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昵稱1817152 2010-06-21

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目    錄
目錄…………………………………………………………………………1
第一章：磚混底框的設計…………………………………………………6
（一）“按經驗考慮墻梁上部作用的荷載折減”………………………6
（二）“按規(guī)范墻梁方法確定托梁上部荷載”…………………………6
（三）“底框結構剪力墻側移剛度是否應該考慮邊框柱的作用”……6
（四）混凝土墻與磚墻彈性模量比的輸入………………………………6
（五）磚混底框結構風荷載的計算………………………………………7
（六）磚混底框不計算地震力時該如何設計？…………………………7
（七）磚混底框結構剛度比的計算與調整方法探討……………………7
第二章：剪切、剪彎、地震力與地震層間位移比三種剛度比的計算
與選擇………………………………………………………………9
（一）地震力與地震層間位移比的理解與應用………………………9
（二）剪切剛度的理解與應用…………………………………………10
（三）剪彎剛度的理解與應用…………………………………………10
（四）《上海規(guī)程》對剛度比的規(guī)定……………………………………10
（五）工程算例…………………………………………………………11
（六）關于三種剛度比性質的探討……………………………………13
第三章：短肢剪力墻結構的計算………………………………………14
（一）短肢剪力墻結構中底部傾覆力矩的計算………………………14
（二）帶框支結構短肢剪力墻的計算…………………………………14
第四章：多塔結構的計算………………………………………………19
（一）帶變形縫結構的計算………………………………………………19
（二）大底盤多塔結構的計算……………………………………………20
第五章：總剛計算模型不過的主要原因…………………………………21
（一）多塔定義不對………………………………………………………21
（二）懸空構件……………………………………………………………22
（三）鉸接構件定義不對…………………………………………………22
第六章：錯層結構的計算…………………………………………………22
（一）錯層結構的模型輸入………………………………………………22
（二）錯層結構的計算……………………………………………………23
第七章：PKPM軟件關于砼柱計算長度系數的計算………………………23
（一）規(guī)范要求……………………………………………………………23
（二）工程算例……………………………………………………………24
（三）SATWE軟件的計算結果……………………………………………24
（四）注意事項……………………………………………………………25
（五）如何判斷“水平荷載產生的彎矩設計值占總彎矩設計值的75％以
上”這個條件？ ………………………………………………… 26
第八章：梁上架柱結構的荷載導算………………………………………26
（一）工程概況……………………………………………………………26
（二）內力分析……………………………………………………………27
第九章：如何選擇剪力墻連梁的兩種剛度模型…………………………28
（一）剪力墻連梁變形的相對位移………………………………………28
（二）結論…………………………………………………………………28
第十章：板帶截面法計算板柱剪力墻結構體系…………………………29
（一）板柱剪力墻結構體系的計算方法…………………………………29
（二）有限元法計算的問題………………………………………………29
（三）板帶截面法的特點…………………………………………………29
第十一章：彈性樓板的計算和選擇………………………………………29
（一）什么是彈性樓板……………………………………………………30
（二）彈性樓板的選擇與判斷……………………………………………30
（三）四種計算模式的意義和適用范圍…………………………………30
（四）工程實例……………………………………………………………32
第十二章：斜屋面結構的計算……………………………………………34
（一）斜屋面的建模………………………………………………………34
（二）軟件對屋面斜板的處理……………………………………………34
（三）斜屋面結構的計算…………………………………………………34
（四）工程實例……………………………………………………………35
第十三章：次梁按主梁輸和按次梁輸的區(qū)別……………………………38
（一）導荷方式相同………………………………………………………38
（二）空間作用不同………………………………………………………38
（三）內力計算不同………………………………………………………38
（四）工程實例……………………………………………………………38
第十四章：不規(guī)則結構方案調整的幾種主要方法………………………40
（一）工程算例1…………………………………………………………40
（二）工程算例2…………………………………………………………43
第十五章：用SATWE軟件計算井字梁結構，為什么其計算結果與查井字梁
結構計算表相差很大？……………………………………………44
（一）計算假定不同……………………………………………………44
（二）計算假定不同的結果……………………………………………44
（三）工程算例…………………………………………………………44
（四）磚混結構，井字梁樓蓋，如何計算？…………………………45
第十六章：JCCAD軟件應用中的主要問題………………………………45
（一）地質資料的輸入……………………………………………………45
（二）荷載的輸入…………………………………………………………46
（三）筏板基礎的輸入……………………………………………………47
（四）彈性地基梁基礎……………………………………………………47
第十七章：基礎的計算……………………………………………………48
（一）聯合基礎的計算……………………………………………………48
（二）磚混結構構造柱基礎的計算………………………………………49
（三）淺基礎的最小配筋率如何計算？…………………………………49
（四）基礎重心校核………………………………………………………49
（五）彈性地基梁 5種計算模式該如何選擇？…………………………50
（六）樁筏筏板有限元計算筏板基礎時，倒樓蓋和彈性地基梁板模型計
算結果差異很大，為什么？…………………………………………51
（七）為什么同一個梁式筏板基礎，采用梁元法計算和采用板元法計算
二者之間會相差較大？……………………………………………52
（八）基礎沉降計算時，為什么會出現沉降計算值為0？………………52
（九）基床反力系數K值的計算……………………………………………52
（十）單樁剛度的計算………………………………………………………53
第十八章：鋼結構……………………………………………………………53
（一）Mu＜1.2Mp何意？如何解決？………………………………………53
（二）節(jié)點域不滿足要求何意？如何解決？………………………………55
（三）門式剛架結構，柱子的截面很大，應力比也很小，為什么柱長細比
總不能滿足要求？………………………………………………57
第十九章：其它問題…………………………………………………………60
（一）結構周期比的計算……………………………………………………60
（二）為什么SATWE軟件在調整0.2Q0系數時要默認最大值為2.0？如果想
突破最大默認值該怎么辦？……………………………………61
（三）為什么有時候彈性板下的位移值小于剛性板下的位移值？……61
（四）模擬施工1、模擬施工2和一次性加載三者之間有何聯系與區(qū)別？
…………………………………………………………………………61
（五）如果地震加速度值不是規(guī)范規(guī)定中的值該怎么辦？………………62
（六）砼柱的單、雙偏壓計算該如何選擇？………………………………62
（七）梁柱重疊部分簡化為剛域該如何選擇？……………………………62
（八）結構振型數的選取……………………………………………………62
（九）頂塔樓地震作用放大系數該如何填？………………………………63
（十）底部加強區(qū)起算層號該如何填？……………………………………63
（十一）結構基本周期是什么意思？該如何填？…………………………64
（十二）一根砼柱托兩根不在同一條軸線上的梁該如何實現？…………64
（十三）砼剪力墻暗柱為什么會超筋？……………………………………64
（十四）剪力墻邊緣構件，鋼筋配筋面積太大怎么辦？…………………64
（十五）如何解決人防地下室工程梁延性比超限問題？…………………66
（十六）斜支撐輸入中的常見問題…………………………………………67
（十七）SATWE軟件中“強制執(zhí)行剛性板假定”是何意？該如何選擇？……
………………………………………………………………………67
（十八）何時考慮雙向地震作用？………………………………………67
（十九）SATWE和TAT軟件中“底層柱墻最大組合內力”里的值是設計值還
是標準值？可否作為基礎設計依據？…………………………68
后記……………………………………………………………………………68

