1、PKPM 新規(guī)范計算軟件TAT、SATWE、PMSAP應(yīng)用指南黃 吉 鋒目 錄1. 扭轉(zhuǎn)耦聯(lián)2. 雙向地震扭轉(zhuǎn)效應(yīng)3. 偶然偏心4. 豎向地震作用5. 有效質(zhì)量系數(shù)：參與振型數(shù)夠不夠？6. 振型的側(cè)振、扭振成分-判斷一個振型是扭轉(zhuǎn)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(diào)整9. 豎向不規(guī)則結(jié)構(gòu)地震作用效應(yīng)的調(diào)整10. 0.2Q0調(diào)整11. 框支柱地震作用下的內(nèi)力調(diào)整12. 設(shè)計內(nèi)力調(diào)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(jié)構(gòu)中框架承擔的傾覆力矩計算17. 重力二階效應(yīng)18. 傳給基礎(chǔ)的上部結(jié)構(gòu)剛度19.

2、彈性時程分析及地震波的選取20. 整體穩(wěn)定驗算21. 高位轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)的剛度比驗算22. 短肢剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計23. 轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)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(yīng)用26. 梁彎矩放大系數(shù)的合理使用27. 框架剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計28. 剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計29. 總剛計算模型不過的主要原因30. 如何定義彈性樓板1. 扭轉(zhuǎn)耦連規(guī)范條文：新高規(guī)-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。具體操作原則：TAT、SATWE和PMSAP三個程序都具有考慮扭轉(zhuǎn)耦連的功能。程序考慮方式：1) TAT,SATWE將該功能

3、作為用戶選項，考慮與否由用戶自定2) PMSAP計算時總是考慮扭轉(zhuǎn)耦連3) 非耦聯(lián)計算僅適用于平面結(jié)構(gòu)以及能夠解耦成平面結(jié)構(gòu)的簡單空間結(jié)構(gòu)，對復雜空間結(jié)構(gòu)可能造成錯誤結(jié)果。4) 耦聯(lián)計算適用于任何結(jié)構(gòu)，總是正確的。5) 耦聯(lián)計算的結(jié)果不一定比非耦聯(lián)計算的結(jié)果大（保守），二者沒有必然關(guān)系。6) 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)計入雙向地震作用下的扭轉(zhuǎn)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?qū)崿F(xiàn)：現(xiàn)在我們考慮某個地震反應(yīng)參數(shù)S，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

4、慮了雙向地震扭轉(zhuǎn)效應(yīng)后： Sx Sy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，考慮與否由用戶自定。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Sx，Sy改變成為Sx，SyIF( |Sx|Sy| )THENSxSySyELSESxSxSyENDIF考慮雙向地震對樓層位移、層間位移輸出的影響：TAT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(yīng)；考慮雙向地震對內(nèi)力的影響： TAT,SATWE

5、均將原來的單向X、Y地震效應(yīng)直接用雙向地震作用效應(yīng)替代，體現(xiàn)在內(nèi)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(chǔ)上增加兩個新的對應(yīng)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(nèi)力輸出。考慮雙向地震對配筋的影響：一般平均增加5%-8%；單構(gòu)件最大可能增加1倍左右。考慮雙向地震帶來的配筋增大1. 規(guī)則框架例規(guī)則框架單、雙向地震（單偏壓配筋）對比柱類別軸力(kN)配筋率RASX方向配筋Asx(2)Y方向配筋Asy(2)配箍率RAv角柱單震-23452.50257524400.8

6、5雙震-25532.85283828001.17對比1.091.141.10211.14751.3765邊柱單震-24212.63212615021.3雙震-24353.07214120311.3對比1.011.16731.00711.35221.00中柱單震-30822.31226624021.01雙震-30882.32226624161.17對比1.001.00431.001.00581.15842. 框剪結(jié)構(gòu)例框剪結(jié)構(gòu)單、雙向地震（單偏壓配筋）對比柱類別軸力(kN)配筋率RASX方向配筋Asx(2)Y方向配筋Asy(2)配箍率RAv角柱單震-2598.001.00001885.00235

