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文檔簡介
1、1SATWE軟件軟件分析與設計參數與結構優化分析與設計參數與結構優化23最不利地震作用方向: 概念:地震沿著不同的方向作用,結構地震反應的大小一般也不同。結構地震反應是地震作用方向角的函數,存在某個角度使得結構地震反應取極大,那么這個方向我們就稱為最不利地震作用方向。逆時針方向為正。 使用:TAT、SATWE和PMSAP可以自動計算出這個最不利方向角,并在文件中輸出。如該角度大于 15度,用戶可以把這個角度值回填到:“水平力與整體坐標夾角(度)”參數項中,重新進行計算,以體現最不利地震作用的影響。 TAT 在 TAT-4.OUT 中輸出; SATWE 在 WMASS.OUT 中輸出; PMSA
2、P 在 工程名.ABS 中輸出;4最不利地震作用方向示意45最不利方向5一般并不建議用戶修改該參數,原因有三:考慮該角度后,輸出結果的整個圖形會旋轉一個角度,會給識圖帶來不便;構件的配筋應按“考慮該角度”和“不考慮該角度”兩次的計算結果做包絡設計;旋轉后的方向并不一定是用戶所希望的風荷載作用方向。建議將建議將“最不利地震作用方向角最不利地震作用方向角”填到填到“斜交抗側力構件夾斜交抗側力構件夾角角”欄,這樣程序可以自動按最不利工況進行包絡設計。欄,這樣程序可以自動按最不利工況進行包絡設計。678裙房層數:規范規范: 高規第10.6.4條條文說明指出為保證多塔樓建筑中塔樓與底盤整體工作,塔樓之間
3、裙房連接體的屋面梁以及塔樓中與裙房連接體相連的外圍柱、墻,從固定端至出裙房屋面上一層的高度范圍內,在構造上應予以特別加強。實現實現:程序設置了裙房層數參數,作為多塔樓結構的底部加強部位的判斷因素,即底部加強部位的高度還要滿足裙房層數的要求,從而加強墻的抗震構造。 裙房層數參數的加強僅限于剪力墻,程序沒有對塔樓之間裙房連接體的屋面梁以及塔樓中與裙房連接體相連的外圍柱構造上應予以特別加強。對于這些部位用戶應在施工圖中特別加強。9轉換層所在層號: 新抗震規范3.4.3條規定,豎向不規則的建筑結構,其薄弱層的地震剪力應乘以1.15的增大系數;新高規5.1.14條規定,樓層側向剛度小于上層的70%或其上
4、三層平均值的80%時,該樓層地震剪力應乘1.15增大系數;新抗震規范3.4.3條規定,豎向不規則的建筑結構,豎向抗側力構件不連續時,該構件傳遞給水平轉換構件的地震內力應乘以1.25-1.5的增大系數。 針對這些條文,程序通過自動計算樓層剛度比,來決定是否采用1.15的樓層剪力增大系數。 但是只要有轉換層,就必須人工輸入“轉換層所在層號”,以準確實現水平轉換構件的地震內力放大。10對所有樓層強制采用剛性板假定: 按照規范要求,結構的位移比是在剛性樓板假定下作出的,所以如果用戶設定了彈性樓板,在計算位移比時應選擇此項。 計算完成后再去掉此項選擇,以彈性樓板方式進行后續計算。11地下室層數:地下室層
5、數: 是為導算風荷載和自動形成嵌固約束信息服務的,因為地下室無風荷載作用注意: 這里的地下室層數是指與上部結構同時進行內力分析的地下室部分12地下室對風荷載計算的影響地下室頂板13殼元最大邊長:殼元最大邊長: 是在墻元細分時需要的一個參數,對于尺寸較大的剪力墻,在作墻元細分形成一系列小殼元時,為確保分析精度,要求小殼元的邊長不得大于給定限值,程序限定1.0=Dmax=5.0,隱含為2。 對于一般工程可取2,對于框支剪力墻結構,可取得小些,如1.5或1.0。14模擬施工的意義:模擬施工的意義: 高層建筑結構當豎向恒載一次加上時,其上部的豎向位移往往偏大,為了協調如此大的豎向位移,有時會出現拉柱或