第一章磚混底框的設計

（一）“按經驗考慮墻梁上部作用的荷載折減”
⑴由于墻梁的反拱作用，使得一部分荷載直接傳給了豎向構件，從而使墻梁的荷載降低。
⑵若選擇此項，則程序對所有的托墻梁均折減，而不判斷該梁是否為墻梁。
（二）“按規(guī)范墻梁方法確定托梁上部荷載”
⑴若選擇此項，則程序自動判斷托墻梁是否為墻梁，若是墻梁則自動按照規(guī)范要求計算梁上的荷載，若不是墻梁則按均布荷載方式加到梁上。
⑵若同時選擇“按經驗考慮墻梁上部作用的荷載折減”和“按規(guī)范墻梁方法確定托梁上部荷載”兩項，則程序對于墻梁則執(zhí)行“按規(guī)范墻梁方法確定托梁上部荷載”，對于非墻梁則執(zhí)行“按經驗考慮墻梁上部作用的荷載折減”。
（三）“底框結構剪力墻側移剛度是否應該考慮邊框柱的作用”
若選擇此項，則程序在計算側移剛度比時，與邊框柱相連的剪力墻將作為組合截面考慮。否則程序分別計算墻、柱側移剛度。
一般而言，對混凝土抗震墻可選擇考慮邊框柱的作用，對磚抗震墻可選擇不考慮邊框柱的作用。
（四）混凝土墻與磚墻彈性模量比的輸入
⑴適用范圍：混凝土墻與磚墻彈性模量比只有在該結構在某一層既輸入了混凝土墻，又輸入了磚墻時才起作用。
⑵物理意義：混凝土墻與磚墻的彈性模量比。
⑶參數大?。涸撝等笔r為3，大小在3～6之間。
⑷如何填寫：一般而言，混凝土墻的彈性模量是磚墻的10倍以上。如果是同等墻厚，則混凝土墻的剛度就是磚墻的10倍以上。但實際上，在結構設計時，一方面混凝土墻的厚度小于磚墻，從而使混凝土墻的剛度有所降低；另一方面，在實際地震力作用下混凝土墻所受的地震力是否就是磚墻的10倍以上還是未知數，因此我們不能將該值填得過高。
（五）磚混底框結構風荷載的計算
⑴TAT軟件可以直接計算風荷載。
⑵SATWE軟件不可以直接計算風荷載，需要設計人員在特殊風荷載定義中人為輸入。
（六）磚混底框不計算地震力時該如何設計？
⑴目前的PMCAD軟件不能計算非抗震的磚混底框結構。
⑵處理方法：
①設計人員可以按6度設防計算，磚混抗震驗算結果可以不看。
②磚混抗震驗算完成后執(zhí)行SATWE軟件進行底框部分內力的計算。
⑶處理方法的基本原理：
①一般來說，磚混底框結構，按6度設防計算時地震力并非控制工況。
②對于構件的彎矩值，基本上都是恒+活載控制；剪力值，有可能某些斷面由地震力控制，但該剪力值的大小與恒+活載作用下的剪力值相差也不會很大。直接用該值設計首先肯定安全，其次誤差很小。
③如果個別構件出現其彎矩值和剪力值由地震力控制，這種情況一般出現在結構的外圍構件中。設計人員或者直接使用該值進行設計，誤差不大，或者作為個案單獨處理。
（七）磚混底框結構剛度比的計算與調整方法探討
（A）規(guī)范要求
《建筑抗震設計規(guī)范》第7.1.8條第3款明確規(guī)定：底層框架－抗震墻房屋的縱橫兩個方向，第二層與底層側向剛度的比值，6、7度時不應大于2.5，8度時不應大于2.0，且均不應小于1.0。
《建筑抗震設計規(guī)范》第7.1.8條第4款明確規(guī)定：底部兩層框架－抗震墻房屋的縱橫兩個方向，底部與底部第二層側向剛度應接近，第三層與底部第二層側向剛度的比值，6、7度時不應大于2.0，8度時不應大于1.5，且均不應小于1.0。
（B）規(guī)范精神
⑴由于過渡層為磚房結構，受力復雜，若作為薄弱層，則結構位移反應不均勻，彈塑性變形集中，從而對抗震不利。
⑵充分發(fā)揮底部結構的延性，提高其在地震力作用下的抗變形和耗能能力。（C）PMCAD對混凝土墻體剛度的計算
⑴對無洞口墻體的計算
①如果墻體高寬比M<1.0，則只計算剪切剛度，計算公式為(略）
②如果墻體高寬比M>1.0，則需計算剪彎剛度，計算公式為(略）
⑵對小洞口墻體的計算
①小洞口墻體的判別標準  α＝(略）≤0.4
②目前的PMCAD軟件，對于磚混底框結構，只允許開設小洞口的剪力墻。對于α≥0.6或洞口高度大于等于0.8倍墻高的大洞口剪力墻，則只能分片輸入。
③PMCAD軟件根據開洞率按照《抗震規(guī)范》表7.2.3乘以墻段洞口影響系數計算小洞口剪力墻的剛度。
（D）工程算例：（例子還有圖形等，未錄入）本例通過不改變剪力墻布置而用剪力墻開豎縫的方法來滿足其剛度比的要求。(略）
（E）設豎縫的剪力墻墻體的構造要求
⑴豎縫兩側應設置暗柱。
⑵剪力墻的豎縫應開到梁底，將剪力墻分成高寬比大于1.5，但也不宜大于2.5的若干個墻板單元。
⑶對帶邊框的低矮鋼筋混凝土墻的邊框柱的配筋不應小于無鋼筋混凝土抗震墻的框架柱的配筋和箍筋要求。
⑷帶邊框的低矮鋼筋混凝土墻的邊框梁，應在豎縫的兩側1.5倍梁高范圍內箍筋加密，其箍筋間距不應大于100。
⑸豎縫的寬度可與墻厚相等，豎縫處可用預制鋼筋混凝土塊填入，并做好防水。
（F）底部框架－剪力墻部分為兩層的磚混底框結構，可以通過開設洞口的方式形成高寬比大于2的若干墻段。
注：本條因為文字編輯的原因略去了一些公式，這些公式可以從其他一些書上看到。
  剪切、剪彎、地震力與地震層間
   位移比三種剛度比的計算與選擇

（一）地震力與地震層間位移比的理解與應用
⑴規(guī)范要求：《抗震規(guī)范》第3.4.2和3.4.3條及《高規(guī)》第4.4.2條均規(guī)定：其樓層側向剛度不宜小于上部相鄰樓層側向剛度的70％或其上相鄰三層側向剛度平均值的80％。
⑵計算公式：Ki=Vi/Δui
⑶應用范圍：
①可用于執(zhí)行《抗震規(guī)范》第3.4.2和3.4.3條及《高規(guī)》第4.4.2條規(guī)定的工程剛度比計算。
②可用于判斷地下室頂板能否作為上部結構的嵌固端。
（二）剪切剛度的理解與應用
⑴規(guī)范要求：
①《高規(guī)》第E.0.1條規(guī)定：底部大空間為一層時，可近似采用轉換層上、下層結構等效剪切剛度比γ表示轉換層上、下層結構剛度的變化，γ宜接
近1，非抗震設計時γ不應大于3，抗震設計時γ不應大于2。計算公式見《高規(guī)》151頁。
②《抗震規(guī)范》第6.1.14條規(guī)定：當地下室頂板作為上部結構的嵌固部位時，地下室結構的側向剛度與上部結構的側向剛度之比不宜小于2。其側向剛度的計算方法按照條文說明可以采用剪切剛度。計算公式見《抗震規(guī)范》253頁。
⑵SATWE軟件所提供的計算方法為《抗震規(guī)范》提供的方法。
⑶應用范圍：可用于執(zhí)行《高規(guī)》第E.0.1條和《抗震規(guī)范》第6.1.14條規(guī)定的工程的剛度比的計算。