7、1.001.16雙震-2776.001.13002291.002644.001.16對比1.06851.13001.21541.12451.00邊柱單震-5263.003.32004432.005807.001.16雙震-5888.004.70006226.007975.001.30對比1.11881.41571.40481.37331.1207中柱單震-6016.000.86001229.001653.001.3雙震-7251.001.61002262.002592.001.68對比1.20531.87211.84051.56811.29233. 偶然偏心規(guī)范條文：新高規(guī)條規(guī)定，計算單向地震

8、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%。 具體操作原則：1) 驗算結(jié)構(gòu)位移比時，總是要考慮偶然偏心；2) 結(jié)構(gòu)構(gòu)件設(shè)計時，分下列兩種情況處理:A. 如果位移比超過1.2，則考慮雙向地震，不考慮偶然偏心；B. 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(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：1) X向地震，所有樓層的質(zhì)心沿Y軸正向偏移5%，記作EXP2) X向地震，所有樓層的質(zhì)心沿Y軸負向偏移5%，記作EXM3) Y向地震，所有樓層的質(zhì)心沿X軸正向偏移5

9、%，記作EYP4) Y向地震，所有樓層的質(zhì)心沿X軸負向偏移5%，記作EYM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。使用要點：1) 該功能設(shè)有選項開關(guān)，考慮偶然偏心時可將開關(guān)打開。2) SATWE、TAT的質(zhì)心偏移值5%是固定的、按規(guī)范取用的；PMSAP偏移值可以X、Y向不同，由用戶輸入。3) 偶然偏心對

10、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(jié)構(gòu)的樓層位移、層間位移以及位移比；位移比驗算應(yīng)采用偶然偏心地震結(jié)果；層間位移角驗算則不必采用偶然偏心地震結(jié)果。SATWE : WDISP.OUT TAT: TAT-4.OUTPMSAP: 簡單摘要文件（工程名TB.RPT）4) 偶然偏心地震作用下的構(gòu)件內(nèi)力輸出：構(gòu)件增加了5%X向偏心地震作用效應(yīng)和5%Y向偏心地震作用效應(yīng)的計算，均可通過文本文件或圖形文件查看。 構(gòu)件內(nèi)力文本文件中4組偶然偏心地震工況的標記如下：a) X向地震，所有樓層的質(zhì)心沿Y軸正向偏移5%，該工況記作： EXP（PMSA

11、P）、+5%（TAT）、X方向左偏心（SATWE）；b) X向地震，所有樓層的質(zhì)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(zhì)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(zhì)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）；偶然偏心的四種方式實例： 偶然偏心對構(gòu)件內(nèi)力的影響 構(gòu)件標準內(nèi)力對比 (FRAM1 第 8 層) 梁支座彎矩比 1.16( 2) 1.01( 24) AVER

12、= 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

13、.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 26.22% 19層框剪 1.57 1.75 10.04%

14、 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)范條規(guī)定，對于9度的高層建筑，其豎向地震作用標準值應(yīng)按公式（-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)范條規(guī)定，長懸臂和其它大跨度結(jié)構(gòu)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)條規(guī)定，帶轉(zhuǎn)換層的高層建筑結(jié)構(gòu)，8度抗震設(shè)計時轉(zhuǎn)換構(gòu)件應(yīng)考慮豎向地震影響。應(yīng)用豎向地震：1) 設(shè)立豎向地震的計算開關(guān)，由用戶自行決定是否考慮豎向地震作用。2) 增設(shè)豎向地震作用系數(shù)項，程序自動取

15、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(nèi)定。3) 當上部結(jié)構(gòu)樓層相對于下部樓層外挑時，用戶應(yīng)設(shè)置計算豎向地震作用。4) 尚不能單獨計算轉(zhuǎn)換構(gòu)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(jié)構(gòu)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(zhì)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(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)因其復雜性需要考慮樓板的彈性變形，因此需要一種更為一般

16、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(zhì)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(zhì)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(zhì)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)（）規(guī)定對B級高度高層建筑及復雜高層建筑有效質(zhì)量系數(shù)不小于0.9；抗規(guī)()條文說明建議有效質(zhì)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.OU

