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结合规范的SATWE参数说明一

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发表于 2016-5-27 11:36:44 | 显示全部楼层 |阅读模式
结合规范的SATWE参数说明(-)
一、总信息
1、水平力与整体坐标夹角(度)
一般采用0。经计算后,当大于15度时,填入计算。地震作用风荷载总是沿坐标轴的方向成对作用的。
强调:改变此参数,地震作用和风荷载的方向同时改变。
建议:a仅需改变风荷载作用方向时才采用该参数。
b、如果结构的主轴方向与新的坐标系方向不一致,宜将结构主轴方向角度作为“斜交抗震力附加地震方向”填入,已考虑沿结构主轴方向的地震作用
2、混凝土容重(单位:KN/m^3
一般情况下,混凝土容重为25KN/m^3。当考虑构件表面粉刷重量后,混凝土容重宜取26~27,一般框架、框剪及框架-核心筒可取26.0,剪力墙可取27.0。但又由于构件自重计算梁板、梁柱重叠部分都未扣除,所以混凝土容重可适当取小些。
建议:取25KN/m^3
3、钢材容重(单位:KN/m^3
钢材容重为78 KN/m^3。可行。
4、裙房层数:指地上的周边都有的群房。
《建筑抗震设计规范》(GB 50011-2010)6.1.10条文、6.1.3规定:有裙房时,加强部位的高度可以延伸至裙房以上一层。
SATWE在确定剪力墙底部加强部位高度时,总是将裙房以上一层作为加强区高度判别的一个条件。
程序不能自动识别裙房层数,需要人工指定。应从结构最底层起算(包括地下室)。例如:地下室3层,地上裙房4层,则裙房层数应填7.
裙房层数用作底部加强区高度的判断,规范针对裙房的其他相关规定,程序未考虑。
5、转换层所在层号
自然层号填输,含地下室的层数。例如:地下室3层,转换层位于地上2层时,转换层所在层号应填入5。
对于高位转换判断,转换位置以嵌固端起算即以(转换层所在层号-嵌固端所在层号+1)进行判断,是否为3层或3层以上转换。
6、地下室层数:指与上部结构同时进行内力分析的地下部分的层数。
地下室层数影响荷载、地震作用计算、内力调整。底部加强区判断等内容,是一项重要的参数。
7.嵌固端所在层号
《抗规》6.1.3-3条规定了当地下室顶板作为上部结构嵌固部位时应满足的要求;6.1.10规定剪力墙底部加强区部位的确定与嵌固端有关;6.1.14条提出地下室作为上部结构的嵌固部位时的相关计算要求;《高规》3.5.2-2规定结构底部嵌固层的刚度比不宜小于1.5。
这里的嵌固端指上部结构的计算嵌固端。1)当地下室顶板作为嵌固部位时,那么嵌固层所在层为地上一层,即地下室层数+1;2)而如果在基础顶面嵌固时,嵌固端所在层号为1。(程序默认值的嵌固端所在层号为“地下室层数+1”)
8、墙元细分控制最大控制长度(单位:m:这是墙元细分的一个重要参数
为了保证网格划分质量,细分尺寸一般要求控制在1米以内,缺省值为1.0。
9.墙元侧向节点信息:
这是墙元刚度矩阵凝聚计算的一个控制参数。程序强制为“出口”,即只把墙元因细分而在其内部增加的节点凝聚掉,四边上的节点均为出口节点,使墙元的变形协调性更好,分析结果更符合剪力墙的实际。
                                      
10、对所有楼层采用刚性楼板假定:
“强制刚度楼板假定”指不区分刚性板、弹性板,或独立的弹性节点,只要位于该层楼面标高处的所有节点,在计算时都将强制从属同一刚性板
这样做的目的是避免由于局部振动的存在而影响结构位移比的正确计算。
建议1)一般在进行结构的整体参数控制(如六个比值的计算)选(是);
2在进行结构内力分析配筋计算时,要遵循结构的真实模型,所以不选择该项
实际工程中要注意以下两点:
1)对于复杂的结构(如不规则坡屋顶、体育馆看台、工业厂房或者柱顶、墙顶不在同一标高或者没有楼板等情况),如果强制采用“刚性楼板假定”,结构分析会严重失真。对这类结构不宜硬性控制位移比,而应通过查看位移的“详细输出”,或观察结构的动态变形图,以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,如果采用“强制刚性楼板”,所有越层柱将受到楼层的约束,造成结果失真。
11、地下室强制采用刚性楼板假定
Satwe对于地下室楼层总是强制刚性楼板假定。
12.转换层指定为薄弱层
Satwe中转换层缺省不作为薄弱层,需要人工指定。如需将转换层指定为薄弱层,可将此项打钩,则程序自动将转换层添加到薄弱层中;如不打勾,则需要用户手动添加。
此项打勾与在“调整信息”页“指定薄弱层号”中直接填写转换层号的效果是完全一致的。
13、结构材料信息:共5个选项:钢筋砼结构;钢与砼混合结构;有填充墙钢结构;无填充墙钢结构;砌体结构。按含义选取,砌体结构用于底框结构。
“结构材料信息”影响到不同规范、规程的选择。
14、结构体系:按结构布置的实际状况确定。共分:框架、框剪、框筒、筒中筒、板柱剪力墙、剪力墙、异形柱框架结构、配筋砌块砌体结构、底框结构、部分框支剪力墙结构、单层钢结构厂房、多层钢结构厂房、钢框架结构等15项。确定结构类型即确定与其对应的有关设计参数。
15、恒、活载计算信息
这是竖向荷载计算控制参数,选项包括:不计算恒活荷载、一次性加载、模拟施工加载1、模拟施工加载2、模拟施工加载3.