jiangyali

2008-11-03 21:14

（三）剪彎剛度的理解與應用
⑴規(guī)范要求：
①《高規(guī)》第E.0.2條規(guī)定：底部大空間大于一層時，其轉換層上部與下部結構等效側向剛度比γe可采用圖E所示的計算模型按公式（E.0.2)計算。γe宜接近1，非抗震設計時γe不應大于2，抗震設計時γe不應大于1.3。計算公式見《高規(guī)》151頁。
②《高規(guī)》第E.0.2條還規(guī)定：當轉換層設置在3層及3層以上時，其樓層側向剛度比不應小于相鄰上部樓層的60％。
⑵SATWE軟件所采用的計算方法：高位側移剛度的簡化計算
⑶應用范圍：可用于執(zhí)行《高規(guī)》第E.0.2條規(guī)定的工程的剛度比的計算。
（四）《上海規(guī)程》對剛度比的規(guī)定
《上海規(guī)程》中關于剛度比的適用范圍與國家規(guī)范的主要不同之處在于：
⑴《上海規(guī)程》第6.1.19條規(guī)定：地下室作為上部結構的嵌固端時，地下室的樓層側向剛度不宜小于上部樓層剛度的1.5倍。
⑵《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。
（五）工程算例：
⑴工程概況：某工程為框支剪力墻結構，共27層（包括二層地下室），第六層為框支轉換層。結構三維軸測圖、第六層及第七層平面圖如圖1所示（圖略）。該工程的地震設防烈度為8度，設計基本加速度為0.3g。
⑵1～13層X向剛度比的計算結果：
由于列表困難，下面每行數字的意義如下：以“／”分開三種剛度的計算方法，第一段為地震剪力與地震層間位移比的算法，第二段為剪切剛度，第三段為剪彎剛度。具體數據依次為：層號，RJX，Ratx1，薄弱層／RJX，Ratx1，薄弱層／RJX，Ratx1，薄弱層。
其中RJX是結構總體坐標系中塔的側移剛度（應乘以10的7次方）；Ratx1為本層塔側移剛度與上一層相應塔側移剛度70％的比值或上三層平均剛度80％的比值中的較小者。具體數據如下：
1，7.8225，2.3367，否／13.204，1.6408，否／11.694，1.9251，否
2，4.7283，3.9602，否／11.444，1.5127，否／8.6776，1.6336，否
3，1.7251，1.6527，否／9.0995，1.2496，否／6.0967，1.2598，否
4，1.3407，1.2595，否／9.6348，1.0726，否／6.9007，1.1557，否
5，1.2304，1.2556，否／9.6348，0.9018，是／6.9221，0.9716，是
6，1.3433，1.3534，否／8.0373，0.6439，是／4.3251，0.4951，是
7，1.4179，2.2177，否／16.014，1.3146，否／11.145，1.3066，否
8，0.9138，1.9275，否／16.014，1.3542，否／11.247。1.3559，否
9，0.6770，1.7992，否／14.782，1.2500，否／10.369，1.2500，否
10，0.5375，1.7193，否／14.782，1.2500，否／10.369，1.2500，否
11，0.4466，1.6676，否／14.782，1.2500，否／10.369，1.2500，否
12，0.3812，1.6107，否／14.782，1.2500，否／10.369，1.2500，否
13，0.3310，1.5464，否／14.782，1.2500，否／10.369，1.2500，否
注1：SATWE軟件在進行“地震剪力與地震層間位移比”的計算時“地下室信息”中的“回填土對地下室約束相對剛度比”里的值填“0”；
注2：在SATWE軟件中沒有單獨定義薄弱層層數及相應的層號；
注3：本算例主要用于說明三種剛度比在SATWE軟件中的實現過程，對結構方案的合理性不做討論。
⑶計算結果分析
①按不同方法計算剛度比，其薄弱層的判斷結果不同。
②設計人員在SATWE軟件的“調整信息”中應指定轉換層第六層薄弱層層號。指定薄弱層層號并不影響程序對其它薄弱層的自動判斷。
③當轉換層設置在3層及3層以上時，《高規(guī)》還規(guī)定其樓層側向剛度比不應小于相鄰上部樓層的60％。這一項SATWE軟件并沒有直接輸出結果，需要設計人員根據程序輸出的每層剛度單獨計算。例如本工程計算結果如下：
1.3433×107／（1.4179×107）＝94.74％>60％
滿足規(guī)范要求。
④地下室頂板能否作為上部結構的嵌固端的判斷：
a)采用地震剪力與地震層間位移比
＝4.7283×107／（1.7251×107）＝2.74＞2
地下室頂板能夠作為上部結構的嵌固端
b)采用剪切剛度比
＝11.444×107／（9.0995×107）＝1.25＜2
地下室頂板不能夠作為上部結構的嵌固端
⑤SATWE軟件計算剪彎剛度時，H1的取值范圍包括地下室的高度，H2則取等于小于H1的高度。這對于希望H1的值取自0.00以上的設計人員來說，或者將地下室去掉，重新計算剪彎剛度，或者根據程序輸出的剪彎剛度，人工計算剛度比。以本工程為例，H1從0.00算起，采用剛度串模型，計算結果如下：
轉換層所在層號為6層（含地下室），轉換層下部起止層號為3～6，H1=21.9m，轉換層上部起止層號為7～13，H2=21.0m。
K1=[1/(1/6.0967+1/6.9007+1/6.9221+1/4.3251)]×107=1.4607×107
K2=[1/(1/11.145+1/11.247+1/10.369)×107=1.5132×107
Δ1=1/K1 ；  Δ2=1/K2
則剪彎剛度比γe=(Δ1×H2)/(Δ2×H1)=0.9933
（六）關于三種剛度比性質的探討
⑴地震剪力與地震層間位移比：是一種與外力有關的計算方法。規(guī)范中規(guī)定的Δui不僅包括了地震力產生的位移，還包括了用于該樓層的傾覆力矩Mi產生的位移和由于下一層的樓層轉動而引起的本層剛體轉動位移。
⑵剪切剛度：其計算方法主要是剪切面積與相應層高的比，其大小跟結構豎向構件的剪切面積和層高密切相關。但剪切剛度沒有考慮帶支撐的結構體系和剪力墻洞口高度變化時所產生的影響。
⑶剪彎剛度：實際上就是單位力作用下的層間位移角，其剛度比也就是層間位移角之比。它能同時考慮剪切變形和彎曲變形的影響，但沒有考慮上下層對本層的約束。
三種剛度的性質完全不同，它們之間并沒有什么必然的聯系，也正因為如此，規(guī)范賦予了它們不同的適用范圍。

第三章短肢剪力墻結構的計算

（一）短肢剪力墻結構中底部傾覆力矩的計算
⑴規(guī)范要求：
《高層建筑混凝土結構技術規(guī)程》第7.1.2條第2款規(guī)定：抗震設計時，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構總底部地震傾覆力矩的50％。
⑵TAT與SATWE軟件對短肢剪力墻的判斷：
①TAT軟件按雙向判斷；
②舊版SATWE軟件按單向判斷，新版SATWE軟件按雙向判斷。
⑶工程算例
①工程概況
該工程為一層地下室，第六層（包括地下室）為框支轉換層，轉換層以上為短肢剪力墻結構，共31層。地震烈度為8度（設計基本地震加速度為0.2g），框支框架抗震等級為一級，剪力墻抗震等級為二級、轉換層以上結構平面圖如下圖所示（圖略）
②TAT和SATWE軟件底部地震傾覆力矩計算結果：
用TAT計算，Mx短＝99548.0、Mx＝340276.0、Mx短/Mx＝22.63%；My短＝103067.2、My＝338728.8、My短/My＝23.33%。
用SATWE舊版計算，Mx短＝313757.7、Mx＝598817.6、Mx短/Mx＝52.40%；My短＝266632.3、My＝620842.5、My短/My＝42.95%。
用SATWE新版計算，Mx短＝320114.2、Mx＝173764.8、Mx短/Mx＝35.18%；My短＝128251.8、My＝353020.7、My短/My＝30.95%。
（二）帶框支結構短肢剪力墻的計算
⑴結構體系的選擇：復雜高層結構還是短肢剪力墻結構？
⑵規(guī)范規(guī)定
①抗震等級：
a）復雜高層：當轉換層的位置設置在3層及3層以上時，其框支柱、剪力墻底部加強部位的抗震等級宜按表4.8.2和表4.8.3的規(guī)定提高一級采用，已經是特一級的不再提高。對于轉換層的位置設置在3層及3層以下時，不要求提高抗震等級；
b）短肢剪力墻：其抗震等級，應比表4.8.2規(guī)定提高一級采用。注意，這里不含表4.8.3，這是因為B級高度的高層建筑和9度抗震設計的A級高度的高層建筑，不應采用短肢剪力墻結構。
②剪刀墻軸壓比：
a）復雜高層：剪刀墻軸壓比限值不要求降低；
b）短膠剪力墻：當抗震等級為一、二、三級時，分別不宜大于0.5、0.6、0.7；對于無翼緣或端柱的一字形短肢剪力培，其軸壓比限值相應降低0.1。
③內力計算：
a）復雜高層：特一、一、二級落地剪力培底部加強部位的彎矩設計值，應按墻體底截面有地震組合的彎矩值乘以增大系數1.8、1.5、1.25；其剪力設計值，應按規(guī)程第7.2.10條的規(guī)定調整，特一級應來以增大系數1.9；
b）短肢剪力墻：除底部加強部位應按規(guī)程第7.2.10條的規(guī)定調整外，其他各層短肢剪力墻的剪力設計值，一、二級抗震等級應分別乘以增大系數1.4和1.2。
注意：短肢剪力墻并沒有要求對底部加強部位的彎矩設計值按照復雜高層那樣乘以放大系數。
④配筋率：
a）復雜高層：底部加強部位墻體水平和豎向分布筋最小配筋率，抗震設計時不應小于0.3％；
b）短肢剪力墻：其截面的全部縱向鋼筋的配筋率，底剖加強部位不宜小于1.2％，其他部位不宜小于1.0％。
注意：對于配筋率，規(guī)范對“復雜高層”和“短肢剪力墻”這兩種結構體系的要求是不一樣的。前者強調的是水平和堅向分布筋的配筋率，而后者強調的是縱向鋼筋的配筋率
⑤底部加強部位高度：
a）復雜高層：剪力墻底部加強部位高度取框支層加上框支層以上兩層的高度及墻肢總高度的1/8二者的較大值；
b）短肢剪力墻：其底部加強部位高度并沒有特殊要求，僅僅是墻肢總高度的1/8和底部二層兩者的較大值。
⑶工程算例
①工程概況：某高層帶短肢剪力墻的框支結構，共31層（包括一層地下室）。該工程的第6層（地下室為第1層）為框支轉換層，轉換層以上為短肢剪力墻結構。地震烈度為7度（設計基本地震加速度為0.15g），框支框架的抗震等級為一級，剪力墻抗震等級為二級。
（圖略）
②計算結果分析：兩種結構體系的計算結果如表1和表2所示：
－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－
表1“短肢剪刀墻”結構體系計算分析結果
樓層/第3層/第3層/第7層/第7層/第11層/第11層/
剪力墻類別/短剪墻3/普剪墻3/短剪墻7/普剪墻7/短剪墻11/普剪墻11/
抗震等級/特一級/一級/一級/一級/一級/二級/
M1(kn-m)/-168(1)/160(1)/807(37)/402(1)/286(39)/121(1)/
N1(kn)/-3372(1)/-15677(1)/-949(37)/-15183(1)/-457(39)/-9136(1)/
As(mm2)/9898(1)/14700(1)/1600(37)/2875(1)/678(39)/1280(1)/
ρSV(%)/1.82/1.82/2.01/2.01/0.8/0.8/
V2(kn)/564(31)/-6401(39)/56(1)/140(1)/307(35)/9(1)/
N2(kn)/-3191(31)/-7209(39)/-4546(1)/-15183(1)/-1615(35)/-9136(1)/
Ash(mm2)/324.9(31)/547.1(39)/200(1)/125(1)/233.7(35)/100(1)/
N3(kn)/-2895/-13483/-3913/-13057/-1271/-7851/
Uc/0.48/0.32/0.43/0.34/0.45/0.45/
－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－
表2“復雜高層”結構體系計算分析結果
樓層/第3層/第3層/第7層/第7層/第11層/第11層/
剪力墻類別/短剪墻3/普剪墻3/短剪墻7/普剪墻7/短剪墻11/普剪墻11/
抗震等級/一級/一級/二級/一級/二級/二級/
M1(kn-m)/-168(1)/26595(39)/840(37)/402(1)/238(39)/121(1)/
N1(kn)/-3372(1)/-7209(39)/-949(37)/-15183(1)/-457(39)/-9136(1)/
As(mm2)/9898(1)/15315(39)/1600(37)/2875(1)/2039(39)/1280(1)/
ρSV(%)/1.82/1.82/2.01/2.01/0.8/0.8/
V2(kn)/475(31)/-6401(39)/407(41)/140(1)/220(35)/9(1)/
N2(kn)/-3191(31)/-7209(39)/-1199(41)/-15183(1)/-1615(35)/-9136(1)/
Ash(mm2)/202.8(31)/547.1(39)/200(41)/125(1)/100(35)/100(1)/
N3(kn)/-2895/-13483/-3913/-13057/-1271/-7851/
Uc/0.48/0.32/0.43/0.34/0.45/0.45/
－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－
表3  荷載組合分項系數
組合號/  VD  /  VL  /  WX  /  WY  /  EX  /  EY  /  EV  /
  1  /1.35/0.98/0.00/0.00/0.00/0.00/0.00/
31 /1.20/0.60/0.00/-0.28/0.00/-1.30/0.00/
35 /1.20/0.60/0.00/-0.28/0.00/1.30/0.00/
37 /1.00/0.50/-0.28/0.00/-1.30/0.00/0.00/
38 /1.00/0.50/0.00/0.28/0.00/1.30/0.00/
39 /1.00/0.50/0.00/-0.28/0.00/-1.30/0.00/
41 /1.00/0.50/-0.28/0.00/1.30/0.00/0.00/
－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－
a）抗震等級：從表中看不一樣。
b）內力分析：由表中看出，這兩種體系的內力計算結果非常復雜，即使是同一片墻在不同的結構體系控制工況下其結果也不一樣。按“使雜高層”計算阿“普剪墻3”的“M1”值，遠遠大于按“短肢剪力墻”計算的“普剪墻3”’的“M1”值。這主要是因為SATWE軟件在進行工況組合時，當發(fā)現所有工況組合計算的配筋面積均小于構造配筋面積時，程序僅按第一種工況組合輸出內力和工況號（即恒十活）；只有當發(fā)現控制工況組合計算的配筋面積大于構造配筋面積時，才按最大控制工況組合輸出內力和工況號。
再從兩個表中“短剪墻3”的“V2”計算過程進行分析，規(guī)范規(guī)定，短膠剪力墻底部加強部位的剪力應按規(guī)程第7.2,10條的規(guī)定調整，一級為1.6，特一級為1.9，我們結合上面的兩個計算表，驗證如下：
475×（1.9/1.6）＝564 （kn)
其計算結果正好為“短肢剪力墻計算表”中的“V2”值?？梢姡绦蚩紤]了規(guī)范的規(guī)定。同樣，程序也考慮了“短肢剪力培”結構體系非底部加強部位一、二級抗震等級應分別來以增大系數1.4和1.2的要求（“短肢剪力墻計算表”中第十一層的“短剪墻3”，其 V2＝220×1.4＝308（kn）。
c）配筋率：
只有定義了“短股剪力墻”結構，SATWE程序才對自動判斷的短肢剪力墻，其截面的全部縱向鋼筋的配筋率，底部加強部位不宜小于1.2％，其他部位不宜小于1.0％，而“復雜高層”卻無此功能。
構造邊緣構件為何也輸出體積配箍率？
根據《高規(guī)》7.2.17條規(guī)定：抗震設計時，對于復雜高層建筑結構、混合結構、框架－剪力墻結構、簡體結構以及B級高度的剪力墻結構中的剪力墻，其構造邊緣構件的配箍特征值λV不宜小于0.1。由于程序沒有判斷A級高度和B級高度的功能，所以程序不論約束邊緣構件還是構造邊緣構件，均統(tǒng)一輸出體積配箍率。
⑷其他注意事項：
a）設計人員在“特殊構件補充定義”里的【抗震等級】中定義了抗震等級后，程序將按設計人員定義的抗震等級進行設計，不再自動提高。
b）對于非框支框架的框架結構，可以按規(guī)范規(guī)定，將地下一層以下的豎向構件的抗震等級定義為三級或四級的結構，其抗震等級均需設計人員人為定義，程序不能自動判斷。
c）《高層建筑混凝土結構技術規(guī)程》第10.2.13條的各項規(guī)定，程序目前沒有執(zhí)行。