17、T”文件中；PMSAP則輸出在詳細摘要 “工程名.ABS”文件中。重要概念：結(jié)構(gòu)的固有振型總數(shù)-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；2) 如何判斷一個結(jié)構(gòu)的固有振型總數(shù)：離散結(jié)構(gòu)的振型總數(shù)是有限的，振型總個數(shù)等于獨立質(zhì)量的總個數(shù)。可以通過判斷結(jié)構(gòu)的獨立質(zhì)量數(shù)來了解結(jié)構(gòu)的固有振型總數(shù)。具體地說：每塊剛性樓板有三個獨立質(zhì)量Mx,My,Jz；每個彈性節(jié)點有兩個獨立質(zhì)量mx,my；根據(jù)這兩條，可以算出結(jié)構(gòu)的獨立質(zhì)量總數(shù)，也就知道了結(jié)構(gòu)的固有振型總數(shù)3) 若記結(jié)構(gòu)固有振型總數(shù)是NM，那么參與振型數(shù)最多只能選NM個，選參與振型數(shù)大于NM是錯誤的，因為結(jié)構(gòu)沒那么多。4) 參與振

18、型數(shù)與有效質(zhì)量系數(shù)的關(guān)系：a) 參與振型數(shù)越多，有效質(zhì)量系數(shù)越大；b) 參與振型數(shù) =0 時，有效質(zhì)量系數(shù) =0；c) 參與振型數(shù) =NM 時，有效質(zhì)量系數(shù) =1.0。5) 參與振型數(shù) NP 如何確定？a) 參與振型數(shù) NP 在 1-NM 之間選取；b) NP應(yīng)該足夠大，使得有效質(zhì)量系數(shù)大于0.9。6) 有些結(jié)構(gòu)，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(zhì)量系數(shù)是否超過了0.9。比如下面的結(jié)構(gòu)：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(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

19、了6. 振型的側(cè)振、扭振成分-判斷一個振型是扭轉(zhuǎn)振型還是平動振型概念：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)。7. 多方向水平地震作用規(guī)范條文：抗震規(guī)范條規(guī)定,有斜交抗側(cè)力構(gòu)件的結(jié)構(gòu),當相交角度大于15度時,應(yīng)分別計算各抗側(cè)力構(gòu)件方

20、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行地震反應(yīng)譜分析，計算相應(yīng)的構(gòu)件內(nèi)力。在構(gòu)件設(shè)計階段，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, DL=6.0

21、00(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 -50.9 -11

22、1.1 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 -多方向地震作用工程例序號工程名結(jié)構(gòu)類型層數(shù)/高度(m)有否有斜向布置構(gòu)件多方向地震輸入角度1E1框架10/30.0有45,-452Fram1框架10/30.

23、0無30,60,-30, -603Exam7框架7/25.2無30,60,-30, -604Exam55框剪15/63.83有45,-455E213框剪18/57.85無30,60,-30,-606Zjsc框剪36/115.9有45,-45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

24、.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：1) 對于正交、規(guī)則結(jié)構(gòu)，是否考慮多方向地震對構(gòu)件配筋結(jié)果影響很小，配筋平均增加不到1%；2) 對于存在明顯斜交抗側(cè)力構(gòu)件的結(jié)構(gòu)，考慮多方向地震對構(gòu)件配筋結(jié)果影響較明顯，配筋平均增加5%左右，最大增加90%；3) 這也從一個側(cè)面證明了：對于存在明顯斜交抗側(cè)力構(gòu)件的結(jié)構(gòu)，應(yīng)該考慮多方向地震作用。8. 最小地震剪力調(diào)整新抗震規(guī)范條規(guī)定，抗震驗算時，結(jié)構(gòu)任一樓層的

25、水平地震的剪重比不應(yīng)小于表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(zhuǎn)效應(yīng)明顯或基本周期小于3.5s結(jié)構(gòu)0.0160.0240.0320.0480.064基本周期大于5.0s結(jié)構(gòu)0.0120.0180.0240.0320.040基本周期介于3.5s和5.0s之間的結(jié)構(gòu)，可插入取值。 調(diào)整前樓層剪重比 調(diào)整后樓層剪重比哪層的地震剪力不夠，就放大哪層的設(shè)計地震內(nèi)力自動放大與否設(shè)開關(guān)；如果用戶考慮自動放大，SATWE將在WZQ.OUT中輸出程序內(nèi)部采用的放大系數(shù)：文件WZQ.OUT :各樓層地震剪力系數(shù)調(diào)整情況 抗震規(guī)范()驗算層號 X向調(diào)整系數(shù) Y向調(diào)整系數(shù)1 1.312 1.20