6、梁沒有負彎矩的情況。而在實際施工中,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生影響。結構的豎向變形在建造到上部時已經完成得差不多了,因此不會產生一次性加荷所產生的異常現象。程序對豎向恒載作用專門做了處理,可以考慮并模擬施工加荷的這種因素。15模擬施工荷載的兩種算法模擬施工荷載的兩種算法 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:將豎向桿件的剛度放大10倍后再做施工模擬1,其計算僅對基礎起作用。 對框筒結構采用算法2時,計算出的傳給基礎的力較為均勻合理,可以避免墻軸力遠大于柱軸力的不合理情形。由于豎
7、向構件的剛度放大,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致的重分配,使荷載分配更接近于手算結果。16 豎向地震作用:豎向地震作用: 規范條文 新抗震規范5.3.1條規定,對于9度的高層建筑,其豎向地震作用標準值應按公式(5.3.1-1)和(5.3.1-2)計算,并宜乘以1.5的放大系數。相當于重力荷載代表值的23.4%; 新抗震規范5.3.3條規定,長懸臂和其它大跨度結構豎向地震作用標準值,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10.2.6條規定,帶轉換層的高層建筑結構,8度抗震設計時轉換構件應考慮豎向地震影響
8、。 程序變動 新版本程序將豎向地震的計算開關向用戶開放,是否考慮豎向地震由用戶自定。注意:上部外挑結構應考慮豎向地震。 程序只能對全體而不是單個構件計算豎向地震。1718 風荷載風荷載基本風壓 基本值的重現期由原來的30年一遇改為50年一遇;對于特別重要或對風荷載比較敏感的高層建筑,按100年一遇的風壓值采用。修正后的基本風壓 基本風壓一般要考慮地點和環境的影響,如沿海地區和強風地帶等,在規范規定的基礎上要把基本風壓放大1.1或1.2倍.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;D類為 有密集建筑群,且房屋較高的城市市區。 19結構基本周期:
9、采用高規中的經驗公式或者直接采用軟件的缺省值,待計算完成后輸入計算書中的結構基本周期。 體型系數: 現代多、高層結構立面變化較大,不同的區段內的體型系數可能不一樣. (程序限定最多為三段)2021結構規則性:結構規則性: 建筑及其抗側力結構的平面布置宜規則,對稱,并應具有良好的整體性,建筑的立面和豎向剖面宜規則,結構的側向剛度宜均勻變化,豎向抗側力構件的截面尺寸和材料強度宜自下而上逐漸減小,避免抗力結 構的側向剛度和承載力突變。如果平面或豎向不規則,會對樓層水平位移、層間位移以及薄弱層的計算都會產生很大的影響。22抗震設防烈度:抗震設防烈度: 新抗震規范改變了抗震設防烈度與設計基本地震加速度值
10、的對應關系,增加了7度(0.15g)和8度(0.30g)兩種情況(見新抗震規范表3.2.2),因而程序在原有6,7,8,9度的基礎上,又增加了7度(0.15g)和8度(0.30g)兩個選項。設計地震分組:設計地震分組: 設計近震、遠震改為設計地震分組,分別為設計地震第一組、第二組和第三組,程序輸入菜單相應修改。特征周期值:特征周期值: 比89規范增加了0.05s以上,這在一定程度上提高了地震作用(見新抗震規范5.1.4) 。23扭轉耦連: 新高規3.3.4-1條規定,質量、剛度不對稱、不均勻的結構,以及高度超過100m的高層建筑結構應采用考慮扭轉耦連振動影響的振型分解反應譜法。 TAT、SAT