对于实际工程,总是需要考虑恒活荷载的,因此不允许选择“不计算恒活荷载”项。
“施工模拟1”采用整体刚度分层加载求解各层位移,近似处理方式。
“施工模拟2”在施工模拟1的基础上,将柱轴向刚度放大10倍,以减少柱、墙的刚度差异,从而起到调整传基础荷载的作用。理论上不严密,是经验处理方法。
“施工模拟3”是对“施工模拟1”的改进,直接采用分层刚度分层加载的模型,不作近似处理,能更好地模拟施工加载。
建议1)对于一般多、高层建筑,首用“模拟施工加载3来计算恒载。2)对于钢结构或大型体育场馆类(没有严格的标准层概念)结构应选“一次性加载”3对于长悬臂结构或有吊柱结构,由于一般是采用悬挑脚手架的施工工艺,故对悬臂部分采用“一次性加载”;4当有吊车荷载时不应选用“施工模拟加载3”
16、模拟施工次序信息:
1)程序隐含每一层自然层是一次施工(简称为逐层施工),
2)用户可以通过施工次序来定义连续若干层为一次施工(简称为多层施工)。
3)对于一些传力复杂的结构(转换层结构、下层荷载由上层构件传递的结构形式、巨型结构等),应采用多层施工的施工工序。
4)广义层的结构模型,应考虑楼层的链接关系来指定施工工序。、
17风荷载计算信息:
SATWE提供两类风荷载:“水平风荷载”和“特殊风荷载”
一般来说,大部分工程采用Satwe缺省的“水平风荷载”,即计算结构X、Y两个方向的风荷载,如需考虑更细致的风荷载,可通过“特殊风荷载”实现。
18、地震作用计算信息:
共3个选项:
不计算地震作用,很少出现,《抗规》3.1.2有规定;
计算水平地震作用,计算X、Y方向的地震作用,一般用于6-8度区;
计算水平和规范简化方法竖向地震作用:按抗规5.3.1条规定的方法计算竖向地震。
计算水平和反应谱方法竖向地震:按竖向振型分解反应谱法计算徐翔地震。
19)结构所在地区:
分为全国、上海、广东。如果选择“广东”,程序将执行《广东高规补充规定》。
20)规定水平力的确定方法:
【楼层剪力差法(规范算法)】、【节点地震作用CQC组合方法法】
《抗规》3.4.3条和《高规》3.4.5条对位移比计算要求采用规定水平力;
《抗规》6.1.3条和《高规》8.1.3条对倾覆力矩的计算要求采用规定水平力。
规定水平力计算方法见《抗规》3.4.3-2条文说明和《高规》3.4.5条文说明。
规范算法适用于大多数结构;CQC算法适用于不规则结构,即楼层概念不清晰,剪力差无法计算时。

二、风荷载信息
1、地面粗糙度类别:分为A、B、C、D类。根据《建筑结构荷载规范》(GB 50009-2012)8.2.1条,程序按用户输入的地面粗糙度类别确定风压高度变化系数。其中D类为有密集建筑群,且房屋较高的城市市区,应慎用
2、修正后基本风压(KN/m2):
修正后的基本风压是指考虑地点和环境的影响(如沿海地区和强风地带等),在规范规定的基础上要把基本风压放大1.1或1.2倍。(风荷载基本值的重现期为50年一遇)
注:程序只考虑了《荷规》第8.1.1条第一款的基本风压,地形条件的修正系数η程序并没有考虑。(修正系数η见《荷规》8.2.2-8.2.3
3XY向结构基本周期(秒):
结构基本周期主要是计算风荷载中的风振系数 β z 用的。用户可以按程序给定的缺省值对结构进行计算。计算完成后,将程序输出的第一平动周期值(WZQ.OUT可以查询)填入再算一遍即可。风荷载计算与否并不会影响结构自振周期的大小。
:此处周期值应为估算所得数值,而不应为考虑周期折减后的数值
4.风荷载作用下结构的阻尼比:
与“结构基本周期”类似,也用于风荷载脉动增大系数的计算。
一般而言,混凝土结构及砌体结构5%;有填充墙钢结构2%;无填充墙钢结构1%
5.承载力设计时风荷载效应放大系数:
《高规》4.2.2条规定:对风荷载比较敏感的高层建筑,承载力设计时应按基本风压的1.1倍采用。
注:一般情况下,对于房屋高度大于60m的高层建筑,承载力设计时风荷载计算可填此项。