26、7 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(jié)構(gòu)地震作用效應(yīng)調(diào)整規(guī)范條文：新抗震規(guī)范條規(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)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

27、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(zhuǎn)換梁、框支柱來實現(xiàn)轉(zhuǎn)換構(gòu)件的地震內(nèi)力放大。（特殊構(gòu)件補充定義）WMASS.OUT:樓層剛度比控制,薄弱層放大 Floor 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

28、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(diào)整 規(guī)范條文：新抗震規(guī)范條規(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)整可能導致過大的

29、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)進行手工修改。調(diào)整系數(shù)的約定：程序自動計算出的調(diào)整系數(shù)最大取2.0；用戶手工修改的調(diào)整系數(shù)無限制。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：IST Cx CyIST Cx Cy.IST Cx Cy 比如：2 1.5 1.86 2.0 1.27 1.2 1.2指定第2層x向調(diào)整系數(shù)SATWE在文件WV02Q.OUT中輸出0.2Q0系數(shù) 11. 框支柱地震作用下的內(nèi)力調(diào)整規(guī)范條文：新高規(guī)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(yīng)

30、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(yīng)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(yīng)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(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。程序應(yīng)用： 1) 一定要定義轉(zhuǎn)換層所在層號 MCHANGE；2) 在特殊構(gòu)件補充定義中手工定義框支柱（程序

31、不自動搜索）；3) 本調(diào)整僅針對 1 MCHANGE 層的框支柱進行。12. 設(shè)計內(nèi)力調(diào)整(強柱弱梁,強剪弱彎)1) 梁設(shè)計剪力調(diào)整：抗震規(guī)范第條和高規(guī)第、條規(guī)定，抗震設(shè)計時，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)計剪力值應(yīng)調(diào)整。2) 柱設(shè)計內(nèi)力調(diào)整：為了體現(xiàn)抗震設(shè)計中強柱弱梁概念設(shè)計的要求，抗震規(guī)范第、條和高規(guī)第條規(guī)定，抗震設(shè)計時，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)計內(nèi)力值應(yīng)調(diào)整。3) 剪力墻設(shè)計內(nèi)力調(diào)整：高規(guī)第 、條規(guī)定，抗震設(shè)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(shè)計內(nèi)力值應(yīng)調(diào)整。程序

32、具體采用的調(diào)整系數(shù)詳見用戶手冊。13. 位移比控制、層間位移比控制規(guī)范條文：新高規(guī)的條規(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)高層建筑及復雜高層建筑，不應(yīng)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

33、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。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；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/h3 1 141 2.18 1.95 1.12 3600. 141 2.05 1.77 1.16 1/17

34、52.2 1 93 0.13 0.11 1.14 3600. 93 0.08 0.06 1.20 1/9999.1 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: 1/1367.14. 周期比控制規(guī)范條文：新高規(guī)的條規(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)高層建筑及復雜高層建筑不應(yīng)大于0.85。對于通常的規(guī)則單塔樓結(jié)構(gòu)，如下驗算周期比:1) 根據(jù)各振型的平動系數(shù)、扭轉(zhuǎn)系數(shù)區(qū)分出各振型分別是扭轉(zhuǎn)振型還是平動振型；2) 周期最長的扭振振型

35、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；3) 計算Tt/T1，看是否超過0.9 (0.85)。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算。這時應(yīng)該將多塔結(jié)構(gòu)分成多個單塔，按多個結(jié)構(gòu)分別計算、分別驗算(注意不是在同一結(jié)構(gòu)中定義多塔，而是按塔分成多個結(jié)構(gòu))。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)。一句話，周期比控制不是在要求結(jié)構(gòu)足夠結(jié)實，而是在要求結(jié)構(gòu)承載布局的合理性。周期比不滿足要求，

36、如何調(diào)整？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。周期比不滿足要求，說明結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)剛度相對于側(cè)移剛度較小，總的調(diào)整原則是要加強結(jié)構(gòu)外圈，或者削弱內(nèi)筒。考慮周期比限制以后，以前看來規(guī)整的結(jié)構(gòu)平面，從新規(guī)范的角度來看，可能成為“平面不規(guī)則結(jié)構(gòu)”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)第一振型為扭轉(zhuǎn)振型號 周 期 轉(zhuǎn) 角 平動系數(shù) (X+Y) 扭轉(zhuǎn)系數(shù)1 1.5742 83.44 0.06 ( 0.00+0.06 ) 0.942 1.4524 90.89 0.94 ( 0.00+0.94 ) 0