第四章多塔結構的計算

（一）帶變形縫結構的計算
⑴帶變形縫結構的特點：
①通過變形縫將結構分成幾塊獨立的結構。
②若忽略基礎變形的影響，各單元之間完全獨立。
③縫隙面不是迎風面。
⑵計算方法：
①整體計算的注意事項：
a）在SATWE軟件中將結構定義為多塔結構；
b）所給振型數要足夠多，以保證有效質量系數＞90％；
c）定義為多塔后，對于老版本軟件，程序將對每一個縫隙面都計算迎風面，因此風荷載計算偏大；新版本軟件增加了一項新的功能．即可以人為定義遮擋面．從而有效地解決了這一問題。
d）周期比計算有待商討。
②分開計算的注意事項：
a）舊版軟件除風荷載計算有些偏大外，其余結果都沒問題，新版軟件定義遮擋面后，風荷載計算也沒有問題了。
b）一般而言，對于基礎連在一起的帶變形縫結構，由于基礎對上部結構整體的協調能力有限，所以建議采用分開計算。
（二）大底盤多塔結構的計算
⑴大底盤多塔結構的特點：
①各塔樓擁有獨立的迎風面。
②各塔樓之間的變形沒有直接影響，但都通過大底盤間接影響其他塔樓。
③塔樓與剛性板之間沒有—一對應關系，一個塔樓可能只有一塊剛性板，也可能有幾塊剛性板。
④大底盤頂板應有足夠的剛度以協調各塔樓之間的內力、變形和位移。
⑵計算方法：
①在SATWE軟件中將結構定義為多塔結構；
②位移比、大底盤以上的各塔樓的剛度比均正確；
③周期比、轉換部位的剛度比計算有待商討。
⑶大底盤多塔結構剛度比的計算方法：
大底盤多塔結構在大底盤與各主體之間的剛度比如何計算規(guī)范并沒有說明，但也沒有說不要求。SATWE軟件僅僅輸出1號塔的主體與大底盤相比較的結果，其它塔與大底盤相比的結果則用“＊”號表示。
①大底盤多塔結構剛度比的整體計算：根據龔思禮先生主編的《建筑抗震設計手冊》提供的方法：要求在計算大底盤多塔結構的地下室樓層剪切剛度比時，大底盤地下室的整體剛度與所有塔樓的總體剛度比不應小于2，每棟塔樓范圍內的地下室剪切剛度與相鄰上部塔樓的剪切剛度比不宜小于1.5。
②大底盤多塔結構剛度比的分開計算：
a）根據《上海規(guī)程》第6.1.19條中條文說明中建議的方法：如遇到較大面積地下室而上部塔樓面積較小的情況，在計算地下室相對剛度時，只能考慮塔樓及其周圍的抗側力構件的貢獻，塔樓周圍的范圍可以在兩個水平方向分別取地下室層高的2倍左右。
b）在各塔樓周邊引 45度線，45度線范圍內的豎向構件作為與上部結構共同作用的構件。

第五章總剛計算模型不過的主要原因

（一）多塔定義不對
⑴同一構件同時屬于兩個塔。（圖略）
⑵定義為空塔。（圖略）

jiangyali

2008-11-03 21:15

⑶某些構件不在塔內。（圖略）
（二）懸空構件
⑴用戶輸入斜梁、層間梁或不與樓面等高的梁時，如果不仔細檢查，可能出現梁在梁端不與任何構件相連的情況，即梁被懸空。（圖略）
注意：節(jié)點處如果有墻，則變節(jié)點高是不起作用的，與此節(jié)點相連的任一構件標高均與樓層相同。
⑵節(jié)點處有柱時，與同一柱相連的梁，如果標高差小于500時，標高較低的節(jié)點會被合并到較高的節(jié)點處，大于500則不合并，但最多只允許3種不同的標高。如下圖所示（圖略）。
（三）鉸接構件定義不對
⑴設計人員在定義鉸接構件時，使結構成為可變體系（如下圖所示）。（圖略）
該工程頂層為網架模型，各節(jié)點處梁均設為鉸接，這樣就出現了與同一節(jié)點相連的桿件均為鉸接的情況，這在程序中是不允許的。
⑵鋼支撐在SATWE中是默認為兩端鉸接的，對于越層鋼支撐，用戶常常忽略這一點，同樣造成與同一節(jié)點相連的村件（這里為上下層的兩段支撐）均為鉸接的情況，為避免這種情況，用戶應在SATWE前處理的“特殊構件補充定義”中將越層支撐設為兩端固接（如下圖所示）。（圖略）