11、WE和PMSAP三個程序都具有考慮扭轉耦連的功能,是否考慮可以通過參數設定。耦聯計算適用于任何空間結構計算,總是正確的;非耦聯僅適用于平面結構計算。耦聯計算的結果不一定比非耦聯計算的結果大,二者沒有必然關系建議總是選擇耦聯計算,不會出問題。 24振型組合數:規范規范: 高規5.1.13-2條規定,抗震計算時,宜考慮平扭耦聯計算結構的扭轉效應,振型數不應小于15,對多塔結構的振型數不應小于塔樓數的9倍,且計算振型數應使振型參與質量不小于總質量的90%。 振型數的多少與結構層數及結構形式有關,當結構層數較多或結構層剛度突變較大時,振型數也應取得多些,如有彈性節點、多塔樓、轉換層等結構形式。注意:
12、程序中可參看文件WZQ.OUT中的有效質量系數值來判斷振型數取的是否夠。25 有效質量系數:振型數夠不夠? 概念來源:WILSON E.L. 教授曾經提出振型有效質量系數的概念用于判斷參與振型數足夠與否,并將其用于ETABS程序,他的方法是基于剛性樓板假定的,現已推廣到一般結構及彈性樓板。 經驗:根據我們的計算經驗,當有效質量系數大于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量系數大于0.9的情形為振型數足夠;否則稱振型數不夠。 注意:注意:1、要首先考慮有效質量系數是否滿足要求,否則后續計算沒有意義。2、振型數不能取的太少(小于0.9),否則剪重比等參數不正確。3、振型數也
13、不能取的太多,最多不能多于結構的固有振型總數,如剛性樓板結構,不能超過樓層數的3倍,否則可能出現計算異常。26振型數選取原則 粗略估計 振型數不應小于15,多塔結 構的振型數不應小于塔樓數的9倍等 經過計算看振型參與質量是否超過總質量的90%。如超過,則繼續進行;如不夠,則應返回參數設置項,去增加振型數。2728 雙向地震作用: 規范條文:新抗震規范5.1.1條規定,質量和剛度分布明顯不對稱的結構,應計入雙向地震作用下的扭轉影響。 判定標準: 樓層位移比(層間位移比)大于1.2 程序實現:現在我們考慮某個地震反應參數,該參數在X和Y地震作用下的反應分別為SX和SY,那么在考慮了雙向地震扭轉效應
14、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,配筋平均增大58%,但構件最大增加1倍。 對于柱的彎矩和剪力處理方法有所不同,要比較 Sx和Sy的絕對值,只放大大的,不動小的。22)85. 0(yxxSSS22)85. 0 (xyySSS29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 改變成為 ,YXSSYXSS ,ENDIFSSSSSELSESSSSSTHENSSIFXYYXXYYYXXYX2222)85.0()85.0(|)|(|30偶然偏心:偶然偏心
15、:新高規3.3.3條規定,計算地震作用時,應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構質量分布的變化,會導致結構固有振動特性的變化,因而結構在相同地震作用下的反應也將發生變化。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。 從理論上,各個樓層的質心都可以在各自不同的方向出現偶然偏心,從最不利的角度出發,我們在程序中只考慮下列四種偏心方式:A) X向地震,所有樓層的質心沿Y軸正向偏移5%,記作EXPB) X向地震,所有樓層的質心沿Y軸負向偏移5%,記作EXMC) Y向地震,所有樓層的質心沿X軸正向偏移5%