37、.063 1.2665 0.45 1.00 ( 1.00+0.00 ) 0.004 0.5302 90.56 0.03 ( 0.00+0.03 ) 0.975 0.4025 103.18 0.97 ( 0.05+0.92 ) 0.036 0.3748 14.35 1.00 ( 0.94+0.05 ) 0.007 0.3631 138.63 0.50 ( 0.29+0.21 ) 0.508 0.3082 93.37 0.05 ( 0.00+0.05 ) 0.959 0.2126 92.74 0.06 ( 0.00+0.06 ) 0.94平面貌似規(guī)整的剪力墻結(jié)構(gòu)，第一振型為扭轉(zhuǎn)平面貌似規(guī)整的框剪結(jié)

38、構(gòu)，第一振型為扭轉(zhuǎn)15. 層剛度比控制1) 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；2) 高規(guī)的條規(guī)定，抗震設(shè)計的高層建筑結(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%；3) 高規(guī)的條規(guī)定，高層建筑結(jié)構(gòu)計算中，當?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；4) 高規(guī)的條規(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：a) 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)等效剛度比表示轉(zhuǎn)換層上、下層結(jié)構(gòu)剛度的變

39、化，非抗震設(shè)計時不應(yīng)大于3，抗震設(shè)計時不應(yīng)大于2。b) 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e宜接近1，非抗震設(shè)計時不應(yīng)大于2，抗震設(shè)計時不應(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算方法，目前看來，有三種方案可供選擇：高規(guī)附錄建議的方法剪切剛度 Ki = Gi Ai / hi高規(guī)附錄建議的方法剪彎剛度 Ki = Vi / i抗震規(guī)范的和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。用三種方法計算的樓層剛度

40、層號X向Y向剪切剛度剪彎剛度側(cè)向剛度剪切剛度剪彎剛度側(cè)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?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）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

41、樓層5 否 否 否u 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；u 底部大空間為一層時，剛度比計算可采用剪切剛度；u 底部大空間為多層時，剛度比計算可采用剪彎剛度；u 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(guān)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) 上海規(guī)程第條規(guī)定：地下室作為上部結(jié)構(gòu)的嵌固端時，底下室的樓層側(cè)向剛度不宜小于上部樓層剛度的1.5倍;2) 上海規(guī)程已將三種剛度比統(tǒng)一為采用剪切剛度比計算。16. 框剪結(jié)構(gòu)中框架承擔的傾覆力矩計算新抗震規(guī)范第條、高規(guī)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

42、分承擔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。抗震規(guī)范第條的條文說明給出了框架部分承擔的傾覆力矩的計算方法： Mc = Vijh 其中，Vij代表柱剪力，h代表層高。新版程序依據(jù)此式來進行計算文件WV02Q.OUT :框架傾覆力矩百分比* 框架柱地震傾覆彎矩百分比 * 柱傾覆彎矩 墻傾覆彎矩 柱傾覆彎矩百分比 X向地震: 1109.3 48167.8 2.25% Y向地震: 958.7 46576.5 2.02%17. 重力二階效應(yīng)條文：高規(guī)（）條和混凝土規(guī)范（）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-DEL

43、T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)。具體實現(xiàn)時，我們計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，從而實現(xiàn)P-DELT效應(yīng)的計算。新版本程序P-DELT效應(yīng)的實現(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)，也適用于存在獨立彈性節(jié)點的結(jié)構(gòu)，解除了老版本程序的局限性。在調(diào)試過

44、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，這是符合實際情況的。18. 傳給基礎(chǔ)的上部結(jié)構(gòu)剛度新版SATWE，TAT都具有該功能。必要性：在實際情況中，基礎(chǔ)與上部結(jié)構(gòu)總是共同工作的，從受力的角度看它們是不可分開的一個整體。但是在設(shè)計中基礎(chǔ)與上部結(jié)構(gòu)通常分開來做,在設(shè)計基礎(chǔ)時,通常只考慮上部結(jié)構(gòu)傳給基礎(chǔ)的荷載，而上部結(jié)構(gòu)對基礎(chǔ)的剛度貢獻則很少考慮或者只能非常粗略地用一些經(jīng)驗參數(shù)來考慮。我們認為,不考慮上部結(jié)構(gòu)的剛度貢獻,將會低估基礎(chǔ)將會低估基礎(chǔ)的整體性，很可能會導致錯誤的基礎(chǔ)變形規(guī)律，這