6.用于舒适度验算的风压、阻尼比:
《高规》3.7.6条规定:
1)  房屋高度不小于150m的高层混凝土建筑结构应满足风振舒适度要求。
2)  风压取十年一遇的基本风压。
3)  计算阻尼比宜取0.01~0.02。阻尼比对于混凝土结构取0.02,对于混合结构可取0.01~0.02。
7.顺风风振影响
《荷规》8.4.1规定考虑顺风风振影响的结构:1)高度大于30m且高宽比大于1.5的房屋;2)基本自振周期T1大于0.25秒的各种高耸结构。
8.横风风振影响
《荷规》8.5.1规定:对于横向风振作用效应明显的高层建筑以及细长圆形截面构筑物,宜考虑横风风振的影响。
《荷规》8.5.1条文说明:
1)  建筑高度超过150m高宽比大于5的高层建筑可表现为明显的横风向风振效应;
2)  细长圆截面构筑物一般指高度超过30m高宽比大于4的构筑物。
(1)      规范矩形截面结构:角沿修正比例b/B。详见《荷规》H.2.5
(2)      规范圆形截面结构:详见《荷规》H.1
9.扭转风振
《荷规》8.5.4规定:对于扭转风振作用效应明显的高层建筑及高耸结构,宜考虑扭转风振的影响。
《荷规》8.5.4、8.5.5条文指出宜考虑扭转风振影响的高层建筑满足以下条件1建筑高度超过150m;2 3)  ; 4)

10、水平风体型系数:指的是含高度变化等因素的综合系数,应据《荷规》8.3节、《高规》4.2.3条确定。
体型系数分段数最多为3。
各段体型系数见《荷规》8.3节;《高规》4.2.3。
5、设缝多塔背风面体型系数
该参数主要应用在带变形缝的结构关于风荷载的计算中。对于设缝多塔结构,用户可以在《多塔结构补充定义》中指定各塔的挡风面,程序在计算风荷载时自动考虑挡风面的影响,并采用此处输入的背风面体形系数对风荷载进行修正。
注意:如果用户将此参数填为0,则便是背风面不考虑风荷载影响;对风载比较敏感的结构建议修正;对风荷载不敏感的结构可以不用修改。
三、    地震信息
1、结构规则性信息:结构平面规则性判断见《抗规》表3.4-1节。结构竖象规则性判断见《抗规》表3.4.2-2。(一般而言,都先选择【不规则】,偏于安全)
2、设计地震分组:见《抗规》附录A。
3、设防烈度:见《抗规》附录A。如果在附录A中查不到,则表明该地区非抗震。
4、场地类别:共分4类。见《抗规》4.1节。一般根据相应工程的地勘报告进行选择。
5、砼框架、剪力墙抗震等级(0~5):见《抗规》表6.1.2或《高规》3.9.3选择。0表示特一级;5表示不考虑抗震构造要求。
6.钢框架抗震等级:根据《抗规》8.1.3条来确定钢框架抗震等级,对应采取不同的调整系数和构造措施。《抗规》8.3.1条规定了框架柱长细比与抗震等级有关;《抗规》8.3.2规定了框架梁、板的宽厚比。
7.抗震构造措施的抗震等级:
1)《抗规》3.3.2条:建筑场地为Ⅰ类时,丙类建筑允许按本地区抗震设防烈度降低一度的要求采取抗震构造措施。(场地好)
2)《抗规》3.3.3条:建筑场地为Ⅲ、Ⅳ类时,对设计基本地震加速度为0.15g和0.30g的地区,宜分别按8度(0.20g)和9度(0.40g)时的各抗震设防类别的要求采取抗震构造措施。(场地差)
3)《抗规》6.1.3-4条:当甲乙类建筑按规定提高一度确定其抗震等级而房屋高度超过表6.1.2相应规定的上界时,应采用比一级更有效的抗震构造措施(高度超限)
8.按中震(或大震)设计:【不考虑】、【不屈服】和【弹性】
SATWE增加两种性能设计的选择:“弹性设计”和“不屈服设计”,依据见《高规》3.11节。
1)对于中(大)震弹性,主要有3条:A)地震影响系数最大值αmax按中震或大震取值【《高规》表4.3.7-1可查】。 B)取消组合内力调整(取消强柱弱梁、强剪弱弯调整);C) 不考虑风荷载。
程序使用时,需要勾选此项,并按中震或大震输入地震影响系数最大值αmax.