第六章錯層結構的計算

（一）錯層結構的模型輸入
⑴錯層高度不大于框架架高時的錯層結構的處理；
⑵對于錯層高度大于框架梁高的單塔錯層結構的輸入
⑶對于錯層高度大于框架梁高的多塔錯層結構的輸入
⑷錯層洞口的輸入
（二）錯層結構的計算
⑴規(guī)范要求
⑵錯層結構設計中應注意的問題：SATWE軟件在計算錯層結構時，會在越層的柱和墻處施加水平力。由于在越層處水平力的存在，從而使越層構件上下端的配筋不一樣，設計人員在出施工圖時可以取二者的大值。
（本章可能是講課人員的提綱，沒有具體內容。后面還有相類似的情況，只有標題）
第七章 PKPM軟件關于混凝土柱
計算長度系數的計算

（一）規(guī)范要求
⑴《混凝土結構設計規(guī)范》（GB 50010-2002）（以下簡稱《混凝土規(guī)范》）第 7.3.11條第2款規(guī)定：一般多層房屋梁柱為剛接的框架結構，各層柱的計算長度系數可按表7.3.11-2取用。
⑵第 7.3.11條第3款規(guī)定：當水平荷載產生的彎矩設計值占總彎矩設計值的 75％以上時，框架柱的計算長度l0可按下列兩個公式計算，并取其中的較小值：
l0＝［l＋0.15（Ψu＋Ψl)]H    （7.3.11-1）
l0＝（2十0.2Ψmin）H             （7.3.11-2）
式中：Ψu、Ψl——柱的上端、下端節(jié)點處交匯的各柱線剛度之和與交匯的各梁線剛度之和的比值；
Ψmin——比值Ψu、Ψl中的較小值；
H——柱的高度，按表7.3.11-2的注采用。
（二）工程算例
⑴工程概況：某工程為十層框架錯層結構，首層層高2m，第二層層高4.5m。其第一、二層結構平面圖、結構三維軸側圖如圖1所示。（圖略）
（三）SATWE軟件的計算結果
⑴計算結果表：
－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－
表1　柱1、柱2、柱3按照表7.3.11-2直接取值的計算長度系數
柱1／3.25／3.25／1.44／1.44／
柱2／1.00／3.25／1.25／1.44／
柱3／1.00／1.00／1.25／1.25／
－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－
表2　柱1、柱2、柱3按公式7.3.11-1和7.3.11-2計算的計算長度系數
柱1／3.59／3.83／1.60／1.70／
柱2／1.33／3.83／1.42／1.70／
柱3／1.19／1.12／2.23／2.14／
－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－
表中數據依次為：柱號／首層Cx／首層Cy／二層Cx／二層Cy／
柱1是邊柱，首層無梁，二層與三根梁相連；柱2也是邊柱，首層下向有一根梁，二層與三根梁相連；柱3是中柱，首層、二層均與四根梁相連。
⑵結果分析：
①表1中Cx、Cy的計算過程
②表2中Cx、Cy的計算過程
根據公式（7.3.11-1)和（7.3.11-2)，
Ψux=(ECIC下/LC1+ECIC上/LC2)/[(ECIb左/Lb1+ECIb右/Lb2)×2]
對于底層柱，由于柱底沒有梁，所以程序自動取Ψlx＝0.1。
（四）注意事項
⑴采用公式（7.3.11-1）和（7.3.11-2）計算柱的計算長度系數時，程序采用以下原則計算梁、柱構件的剛度：
①沒有按規(guī)范要求判斷水平荷載產生的彎矩設計值占總彎矩設計值的75％以上這個條件；
②對于混凝土梁，程序采用架的剛度放大系數值恒為2.0；對于鋼梁，則采用設計人員輸入的梁剛度放大系數；
③程序對于另一端不與柱（墻）相連的梁按遠端梁鉸接處理；
④當梁的兩端與柱鉸接時．不考慮梁的剛度；
⑤當梁的一端與柱剛接、另一端與柱鉸接時．對于混凝土梁，梁的剛度折減50％，并不受有無側限的限制；對于鋼梁，有側限時折減50％，無側限時不折減；
⑥當柱一端鉸接時．則相應端梁與柱的剛度比取0.1；
⑦斜柱（支撐）剛度不考慮在約束剛度比的計算中；
⑧單向墻托柱、柱托單向墻，面內按固端計算，剛度比取10，面外按實際情況計算；
⑨雙向墻托柱、柱托雙向墻，雙向剛度比均取10（柱端已定義為鉸接的不在此列）。
⑵斜柱（支撐）的計算長度取1.0。
⑶地下室的越層柱，程序不能自動搜索，而按層逐段計算柱的計算長度系數。
⑷所有邊框柱，其計算長度系數內定為0.75。
⑸對于混凝土柱，其計算長度系數上限為2.5，鋼柱的計算長度系數上限為6.0。
⑹程序只執(zhí)行現澆樓蓋的計算長度系數，沒有執(zhí)行裝配式樓蓋的計算長度系數。
⑺目前的SATWE軟件對有吊車或無吊車的排架結構的柱計算長度系數仍按框架結構實行。
⑻對于SATWE軟件，設計人員修改柱計算長度系數后，不要再進行“形成SAIWE數據”和“數據檢查”等操作，而應該直接計算，否則程序仍然按照原來的計算長度系數進行計算。
（五）如何判斷“水平荷載產生的彎矩設計值占總彎矩設計值的75%以上”這個條件？
由于目前的SATWE軟件沒有直接判斷“水平荷載產生的彎矩設計值占總彎矩設計值的75%以上”這個條件的功能，因此需要設計人員自己進行判斷，具體判斷過程我們可以遵循以下步驟：
⑴在新版的 SATWE軟件中首先按照不執(zhí)行《混凝土規(guī)范》7.3.11-3條的方法進行計算，從而得到所有荷載產生的總彎矩設計值；
⑵點取SATWE軟件“總信息”中“恒活載計算信息”里的“不計算恒活載”選項，然后進行計算，從而得到水平荷載產生的彎矩設計值；
⑶將頭兩步計算得到的彎矩設計值相比看是否滿足《混凝土規(guī)范》7.3.11-3條中的條件；
⑷在選擇彎矩設計值時要注意盡量選擇同一工況荷載作用下的內力值。
第八章梁上架柱結構的荷載導算

（一）工程概況
某工程為梁抬柱結構，共 30層，含 4層地下室，地震設防烈度為 8度，地震基本加速度為0.2g，如圖1(a)所示，第四層的節(jié)書點1處為梁1和梁2的交點，該節(jié)點抬了一根1200×1200的勁性混凝土柱1，該結構的第四層和第五層干面圖如圖1所示（圖略）。
（二）內力分析
經計算，得到如下結果：
⑴柱1在恒載作用下的柱底軸力標準值為-586.5kn。
⑵結構總質量進行核核：
①PMCAD軟件中“平面荷載顯示校核”里計算出的結構總質量為84012.4噸。
②SATWE軟件中質量文件WMASS.OUT中顯示的結構總質量為84233.484噸。
⑶計算結果：
不同梁截面尺寸下的柱底軸力（單位：kn）
柱1／-586.5／-2110.5／-4692.8／-7033.9／
柱2／-9015.7／-8944.8／-8824.5／-8715.8／
柱3／-12176.2／-11701.1／-10895.3／-10164.5／
柱4／--9204.3／-9130.2／-9004.6／-8891.1／
柱5／-11251.7／-10999.0／-10570.8／-10182.5／
柱6／-10081.0／-10010.2／-9890.1／-9781.7／
柱7／-15007.5／-14555.5／-13789.1／-13094.6／
柱8／-9732.7／-9666.4／-9554.0／-9452.5／
柱9／-10731.8／-10487.2／-10072.3／-9692.2／
節(jié)點1位移(mm)／-86.06／-74.8／-55.695／-38.397／
表中后面四個數據依次為梁1和梁2截面尺寸為／250×600／300×900／200×1200／500×1500／時的數據。
柱3和柱7在節(jié)點1的左和右，柱5和柱9在節(jié)點1的上和下，柱2在節(jié)點1的左下角，柱8在節(jié)點1的右下角，柱4在節(jié)點1的左上角，柱6在節(jié)點1的右上角。
⑷結果分析：產生這種情況的主要原因是梁的剛度太小，節(jié)點位移太大，從而使內力轉移到其他的豎向構件中。

