筑工程抗震设防管理规定》，所谓的超限高层建筑，是指：超出现行规范、规程的适应高度和适应结构类型的高层建筑工程，体型特别不规则的建筑工程，高位转换层（8度3层以上、7度5层以上）及有关规范、规程规定应当进行抗震专项审查的高层建筑。
注意：取消了对于高宽比超限时审查要求，高层建筑的高宽比，是对结构刚度、整体稳定及经济合理性的宏观控制。
三、设计参数的合理选取（1--8）1、抗震等级的确定：钢筋混凝土房屋应根烈度、结构类型和房屋高度的不同分别按〈抗规〉6.1.2条或〈高规〉4.8条确定本工程的抗震等级。
但需注意以下几点：（1）上述抗震等级是“丙”类建筑，如果是“甲”、“乙”、“丁”类建筑则需按规范要求对抗震等级进行调整。
（2）接近或等于分界高度时，应结合房屋不规则程度及场地、地基条件慎重确定抗震等级。
（3）当转换层〉=3及以上时，其框支柱、剪力墙底部加强部的抗震墙等级宜按〈抗规〉6.1.2条或〈高规〉4.8条查的抗震等级提高一级采用，已为特一级时可不调整。
（4）短肢剪力墙结构的抗震等级也应按〈抗规〉6.1.2条或〈高规〉4.8条查的抗震等级提高一级采用。
但注意对多层短肢剪力墙结构可不提高。
（5）注意：钢结构、砌体结没有抗震等级。
计算时可选“5”，不考虑抗震构造措施。
2、振型组合数的选取：在计算地震力时，振型个数的选取应是振型参与质量要达到总质量90%以上所需要振型数。
但要注意以下几点：（1）振型个数不能超过结构固有的振型总数，因一个楼层最多只有三个有效动力自由度，所以一个楼层也就最多可选3个振型。
如果所选振型个数多于结构固有的振型总数，则会造成地震力计算异常。
（2）对于进行耦联计算的结构，所选振型数应大于9个，多塔结构应更多些，但要注意应是3的倍数。
（3）对于一个结构所选振型的多少，还必需满足有效质量系列化大于90%。
在WDISP.OUT文件里查看。
3、主振型的判断；（1）对于刚度均匀的结构，在考虑扭转耦联计算时，一般来说前两个或前几个振型为其主振型。
（2）对于刚度不均匀的付杂结构，上述规律不一定存在，此时应注意查看SATWE文本文件“周期、振型、地震力”WZQ.OUT。
程序输出结果中，给出了输出各振型的基底剪力总值，据此信息可以判断出那个振型是X向或Y向的主振型，同时可以了解没个振型对基底剪力的贡献大小。
4、地震力、风力的作用方向：结构的参考坐标系建立以后，所求的地震力、风力总是沿着坐标系的方向作用。
但设计者注意以下几种情况：（1）设计应注意查看SATWE文本文件“周期、振型、地震力”WZQ.OUT。
输出结果中给出了地震作用的最大方向是否与设计假定一致，对于大于15度时，应将此方向输入重新计算。
（2）对于有有斜交抗侧力构件的结构，当大等于15度时，应分别计算各抗力构件方向的水平地震力。
此处所指交角是指与设计输入时，所选择坐标系间的夹角。
（3）对于主体结构中存在有斜向放置的梁、柱时，也要分别计算各抗力构件方向的水平地震力。
5、周期折减系数：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。
框架结构0.6—0.7；（1）框架—剪力墙结构0.7—0.8；（2）剪力墙结构0.9—1.0；（3）短肢剪力墙结构0.8—0.9。
（4）（2）请大家注意：周期折减是强制性条文，但减多少则不是强制性条文，这就要求在折减时慎重考虑，既不能太多，也不能太少，因为折减不仅影响结构内力，同时还影响结构的位移。
6、活荷载质量调整系数：该参数即为荷载组合系数。
可按《抗规》5.1.3条取值。
注意该调整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无影响，7、关于柱长计算系数《混规》7.3.11条规定了三种情况下柱计算长度的选取，设计者应根据实际情况区别对待。
程序默认是7.3.11-2情况。
8、关于阻尼比：不同的结构有不同的阻尼比，设计者应区别对待：钢筋混凝土结构：0.05小于12层钢结构：0.03大于12层钢结构：0.035钢结构：0.059、关于梁的几个调整系数（1）刚度调整系数Bk：梁的刚度调整，主要是考虑现浇楼板对梁的刚度贡献，楼板与梁按T形共同工作。
而程序是按矩形取，所以可以考虑梁的刚度放大。
一般可取1.5—2.0，但对预制楼板、板柱结构的等代梁取1.0，注意刚度调整系数对连梁不起作用。
（2）梁端负弯矩调整系数：框架梁在竖向荷载作用下梁端负弯矩调整系数，是考虑梁的塑性内力重分布。
通过调整使梁端负弯矩减小，跨中正弯矩加大（程序自动加）。
梁端负弯矩调整系数一般取0..85。
注意：1：程序隐含钢梁为不调幅梁。
2：不要将梁跨中弯矩放大系数与其混淆。
（3）梁弯矩放大系数Bm：当不计算活载或不考虑活载不利布置时，可通过此参数调正梁在恒、活载作用下的跨中正弯矩，一般取1.1—1.2。
在选用时注意：如果活载考虑不利布置时则此系数取1.0。
（4）连梁刚度折减系数BLz：主要是指那些与剪力墙一端或两端平行连接的梁，由于梁两端往往变位差很大，剪力就会很大，所以很可能出现超筋。
这就要求连梁在进入塑性状态后，允许其卸载给剪力墙，而剪力墙的承载力往往较大，因此这样的内力重分布是可以的。
一般取0.55—0.7。
注意：如连梁的跨高比大于等于5时，建议按梁输入，因此时梁往往是受弯为主，刚度不应折减。
（5）梁扭矩折减系数Tb：是针对新规范的梁抗扭设计而设的，由于目前梁在整体结构中的扭转问题研究的还不多，楼板对梁平面外究竟有多大约束作用，还不十分清楚，所以程序给出的范围较大0.4—1.0，建议取0.4。
注意：程序规定对于不与刚性楼板相连的梁及弧梁不起作用。
10、关于顶部小塔楼放大系数：（1）对于顶部带有小塔楼的结构，在动力分析中，可能会出现鞭梢效应，即二次共振，这对很不利。