16、,記作EYPD) Y向地震,所有樓層的質心沿X軸負向偏移5%,記作EYM 簡言之,地震組合數將增加到原來的三倍。該功能設有選項開關,考慮偶然偏心時可將開關打開。31柱局部坐標下的標準內力輸出:柱局部坐標下的標準內力輸出: 第第 1 1 柱單元柱單元 上節點號:上節點號: 1 1 下節點號:下節點號: 1 1 主軸夾角:主軸夾角: 0.0000(rad)0.0000(rad) ( (工況號工況號) ) 軸力軸力 X X向剪力向剪力 Y Y向剪力向剪力 X X向底彎矩向底彎矩 Y Y向底彎矩向底彎矩 X X向頂彎矩向頂彎矩 Y Y向頂彎矩向頂彎矩 ( 1) 91.5 -219.5 22.7 -61
17、.9 -1038.6 -60.5 -148.1( 1) 91.5 -219.5 22.7 -61.9 -1038.6 -60.5 -148.1(+5%) 81.8 -237.9 30.6 -83.6 -1124.2 -81.5 -162.0(+5%) 81.8 -237.9 30.6 -83.6 -1124.2 -81.5 -162.0(-5%) 102.2 -201.5 -19.9 54.3 -954.7 53.2 -134.5(-5%) 102.2 -201.5 -19.9 54.3 -954.7 53.2 -134.5 ( 2) 222.1 -146.8 -108.8 294.6 -61
18、9.7 292.8 -178.9 ( 2) 222.1 -146.8 -108.8 294.6 -619.7 292.8 -178.9(+5%) 209.2 -166.4 -95.5 258.5 -709.1 257.5 -194.1(+5%) 209.2 -166.4 -95.5 258.5 -709.1 257.5 -194.1(-5%) 235.6 -129.9 -122.8 332.9 -545.3 330.2 -164.9(-5%) 235.6 -129.9 -122.8 332.9 -545.3 330.2 -164.9 ( 3) 26.1 -49.3 0.0 -0.2 -230.
19、4 0.0 -35.6 ( 3) 26.1 -49.3 0.0 -0.2 -230.4 0.0 -35.6 ( 4) 107.4 -48.1 -51.0 138.0 -187.2 137.4 -72.6 ( 4) 107.4 -48.1 -51.0 138.0 -187.2 137.4 -72.6 ( 5) -1214.7 -85.5 5.1 -12.5 -780.4 -15.0 318.4 ( 5) -1214.7 -85.5 5.1 -12.5 -780.4 -15.0 318.4 ( 6) -138.0 7.7 0.5 -1.0 -19.7 -1.6 61.0 ( 6) -138.0 7
20、.7 0.5 -1.0 -19.7 -1.6 61.0考慮偶然偏心時的地震內力32 偶然偏心對配筋的影響 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% 33 偶然偏心對最大位移比的影響 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
21、.22% 19層框剪 1.57 1.75 10.04% 18層框剪 1.43 2.03 29.16% 平均增加 18.47% 34具體操作原則具體操作原則:偶然偏心偶然偏心:對于高層建筑且是規則結構時選擇。雙向地震雙向地震:雙向地震一般只對不規則結構采用,并注意不要與“偶然偏心”同時用。設計中可以遵循以下規則:設計中可以遵循以下規則:1、當為規則結構時(位移比、當為規則結構時(位移比 1.2),只考慮雙向地震),只考慮雙向地震4、計算結構位移比時應強制所有樓板為剛性樓板假定、計算結構位移比時應強制所有樓板為剛性樓板假定35活荷質量折減系數 是計算重力荷載代表值時的活荷載組合值系數。(抗震規范5