第九章如何選擇剪力墻連梁的兩種剛度模型

在SATWE軟件中，剪刀墻連梁剛度的計算有兩種模型，第一種為桿元模型，即連梁按照普通梁的方式輸入，另一種為殼元模型，即連梁以洞口的方式形成。在設計中這兩種剛度模型如何選擇是設計人員非常關心的問題。
（一）剪力墻連梁變形的相對位移
⑴以雙肢墻為例，采用連續(xù)化算法推導剪切變形與相對位移比的計算公式。
⑵剪力墻連梁變形的計算
⑶通過公式推導，得出剪切變形與相對位移比的計算公式：
δν／δ＝1／［1＋1／3×（2×a／hp）×（2×a／hp）］-----(1)
⑷根據式（1），本文列出δν／δ和連梁跨高比之間的相對關系，如表1所示：
表1　δν／δ和連梁跨高比之間的相對關系
跨高比/0.5/1.0/1.5/2.0/2.5/3.0/3.5/4.0/4.5/5.0/
δν／δ/0.923/0.75/0.571/0.428/0.324/0.25/0.197/0.158/0.129/0.107/
(二）結論
⑴連梁跨高比大干5.0時可按照普通梁輸入；
⑵連梁跨高比小于2.5時可以洞口方式形成；
⑶連梁跨高比大于2.5，但小于5.0時可視具體情況酌情處理。
⑷連梁形成方式的不同，對結構的整體剛度、周期、位移以及連梁的內力計算都會產生影響。

板帶截面法計算板柱剪力墻結構體系

（一）板在剪力墻結構體系的計算方法
⑴等代框架法
⑵有限元法
（二）有限元法計算的問題
⑴局部應力的大小與有限元劃分的大小密切相關，不便于設計人員掌握；
⑵用SATWE軟件的“復雜樓板有限元分杯”子菜單分析板柱剪力墻結構，其內力和配筋是以點值或極值的方式輸出的。“點值”方式不利于確定配筋范圍，“極值”方式又未免配筋太大，造成浪費。
（三）板帶截面法的特點
⑴首先采用有限元法進行內力和配筋設計。
⑵根據設計人員已定義的骨架線（即相鄰支座的連線，骨架線上有梁（包括虛梁）或剪力墻）劃分板帶。
⑶既能保證計算精度，又具備方便的后處理功能。
⑷目前的板帶截面法，樓板荷載計算比較大。
參考文獻：趙勇、李云貴、黃鼎業(yè)《基于有限元分析結果的混凝土板板帶截面設計法》載《建筑結構》雜志2004年第8期。

第十一章彈性樓板的計算和選擇
（一）          什么是彈性樓板
在外力作用下能夠產生彈性變形的樓板。
（二）彈性樓板的造擇與判斷
⑴樓飯局部大開洞（圖略）
⑵板柱體系或板柱—抗震墻體系：
《高規(guī)》第5.3.3條規(guī)定：對于平板無梁樓蓋，在計算中應考慮板的平面外剛度的影響，其平面外剛度可按有限元方法計算或近似將柱上板帶等效為扁梁計算。
根據《高規(guī)》的此項規(guī)定，板—柱體系要考慮樓板的平面外剛度，因此板柱體系要定義彈
性樓板（如圖2所示）。（圖略）
⑶框支轉換結構
研究表明，對于框支轉換結構，轉換梁不僅會產生彎矩和剪力，而且還會產生較大的軸力，這個軸力不能忽略。在SATWE軟件中，只有定義彈性樓板才能產生轉換梁的軸力。因此，對于框支轉換結構，必須整層定義彈性樓板。
⑷厚板轉換結構
對于厚板轉換結構，由于其厚板的面內剛度很大，可以認為是平面內無限剛，其平面外的剛度是這類結構傳力的關鍵。因此，此類結構的厚板轉換層應定義為彈性樓板。
⑸多塔聯體結構：多塔聯體結構的連廊定義為彈性樓板。
（三）四種計算模式的意義和適用范圍
⑴剛性板假定
假定樓板平面內無限剛，平面外剛度為零。
①梁剛度放大系數的應用
《高規(guī)》第5.2.2條規(guī)定：在結構內力與位移計算中，現澆樓面和裝配整體式樓面中梁的剛度可考慮翼緣的作用予以放大。樓面梁剛度增大系數可根據翼緣情況取1.3～2.0。對于無現澆面層的裝配式結構，可不考慮樓面翼緣的作用。
②適用范圍：樓板形狀比較規(guī)則的結構。
⑵彈性板6假定
①樓板的平面內剛度和平面外剛度均為有限剛。
②適用范圍：板柱體系或板柱－剪力墻結構。
⑶彈性膜假定
①采用平面應力膜單元真實地反映樓板的平面內剛度，同時又忽略了平面外剛度，即假定樓板平面外剛度為零。
②適用范圍：廣泛應用于樓板厚度不大的彈性板結構中，比如體育場館等空曠結構、樓板局部大開洞結構、樓板平面布置時產生的狹長板帶（如圖1（C）所示，圖略）、框支轉換結構中的轉換層樓板、多塔聯體結構中的弱連接板（如圖3所示，圖略）等結構。
⑷彈性板3假定
①樓板平面內剛度無限大，平面外剛度為有限剛。程序采用中厚板彎曲學元來計算樓板平面外剛度。
②適用范圍：厚板轉換層結構和板厚比較大的板柱體系或板柱－抗震墻體系。
③注意事項：
a）要在PMCAD軟件的人機交互式建模中輸入100mm×100mm的虛粱。虛梁在結構設計中是一種無剛度、無自重的梁，不參與結構計算。它的主要作用有以下三點：
☆為SATWE或PMSAP軟件提供板的邊界條件；
☆傳遞上部結構的豎向荷載。
☆為彈性樓板單元的劃分提供必要條件。
b）采用彈性板3模式進行設計時，與厚板相鄰的上下層的層高應包含厚板厚度的一半。
（四）工程實例
⑴工程概況：某工程為框支剪力墻結構，共30層，帶一層地下室，地面以上第4層為框支轉換層，地震設防烈度為8度，地震基本加速度為 0.2g，場地類別為三類場地土，中梁剛度放大系數取2.0，邊梁剛度放大系數取1.5，轉換層樓板厚度為180mm，結構體系按復雜高層計算，并考慮偶然偏心的影響。該結構的三維軸測圖、框支轉換層和框支轉換層上一層的結構平面圖如囹4所示。（圖略）
⑵計算結果
將轉換層樓板分別采用彈性板6、彈性膜和剛性板假定進行計算，該結構的周期、轉換層處層間位移角和轉換梁1的內力和配筋計算結果分別如表1、表2和表3所示。
表1　周期計算表
T1（X向）／1.3627／1.3639／1.3572／
T2（Y向）／1.2143／1.2147／1.2060／
T3（扭轉）／1.0468／1.0473／1.0323／
－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－
表2　轉換層處層間位移角計算表
X向／1/2933／1/2899／1/3187／
Y向／1/3006／1/2995／1/3274／
－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－
表3　轉換梁1的內力和配筋計算表
-M（kn-m)／-218（30）／-225（30）／-198（29）／
Top　Ast／2000／2000／2000／
+M（kn-m)／1060（30）／1071（30）／1015（30）／
Btm　Ast／4116／4156／2814／
Shear／-587（30）／-597（30）／-538（30）／
Asv／825／825／825／
Nmax（kn）／567（29）／572（29）／0／
－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－
以上三張表中的后面3個數值依次分別為樓板條件是（／彈性板6／彈性膜／剛性板／）時的數值。
表4　相應工況下的荷載組合分項系數
Ncm／V-D／V-L／X-W／Y-W／X-E／Y-E／Z-E
29／1.20／0.60／-0.28／0.00／-1.30／0.00／0.00
30／1.20／0.60／0.00／0.28／0.00／1.30／0.00
－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－
⑶結果分析
①本工程剛性板假定下結構剛度大于彈性板6假定下結構的剛度。
②彈性膜假定下其結構的剛度最小，結構的位移和周期均最大。
③通過對表3的分析可以看出，三種計算模式下梁的負端彎矩和跨中彎矩相差并不大，但采用彈性板6和彈性膜假定下梁的跨中縱向鋼筋的配筋面積明顯大于采用剛性極假定下梁的配筋面積、這主要是由于框支梁按照拉彎構件設計造成的。在表3中，采用彈性板6和彈性膜計算模式時，框支梁會產生較大的軸力，而采用剛性板假定時，框支梁的軸力為0。
④由于彈性板6模式考慮了樓板的平面外剛度，因此，框支梁計算的安全儲備降低，從表3可以看出，采用彈性膜假定計算出的框支梁1的彎矩、剪刀和軸力均大于采用彈性板6假定下的計算結果。在本工程中，這兩種模式的計算結果雖然不大，但這種計算結果的差
異與樓板厚度有關，板厚越大，計算結果的差異也越大。