2)对中(大)震不屈服,主要有6条:A)地震影响系数最大值αmax按中震或大震取值【《高规》表4.3.7-1可查】。B)取消组合内力调整(取消强柱弱梁、强剪弱弯调整);C) 荷载分项系数取1.0(组合值系数不变);D) 材料强度取标准值;E) 抗震承载力调整系数取1.0;F) 不考虑风荷载作用。
程序使用时,需要勾选此项,并按中震或大震输入地震影响系数最大值αmax.
9.斜交抗侧力构件方向附加地震数(0~5)及相应角度
可允许最多5组多方向地震,附加地震数可在0~5之间取值,并填入相应的角度值。该角度时与X轴的正方向的夹角,逆时针为正。斜交角度>15度时才考虑。
10、考虑偶然偏心:【是】或【否】
1)《高规》4.3.3条:计算单向地震时考虑偶然偏心的影响。
2)《高规》3.7.3注:计算层间位移角时可考虑偶然偏心。
考虑{偶然偏心}计算后,A) 对结构的荷载(总重、风荷载)、周期、竖向位移、风荷载作用下的位移及结构的剪重比没有影响;B)对结构的地震力和地震作用下的位移(最大位移、层间位移、位移角等)有较大的区别,平均增大18.47%。
11、考虑双向地震作用:【是】或【否】
《抗规》5.1.1-3及《高规》4.3.2-2规定:质量和刚度分布明显不对称的结构,应计入双向地震作用下的扭转影响。【主要根据楼层最大位移与平均位移之比来判断】
一般情况选用。
12、计算振型个数:
一般应取3的倍数:【耦连】时不少于9,且不超过层数的3倍;【非耦连】时不小于3,且小于等于楼层数。最终以参与质量系数是否达到90%为准。
13、活荷重力荷载代表组合系数
该参数只改变楼层质量,不改变荷载总值(即对竖向荷载作用下的内力计算无影响)应按《抗规》5.1.3条或《高规》4.3.6条取值。
一般民用建筑楼面等效均布活荷载取0.5,此时各层不考虑《荷规》的折减系数。
需要注意的是,根据建筑各楼层使用功能的不同,活荷载组合系数并非是一成不变的,而是根据使用条件的不同而改变。
14、周期折减系数:
在框架、框剪结构中,由于填充墙的存在使结构实际刚度大于计算刚度,实际周期小于计算周期,故据此周期算出的地震剪力将偏小,结构偏于不安全。周期折减系数不改变结构的自振特性,只改变地震影响系数。
《高规》第4.3.17条有具体规定。
15、结构的阻尼比
根据《抗规》5.1.5-1、8.2.2及《高规》4.3.8-1等规定:
1)钢筋混凝土结构一般取0.05
2)混合结构可取0.04;
3)钢结构在多于地震作用下,高度不大于50m时可取0.04;高度大于50m且小于200m时,可取0.03;高度不小于200m时,宜取0.02。
16、特征周期
见《抗规》3.2.3,特征周期值见《抗规》表5.1.4-2。附加周期值见《抗规》表5.2.7。
17、地震最大影响系数最大值
见《抗规》表5.1.4-1。《高规》表4.3.7-1。
18、用于12层以下框架薄弱层验算的αma
本参数即旧版程序“罕遇地震影响系数最大值”,仅用于12层以下规则砼框架结构的薄弱层验算。
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