22、.1.3)周期折減系數 為了充分考慮框架結構和框剪結構的填充墻剛度對計算周期的影響。 對于框架結構若磚墻較多,可取0.6-0.7;較少可取 0.7-0.8; 對于框架-剪力墻結構可取0.8-0.9; 純剪力墻結構可不折減。36 規范條文:抗震規范抗震規范5.1.15.1.1條規定條規定, ,有斜交抗側力構件的結構有斜交抗側力構件的結構, ,當相交角度大于當相交角度大于1515度時度時, ,應分別計算各抗側力構件方向的水平地震應分別計算各抗側力構件方向的水平地震作用作用自動計算多方向水平地自動計算多方向水平地震作用震作用3738阻尼比、特征周期、多遇或罕遇地震影響系數最大值 隱含規范規定值,它隨
23、地震烈度而變化。對有些地區標準用不同的地震計算參數時,可以通過該參數的變化求得該地區的地震力。3940考慮活荷載不利布置的最高層號考慮活荷載不利布置的最高層號 程序可以考慮梁活荷載不利布置: 若定義為0,表示不考慮梁活荷不利布置作用; 若填一個大于零的數N,則表示從1-N各層考慮梁活荷載的不利布置,而N+1層以上則不考慮活荷不利布置; 若N等于結構的層數,則表示對全樓所有層都考慮活荷的不利布置。4142梁端負彎矩調幅系數梁端負彎矩調幅系數 在豎向荷載作用下,鋼筋混凝土框架梁設計允許考慮混凝土的塑性變形內力重分布,適當減小支座負彎矩,相應增大跨中正彎矩,梁端負彎矩調幅系數可在0.8-1.0范圍內
24、取值。 注意:此項調整只針對豎向荷載,對地震力和風荷載不起作用。43梁設計彎矩增大系數梁設計彎矩增大系數 通過調整梁的設計彎矩,提高其安全儲備。注意: 1、對正負設計彎矩均增大 2、對于已經考慮活荷不利布置的樓層,SATWE將使此項不起作用。44梁扭矩折減系數梁扭矩折減系數 對于現澆樓板結構,采用剛性樓板假定時,應當考慮樓板對梁抗扭的作用,而對梁的扭矩進行折減。折減系數可在0.4-1.0范圍內取值。 注意: 若考慮樓板的彈性變形,梁的扭矩不應折減。45連梁剛度折減系數連梁剛度折減系數 兩端都與剪力墻相連的梁稱為連梁。 多高層結構設計中允許連梁開裂,開裂后連梁的剛度有所降低,程序中通過此項來反映
25、開裂后的連梁剛度。 為防止連梁開裂過大,此系數不宜取值過小,一般不宜小于0.55。 剪力墻洞口上方的墻(連梁)也采用此參數進行剛度折減。46中梁剛度增大系數中梁剛度增大系數 程序中框架梁是按矩形部分輸入截面尺寸并計算剛度的,對于現澆樓板,在采用剛性樓板假定時,樓板作為梁的翼緣是梁的一部分,在分析中可用此系數來考慮樓板對梁剛度的貢獻。 注意:梁剛度增大系數BK由設計人員指定,可在1.0-2.0范圍內取值。程序自動搜索中梁和邊梁,兩側均與剛性樓板相連的中梁的剛度放大系數為BK,只有一側與剛性樓板相連的中梁或邊梁的剛度放大系數為1.0+(BK-1)/2,其它情況的梁剛度不放大。479度設防烈度的各類
26、框架和一級抗震等級的度設防烈度的各類框架和一級抗震等級的框架結構梁柱超配系數框架結構梁柱超配系數 對于9度設防烈度的各類框架和一級抗震等級的框架結構,框架梁和連梁端部剪力、框架柱端部彎矩、剪力調整應按實配鋼筋和材料強度標準值來計算。程序要求輸入超配系數(參見高層建筑混凝土結構技術規程第6.2.1條和6.2.3條或新規范PKPM設計軟件實用手冊)48調整與框支柱相連的梁內力調整與框支柱相連的梁內力 規范要求對框支柱的地震作用彎矩、剪力進行調整。程序自動對框支柱的彎矩剪力作調整,由于調整系數往往很大,為限避免異常情況,程序給出了一個控制開關,由設計人員決定是否對與框支柱相連的框架梁的彎矩剪力進行相