45、會造成基礎(chǔ)設(shè)計在某些局部偏于不安全,而在另一些局部又可能存在不必要的浪費。程序：為了使基礎(chǔ)設(shè)計更為合理，程序在上部結(jié)構(gòu)計算中，增加了上部結(jié)構(gòu)剛度向基礎(chǔ)凝聚的功能，當需要考慮共同作用時，用戶可以在程序的計算選擇菜單中將相應(yīng)開關(guān)打開，傳給基礎(chǔ)的剛度將會自動生成。這樣一來，在后面的基礎(chǔ)軟件JCCAD的分析當中，不但接受上部結(jié)構(gòu)傳來的荷載，同時還將疊加上部結(jié)構(gòu)傳來的剛度。19. 彈性時程分析及地震波選取1) 適用范圍 SATWE，PMSAP: 分析方法采用振型疊加法； 分析對象可以是所有結(jié)構(gòu)。 TAT:分析方法為直接積分法，只針對糖葫蘆串結(jié)構(gòu)2) 地震波選取a) 至少2條兩條實際強震紀錄和一條人工波b

46、) 多條波的平均反應(yīng)譜與規(guī)范譜統(tǒng)計意義相符c) 單波基底剪力不小于反應(yīng)譜法的65%，多波平均基底剪力不小于反應(yīng)譜法的 80%。3) 時程分析的應(yīng)用a) 時程分析選波一般是一個試算的過程，通過計算結(jié)果判斷所選地震波是否滿足要求，不滿足要求則要重新選波，直到滿足要求為止。滿足要求的地震波對應(yīng)的計算結(jié)果才有設(shè)計意義。b) SATWE，TAT，PMSAP的時程分析主要給出各樓層的層間位移角包絡(luò)，以此驗算多遇地震下樓層變形是否滿足規(guī)范要求。c) PMSAP生成兩個時程分析工況DX,DY，與反應(yīng)譜地震工況EX,EY采用同樣的組合原則，在構(gòu)件設(shè)計中考慮。20. 整體穩(wěn)定驗算（無純框架）按照高規(guī)計算結(jié)構(gòu)的等效

47、側(cè)向剛度： EJd由此計算結(jié)構(gòu)剛重比。SATWE 輸出結(jié)果參見WMASS.OUT；TAT 輸出結(jié)果參見TAT-M.OUT ；PMSAP 輸出結(jié)果參見“簡單摘要”，“詳細摘要”。整體穩(wěn)定條件: EJd1.4H2不考慮P-DELT效應(yīng)的條件:EJd2.7H221. 對高位轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)的剛度比計算單自由度體系串聯(lián)公式: SATWE 輸出結(jié)果參見WMASS.OUT；TAT 輸出結(jié)果參見TAT-M.OUT ；PMSAP 輸出結(jié)果參見“簡單摘要”，“詳細摘要”。 K K1 K2 K3變形協(xié)調(diào)公式: 22. 短肢剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計1) 短肢剪力墻結(jié)構(gòu)的界定a) 短肢墻傾覆彎矩占結(jié)構(gòu)總傾覆彎矩的40%以上;b) 對于多層剪力墻結(jié)構(gòu)，短肢剪力墻負荷的樓面面積占全部樓面面積大于60% ；c) 對于高層剪力墻結(jié)構(gòu)，短肢剪力墻負荷的樓面面積占全部樓面面積大于50% 。 滿足其一，即可以認為是短肢墻結(jié)構(gòu)。抗震設(shè)計時，筒體和一般剪力墻承受的第一振型底部地震傾覆力矩不宜小于結(jié)構(gòu)總底部地震傾覆力矩的50%；所以：短肢墻傾覆彎矩范圍 40%-50%。2) 短肢剪力墻結(jié)構(gòu)的應(yīng)用范圍 第條規(guī)定了B級高度高層建筑和9度抗震設(shè)計的A級高度高層建筑，不應(yīng)采用第條規(guī)定的具有較多短肢剪力墻的剪力墻結(jié)