斜屋面結構的計算

（一）斜屋面的建模
⑴通過設置“梁兩端標高”或者“改上節(jié)點高”等方式形成屋面斜板。
⑵在PMCAD建模時，屋面斜梁不能直接落在下層柱的柱項，斜梁下應輸入100mm高的短柱（如圖1所示，圖略）。短柱通常只傳遞荷載和內力，而沒有設計意義。
⑶當采用TAT和SATWE軟件計算時，頂部傾斜的剪力墻程序不能計算，PMSAP可以計算，但要在“復雜結構空間建模”沖將其定義為彈性板6。
（二）軟件對屋面斜板的處理
⑴TAT和SATWE軟件只能計算斜粱，對斜屋面的剛度不予考慮。
⑵PMSAP軟件可以計算屋面斜板的剛度對整體結構的影響。
（三）斜屋面結構的計算
⑴簡化模型1：忽略斜屋面剛度對整體結構的影響，將屋面斜板的荷載導到斜梁上，用TAT或SATWE軟件計算。
⑵簡化模型2：將斜屋面剛度用斜撐代替，屋面斜板的荷載導到斜梁上，用TAT或SATWE軟件計算。斜撐的主要目的是為了模擬斜屋面的傳力，其本身的內力計算沒有意義，但在計算屋面荷載時，應適當考慮斜撐自重。
⑶真實模型：考慮斜屋面剛度對整體結構的影響，用PMSAP軟件計算。
（四）工程實例
⑴工程概況：某工程為框架結構的仿古建筑，共4層，第二層的兩端和第四層的中間部分布置了較多的斜屋面，該結構斜屋面組成比較復雜（如圖 1所示，圖略），板厚為 180mm，地震設防烈度為8度，地震基本加速度為0.2g，周期折減系數0.7，考慮偶然偏心的影響，并用總剛模型計算。該結構的三維軸測圖、首層平面圖和第四層斜梁線框圖如圖1所示（圖略）。
⑵斜屋面結構的計算
為了能夠有效地體現屋面斜板對結構設計的影響，現分別采用三種計算模型對結構進行計算，第一種模型為考慮斜屋面，按真實模型進行計算；第二種模型為忽略斜屋面，將斜屋面引起的荷載傳遞給斜梁，按簡化模型1計算；第三種模型為將斜屋面用斜撐代替，斜屋面引起的荷載傳遞給斜梁，按簡化模型2計算。這三種計算模型中結構周期和位移的計算如表1所示，某根構件的內力計算如表2、表3和表4所示。
表1　三種計算模型中結構周期和位移的計算
周期／真實模型／簡化模型1／簡化模型2／
T1／0.997（Y）／1.119（Y）／1.027（Y）／
T2／0.964（X）／1.018（X）／0.981（X）／
T3／0.801（T）／0.891（T）／0.826（T）／
最大層間位移角（X向）／1/363／1/338／1/354／
最大層間位移角（Y向）／1/366／1/298／1/326／
－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－
表2　三種模型中梁1的彎矩計算
①恒載下真實模型的彎矩標準值：110(左端)／-77.3(跨中)／86.2(右端)
②恒載下簡化模型1的彎矩標準值：106.5(左端)／-77.8(跨中)／89.8(右端)
③恒載下簡化模型2的彎矩標準值：107.1(左端)／-77.9(跨中)／89.2(右端)
④X向地震下真實模型的彎矩標準值：-204(左端)／-42.7(跨中)／199.5(右端)
⑤X向地震下簡化模型1的彎矩標準值：-178.9(左端)／-36.6(跨中)／174.5(右端)
⑥X向地震下簡化模型2的彎矩標準值：-202(左端)／-42.2(跨中)／197.8(右端)
⑦真實模型的彎矩設計值：-399.5(左端)／193.9(跨中)／-366(右端)
⑧簡化模型1的彎矩設計值：-403.6(左端)／193.2(跨中)／-376(右端)
⑨簡化模型2的彎矩設計值：-394(左端)／185(跨中)／-367(右端)
－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－
表3　三種模型中梁2的彎矩計算
①恒載下真實模型的彎矩標準值：57.5(左端)／-43.4(跨中)／7.2(右端)
②恒載下簡化模型1的彎矩標準值：126.9(左端)／-62(跨中)／109.7(右端)
③恒載下簡化模型2的彎矩標準值：127.1(左端)／-62.0(跨中)／109.5(右端)
④X向地震下真實模型的彎矩標準值：-5.2(左端)／-0.5(跨中)／8.0(右端)
⑤X向地震下簡化模型1的彎矩標準值：-7.6(左端)／-3.0(跨中)／-1.7(右端)
⑥X向地震下簡化模型2的彎矩標準值：-6.0(左端)／-2.1(跨中)／1.7(右端)
⑦真實模型的彎矩設計值：-98(左端)／69.6(跨中)／-95(右端)
⑧簡化模型1的彎矩設計值：-155.9(左端)／111.5(跨中)／-135.5(右端)
⑨簡化模型2的彎矩設計值：-156(左端)／115(跨中)／-135(右端)
－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－
表4　三種模型中柱1的彎矩（My）計算
①恒載下真實模型的彎矩標準值：-9.7(上端)／3.5(下端)
②恒載下簡化模型1的彎矩標準值：-10.9(上端)／4.7(下端)
③恒載下簡化模型2的彎矩標準值：-11.0(上端)／4.7(下端)
④X向地震下真實模型的彎矩標準值：-296.8(上端)／334.4(下端)
⑤X向地震下簡化模型1的彎矩標準值：-258.7(上端)／291.5(下端)
⑥X向地震下簡化模型2的彎矩標準值：-292.8(上端)／330.1(下端)
⑦真實模型的彎矩設計值：456.7(上端)／528.7(下端)
⑧簡化模型1的彎矩設計值：467.7(上端)／541.6(下端)
⑨簡化模型2的彎矩設計值：423.2(上端)／528.4(下端)
－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－
梁1是一根首層的邊框架梁；梁2是四層與柱1相連的斜梁；柱1是一根框架邊柱，梁1一端與之相連。
⑶結果分析
①從表1可以看出，屋面斜板對結構的周期和位移均有一定影響。采用簡化模型1計算，由于忽略了斜屋面的面內剛度和面外剛度，計算結果偏柔；采用簡化模型2計算，由于斜撐起到了一定的樓板剛度的作用，因此其計算結果介于簡化模型1和真實模型之間；
②表2和表4主要反映的是屋面斜板對其他樓層的水平和豎向構件內力的影響。從中可以看出，在豎向荷載作用下（如恒載），三種計算模型算出的構件內力相差很小，幾乎可以認為相等；在水平荷載作用下（如地震力），簡化模型1與真實模型和簡化模型2計算出的構件內力有一定差別，但差別也不是很大。真實模型和簡化模型2計算出的構件內力則相差很?。?br>③表3主要反映的是屋面斜板對屋面斜梁內力的影響。從中可以看出，由于屋面斜板定義了彈性板6，從而使采用簡化模型計算的梁內力值明顯大于采用真實模型計算的梁內力值。

jiangyali

2008-11-03 21:15

第十三章次梁按主梁輸和按次梁輸的區(qū)別

（一）導荷方式相同
這兩種輸入方式形成的次梁均可將樓板劃分成雙向或單向板，以雙向或單向板的方式進行導荷。
（二）空間作用不同
⑴次梁按次梁輸時，輸入的次粱僅僅將其上所分配的荷載傳遞到主梁上，次梁本身的剛度不代入空間計算中，即對結構的剛度、周期、位移等均不產生影響。
⑵次梁按主梁輸時，輸入的次梁本身的剛度參與到空間計算中，即對結構的剛度、周期、位移等均會產生影響。
（三）內力計算不同
⑴次梁按次梁輸時，次梁的內力按連續(xù)梁方式一次性計算完成，主梁是次梁的支座。
⑵次梁按主梁輸時，程序不分主次梁，所有梁均為主梁。梁的內力計算按照空間交叉梁系方式進行分配。即根據節(jié)點的變形協調條件和各梁線剛度的大小進行計算。主梁和次梁之間沒有嚴格的支座關系。
（四）工程實例
⑴本工程實例主要用于說明為什么有些懸挑梁在計算時沒有按懸挑梁計算？
該工程局部懸挑梁的布置如圖1所示（圖略，圖1顯示的局部懸挑梁布置是平行的三道梁，上下兩道為框架梁，中間為支承在另一方向上的框架梁上的連續(xù)梁，均有挑梁）。
⑵計算結果
如上圖所示，從主框架梁中間懸挑出去的梁端負筋明顯小于從柱懸挑出去的梁端負筋。
以下是這兩種梁的內力計算結果：
表1　圖中中間懸挑梁內力值
截面號／I／1／2／3／4／5／6／7／J／
－M／-61.0／-52.2／-43.9／-36.3／-29.8／-24.3／-19.6／-15.6／-12.4／
Top　Ast／652／652／652／652／652／652／652／652／652／
＋M／0.0／0.8／1.5／1.9／2.1／1.9／1.5／0.8／0.0／
Btm　Ast／652／652／652／652／652／652／652／652／652／
Shear／40.0／38.2／35.6／32.2／27.9／23.7／20.2／17.6／15.9／
Asv／61.4／61.4／61.4／61.4／61.4／61.4／61.4／61.4／61.4／
－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－
表2　圖中下部懸挑梁內力值
截面號／I／1／2／3／4／5／6／7／J／
－M／-61.0／-52.2／-43.9／-36.3／-29.8／-24.3／-19.6／-15.6／-12.4／
Top　Ast／652／652／652／652／652／652／652／652／652／
＋M／0.0／0.8／1.5／1.9／2.1／1.9／1.5／0.8／0.0／
Btm　Ast／652／652／652／652／652／652／652／652／652／
Shear／40.0／38.2／35.6／32.2／27.9／23.7／20.2／17.6／15.9／
Asv／61.4／61.4／61.4／61.4／61.4／61.4／61.4／61.4／61.4／
－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－
⑶內力分析
通過梁的內力文件可以看出，從主框架梁中間懸挑出去的梁端負彎矩明顯小于從柱懸挑出去的梁端負彎矩。
這主要是因為當這兩種懸桃梁都按主梁輸時，梁的內力計算按照空間交叉梁系方式進行計算。由于柱的線剛度大，變形小，因此對懸挑梁的約束能力強，則相應的梁端負彎矩大。而主框架梁的平面外抗扭剛度小，變形大，因此對懸桃梁的約束能力低，則相應的梁端負彎矩就小。
http://chengshi-arch.blog.hexun.com/2975938_d.html