27、應調整。49全樓地震力放大系數 是地震力調整系數,可通過此參數來放大地震力,提高結構的抗震安全度,其經驗取值范圍是1.0-1.5。 注意:此項調整對位移、剪重比、內力計算有影響而對周期計算沒有影響。50按抗震規范第按抗震規范第5.2.5條調整各樓層地震力條調整各樓層地震力 新抗震規范5.2.5條規定,抗震驗算時,結構任一樓層的水平地震的剪重比不應小于表5.2.5條給出的最小地震剪力系數。程序給出了一個控制開關,由設計人員決定是否由程序自動進行調整。若選擇由程序自動進行調整,則程序對結構的每一層分別判斷,若某一層的剪重比小于規范要求。則相應放大該層的地震作用效應。 注意:本項調整只對剪重比和內力
28、有影響,而對周期和位移沒有影響。51剪重比的調整 最小地震剪力調整:新抗震規范最小地震剪力調整:新抗震規范5.2.5條規定,抗震條規定,抗震驗算時,結構任一樓層的水平地震的剪重比不應小于驗算時,結構任一樓層的水平地震的剪重比不應小于表表5.2.5給出的最小地震剪力系數給出的最小地震剪力系數。對于豎向不規則結。對于豎向不規則結構的薄弱層,尚應乘以構的薄弱層,尚應乘以1.15的增大系數的增大系數類別7度7.5度8度8.5度 9度扭轉效應明顯或基本周期小于3.5s結構1.62.43.24.86.4基本周期大于5.0s結構1.21.82.43.24.0基本周期介于3.5s和5.0s之間的結構,可插入取
29、值。52自動放大與否設開關;如果用戶考慮自動放大,SATWE將在WZQ.OUT中輸出程序內部采用的放大系數:文件WZQ.OUT :各樓層地震剪力系數調整情況 抗震規范(5.2.5)驗算層號 X向調整系數 Y向調整系數 1 1.312 1.207 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 1.00053 根據我們的工作,絕大多數較規則的多高層建筑,其樓層最小剪重比出現在結構底層,也就是說底層剪重比是起控制作用的,少數結構其樓層剪重比的最小值不出現在底層,但
30、與底層相比也相差很小。基于此,我們在程序中采用的調整方法是:全樓的地震力采用同一個調整系數,或者嚴格點說,一個地震作用方向對應一個調整系數,這個調整系數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在底層的結構,這種調整可能略偏于保守,但仍不失合理。這種調整方法的最大優點是:不改變地震力的分布特性,不破壞各振型地震力作用下結構內力的平衡。54指定薄弱層個數及相應薄弱層層號指定薄弱層個數及相應薄弱層層號 新抗震規范3.4.3條規定,豎向不規則的建筑結構,其薄弱層的地震剪力應乘以1.15的增大系數;新高規5.1.14條規定,樓層側向剛度小于上層的70%或其上三層平均值的80%時,該樓層地震
31、剪力應乘1.15增大系數.針對這些條文,程序要求設計人員輸入薄弱層樓層號,程序對薄弱構件的地震作用內力乘以1.15的增大系數。55 新抗震規范6.2.13條規定,側向剛度沿豎向分布基本均勻的框-剪結構,任一層框架部分的地震剪力,不應小于結構底部總地震剪力的20%和按框-剪結構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。 程序對框剪結構,將依據規范要求進行0.2Q0調整,設計人員可以指定調整樓層的范圍。 如果需要人為控制調整系數,可以在SATWE文件SATINPUT.OUT中給出。0.2Q0調整56頂塔樓內力放大起算層號及頂塔樓內力放大起算層號及放大系數放大系數 用基底剪力法分析,
32、可以通過這個系數放大結構頂部塔樓的內力(一般為3倍)。 用振型分解法分析,可以不調整頂部塔樓的內力,可將起算層號填為0。 注意:v是否放大塔樓內力由設計人員決定v結構建模時將小塔樓作為一層輸入,增加振型數量,頂樓層號及放大系數通常都取0v只有特殊工程需要放大時才改這兩個參數v此系數僅放大頂塔樓的內力,并不改變位移。5758 重力二階效應重力二階效應 條文:高規(5.4.2)條和混凝土規范(7.3.12)條都提到重力二階效應問題。 概念:重力二階效應一般稱為P-效應,在建筑結構分析中指的是豎向荷載的側移效應。當結構發生水平位移時,豎向荷載就會出現垂直于變形后的結構豎向軸線的分量,這個分量將加大水
33、平位移量,同時也會加大相應的內力,這在本質上是一種幾何非線性效應。 程序實現:我們在TAT、SATWE和PMSAP程序中都提供了計算P-效應的開關。具體實現時,我們計算豎向荷載引起的整個結構的幾何剛度,以此修改原有結構總剛,從而實現P-效應的計算。新版本程序P-效應的實現方法具有一般性,它既適用于采用剛性樓板假定的結構,也適用于存在獨立彈性節點的結構。59值得注意:考慮P-效應后,結構周期一般會變得稍長,這是符合實際情況的。P-效應與柱的計算長度系數有密切的相關 如果用戶不考慮P-效應,則在柱配筋計算時,偏心距放大系數的計算采用真實的柱計算長度系數; 如果用戶考慮P-效應,則在柱配筋計算時,偏
34、心距放大系數的計算直接取柱計算長度系數等于1.0。60梁柱重疊部分作為剛域對計算的影響梁柱重疊部分作為剛域對計算的影響 正常情況下,梁的長度為兩根柱間形心的距離 柱的截面積較大時可將梁柱重疊部分作為剛域考慮,梁的長度為凈跨距離。 梁自重和截面設計按扣除剛域后的梁長計算。 梁上的外荷載按梁兩端節點計算。 一般而言,對于異型柱結構,宜采用“梁柱重疊部分簡化為剛域”,對于矩形柱結構,可以將其作為一種安全儲備而不選擇它梁與柱重疊部分是否作為剛域的差別“是”剛度大,自重小,梁端負彎矩小“否”剛度小,自重大,梁端負彎矩大61柱配筋計算:單偏壓與雙偏壓柱配筋計算:單偏壓與雙偏壓 現行的混凝土結構設計規范、高
35、層建筑混凝土結構技術規程、建筑抗震設計規范等對何時采用雙偏壓計算有明確的要求,如高層建筑混凝土結構技術規程第6.2.4條規定,角柱應按雙向受力構件進行正截面承載力設計。 對于規范沒有要求用雙偏壓計算的,最好用單偏壓計算,雙偏壓驗算。 異型柱建議用雙偏壓計算。62混凝土柱的計算長度系數計算執行混凝土規范7.3.11-3條 選擇此項,混凝土柱計算長度系數的計算將執行混凝土規范7.3.11-3條,否則將僅執行混凝土規范7.3.11-2條,與舊規范相同(即底層柱取1.0上層柱取1.25)。63柱計算長度系數按有側移計算柱計算長度系數按有側移計算 此參數專用于鋼柱,當選擇“有側移”時,程序按鋼結構設計規
36、范附錄4.2的公式計算,當選擇“無側移”時,程序按鋼結構設計規范附錄4.1的公式計算。6465注意事項注意事項 主筋強度應與PM中取相同的值,否則雖計算按此處值計算,但接力PK繪施工圖時,仍按照PM中的強度等級標注。6667恒荷載分項系數調整恒荷載分項系數調整 根據建筑結構荷載規范3.2.5條中的要求,程序增加了永久荷載效應控制組合,即相應的永久荷載效應分項系數取1.35,當1.35恒+1.4*0.7活1.2恒+1.4活時取1.35恒+1.4*0.7活。 注意:此項調整程序自動完成 不能輕率調整規范規定的分項系數!68地震信息里的活荷載質量折減系數與荷載組地震信息里的活荷載質量折減系數與荷載組
37、合里的活荷重力荷載代表值系數的區別合里的活荷重力荷載代表值系數的區別活荷載質量折減系數主要用于計算質量矩陣,填此參數則結構總質量將折減。活荷重力荷載代表值系數主要用于靜力荷載組合,填此參數則結構總質量將不折減。6970地下室、人防的設計分析地下室、人防的設計分析1。地下室一般與上部結構共同分析;2。地下室能否與上部結構分開獨立計算,取決于地下室的 層剛度,當地下室層剛度大于上部層剛度的2倍時,地 下室與上部結構可以分開計算,否則應共同計算; 3。當地下室與上部結構共同分析時,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。當定義了地下室后,側向
38、不論有無約束,風力的計算 都按有地下室考慮,即在計算高度系數時,扣除地下室 的高度; 5。地下室與上部結構共同分析是一種更合理的分析方 法,共同分析使上部結構的軸力、彎矩可以傳給地下 室結構,而剪力可以根據需要傳遞71回填土對地下室約束的相對剛度回填土對地下室約束的相對剛度 該參數的含義是基礎回填土對結構約束作用的剛度與地下室抗側移剛度的比值。 取正數,有約束作用,取值24,不太敏感。 取為0,則認為基礎回填土對結構沒有約束作用 取負數m(m小于或等于地下室層數M),則認為有m層地下室無水平位移(嵌固),但必須注意嵌固層的剛度比要求(2)。72地下室頂板ABC地下室不同側向約束剛度比下的地震作
39、用示意73對地下室外圍墻作平面外設計A. 恒、活荷載作用 結構整體分析得到的恒活荷載的軸力、彎矩B. 面外土、水側作用按簡化方法計算面外土水側壓力作用的彎矩C. 配筋設計按壓彎構件進行配筋計算* 地下室外圍墻不合并,配筋結果逐段給出74地下室頂板與外圍墻的地下室頂板與外圍墻的人防等效荷載人防等效荷載 這兩項參數需按人民防空地下室設計規范中第4.5.2取值。7576SATWE軟件軟件特殊構件補充定義特殊構件補充定義77特殊梁 不調幅梁:在配筋計算時不作彎矩調幅的梁 連梁: 與剪力墻相連,允許開裂,可作剛度折減的梁 (程序自動判斷) 轉換梁:框支轉換梁或托柱梁(必須人工設定) 剛性梁:兩端都在柱截
40、面范圍內的梁(程序自動判斷) 鉸接梁:一端或兩端鉸接 78特殊柱/特殊斜撐 鉸接柱/鉸接斜撐:一端或兩端鉸接 角柱: 不與剪力墻相交的轉角柱 框支柱:上部托剪力墻的柱 門式鋼柱: 人字或十字支撐: 斜柱:按斜撐輸入,應設為剛接79彈性樓板 剛性樓板: 假定樓板平面內無限剛,樓板平面外剛度不考慮(取為零),適于大多數民用建筑。 彈性樓板6:真實地計算樓板平面內和平面外的剛度,適用所有工程,但計算量大,不輕易采用,主要用于板柱結構和板柱-抗震墻結構。 彈性樓板3:假定樓板平面內無限剛,程序僅真實地計算樓板平面外剛度,適用平面內剛度大,不可忽略平面外剛度的結構,適用于厚板轉換層結構。 彈性膜: 程序
41、真實地計算樓板平面內剛度,樓板平面外剛度不考慮(取為零),適于工業 廠房、樓板開大洞、體育場館結構、樓板平面較長或有較大凹入以及平面弱連接的結構。80非荷載作用溫度、收縮、地基不均勻差異沉降是屬于變形作用,稱為非荷載作用 溫度應力 收縮分析 不均勻沉降811.溫度應力分析 程序只考慮構件的內外溫差的平均值比原始溫度高(低)時造成的伸長(縮短)效應 溫度荷載定義 輸入兩組節點溫差 改變樓層繼續 不設置溫差的節點視為兩組溫差為0822.收縮分析 混凝土收縮可以用收縮當量溫差來表示 程序用溫度應力計算功能來完成收縮分析833.不均勻沉降分析v彈性支座 目前彈性支座不能設置于底層的柱底和 墻底處,只能設置于其它自由節點處 輸入彈簧剛度值 捕捉節點v支座位移 輸入位移值 捕捉節點84吊車荷載分析v吊車荷載作用的牛腿處一般沒有樓板v吊車柱之間必須考慮支撐的作用v同一軌道內可以有一部或
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