第十四章　不規(guī)則結構方案調整的幾種主要方法

（一）工程算例１
⑴工程概況：某工程為一幢高層住宅建筑，純剪力墻結構，結構外形呈對稱Y形。一層地下室，地上共23層，層高2.8m。工程按 8度抗震烈度設防，地震基本加速度為0.2g，建筑抗震等級為二級，計算中考慮偶然偏心的影響。其結構平面圖如圖1所示。（圖略）
⑵這個工程的主要特點是：
①每一個樓層沿Y向對稱。
②結構的角部布置了一定數量的角窗。
③結構平面沿Y向凹進的尺寸10.2m，Y向投影方向總尺寸為22.3m。開口率達45%，大于相應投影方向總尺寸的30%，屬于平面布置不規(guī)則結構，對結構抗震性能不利。
⑶本工程在初步設計時，結構外墻取250厚，內墻取200厚。經試算結果如下：
結構周期：
T1＝1.4995s，平動系數：0.21（X），扭轉系數：0.79
T2＝1.0954s，平動系數：0.79（X），扭轉系數：0.21
T3＝1.0768s，平動系數：1.00（Y），扭轉系數：0.00
周期比：T1／T2＝1.37， T1／T3＝1.39
最大層間位移比：1.54
最大值層間位移角：1／1163
⑷通過對上述計算結果的分析可以看出，該結構不僅周期比大于規(guī)范規(guī)定的0.9限值，而且在偶然偏心作用下的最大層間位移比也超過1.5的最高限值。
經過分析我們得知，之所以產生這樣的結果，主要是由于結構的抗扭轉能力太差引起的。
⑸為了有效地提高結構的抗扭轉能力，經與建筑協商，在該結構的深開口處前端每隔3層布置兩道高lm的拉梁，拉梁間布置200mm厚的連接板（如圖2所示）。（圖略）
經過上述調整后，計算結果如下：
T1＝1.3383s，平動系數：0.22(X)，扭轉系數：0.78
T2＝1.0775s，平動系數：0.78(X)，扭轉系數：0.22
T3＝1.0488s，平動系數：1.00(Y)，扭轉系數：0.00
周期比：T1／T2=1.24，T1／T3=1.28
最大層間位移比：1.48
最大值層間位移角：1／1250
⑹從上述結果中可以看出，由于設置了拉梁和連續(xù)板，使結構的整體性有所提高，抗扭轉能力得到了一定的改善。結構的周期比和位移比有所降低，但仍不滿足要求。
經過分析得知，一方面，必須進一步提高結構的抗扭轉能力以控制周期比；另一方面，結構的最大位移值出現在角窗部位，因此，控制最大位移值就成為改善位移比的關鍵。
為此，對本工程采取如下措施：
①盡量加大周邊混凝土構件的剛度。具體做法是將結構外圍剪力墻厚增加到300以提高抗扭轉的能力。
②將轉角窗處的折梁按反梁設計，其斷面尺寸由原來的200×310改為350×1000，從而控制其最大位移。
③將外墻洞口高度由2490mm降為2000mm，以增大周邊構件連梁的剛度。
④加大結構內部剪力墻洞口的寬度和高度，以降低結構內部的剛度。
經過上述調整后，計算結果如下：
T1＝1.0250s，平動系數：1.00(X)，扭轉系數：0.00
T2＝0.9963s，平動系數：1.00(Y)，扭轉系數：0.00
T3＝0.8820s，平動系數：0.00，扭轉系數：1.00
周期比：T3／T1＝0.86；T3／T2＝0.88
最大層間位移比：1.29
最大值層間位移角：1／1566
該工程最大層間位移比為1.29，根據《復雜高層建筑結構設計》建議的表7.2.3（如下表所示）可知，本工程在小震下最大水平層間位移角限值為1／1240，滿足要求。
表7.2.3
扭轉變形指標　ξ＝Umax/U／1.2／1.3／1.4／1.5／1.6／1.7／1.8／
中震下最大水平層間位移角限值／2.8／2.26／1.81／1.4／1.05／0.74／
小震下最大水平層間位移角限值／1／1/1.24／1/1.55／1/2／1/2.67／1/3.78／1/6
－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－
⑺通過上述調整后，可以看出結構的整體抗扭轉能力得到了很大的提高，周期比和位移比都能滿足規(guī)范要求，設計合理。
⑻對于角窗結構，宜在角窗處的樓板內設置暗梁等措施以提高結構端部的整體性。
(二)工程算例2
⑴工程概況：某超高層商辦樓，主樓41層，結構高度184.3m。地下室共5層，深19.5m，結構體系為鋼筋混凝土筒體和框架組成的鋼－混結構體系，框架由鋼骨混凝土柱和鋼柱組成。本工程按7度抗震烈度設防，建筑抗震等級按二級，因工程平面復雜，構造措施按提高一級。其結構平面圖如圖1所示。（圖略，該結構總長35m，總寬42m，結構右上角和左下角均缺少14X16.8m的部分結構）
⑵工程特點：本工程筒體剛度較大，但延性較差，結構初算側移很小，但平扭周期偏大，在地震作用下質心與其他角點以及邊緣點的位移比亦不滿足要求。究其原因，因筒體偏離整個平面較大，中部連接板帶尺寸過小。
⑶調整方法
①剪力墻核心筒開計算洞以降低剛度；
②結構角部加水平隅撐以加強結構邊緣節(jié)點的約束；
③薄弱層樓板加厚以提高樓板剛度，增加結構水平的協調能力。
④筒體內主要角部暗埋了豎向H型鋼，在周邊連梁內暗埋H型鋼，以提高筒體的延性。
⑷計算結果
結構自振周期計算結果如下表所示：
ModeNo　Period　Angle　Movement　Torsion
1　　　4.8103　14.53　　0.93　　　0.07
2　　　3.8697　97.38　　0.85　　　0.15
3　　　3.1442　136.6　　0.23　　　0.77
周期比：T3／T1＝0.653：T3／T2＝0.813；
地震作用下的位移比均小于1.40。
地震作用下的最大層間相對位移：X向為1／1220，Y向為1／1328。

第十五章　用SATWE軟件計算井字梁結構，為什么其計算結果與查井字梁結構計算表相差很大？

（一）、計算假定不同
查表法假定梁瑞無論是固接還是鉸接，均沒有豎向位移。而SATWE軟件采用空間交叉
梁系計算井字架結構，梁端位移的大小取決于結構的剛度。
（二）計算假定不同的結果
正是由于計算假定的不同，采用SATWE軟件計算，當梁瑞為主框架梁時，由于框架梁剛度較小，位移較大，從而使內力按照節(jié)點位移進行分配，則其計算結果與查表法相差較大：
當梁端為剪力墻等豎向剛度較大的構件時，該節(jié)點的豎向位移很小，基本為0，則其計算結果與查表法相近。
（三）工程算例
現以梁端鉸接為例，介紹一下在恒載標準值作用下兩種方式的計算過程。
該工程算例并字梁間距為3m×3m，面荷載為5kn/m2。在采用SATWE軟件計算時，將面荷載轉化為作用在節(jié)點上的集中荷載，以便使荷載輸入方式與《建筑結構靜力計算手冊》的簡化方式一樣。
同時將SATWE軟件中混凝土容重改為0，這樣可以不計梁自重。以邊梁為例，當梁端為主框架架時，該梁的跨中最大彎矩為 194.9kn-m；當梁瑞為剪力墻時，該梁的跨中最大彎矩為135.6kn-m。查《建筑結構靜力計算手冊》得該梁的跨中最大彎矩為：
M＝1.0641×5×3×3×3＝143.65kn-m
[（143.65－135.6）／143.65]×100%＝5.6％
由此可以看出，只要計算假定和各種計算條件相同，空間計算法和查表祛二者之間的計算誤差是很小的。
（四）磚混結構，井字梁樓蓋，如何計算？
目前的SAWE和TAT軟件都不能計算磚墻，因此對于這種結構形式只能進行簡化計算。
由上述分析可知，井字梁內力的大小與梁端構件的相對豎向剛度有關。這種結構形式梁端一般均鉸接在磚墻上。我們在簡化時可以將磚墻簡化為混凝土墻，但要注意相對豎向剛度的正確性。比如某結構井字梁周邊磚墻墻厚有370或240，則在將磚墻簡化為混凝土墻時也應在相應位置布置墻厚為370或240的混凝土剪力墻。

第十六章　JCCAD軟件應用中的主要問題

（一）地質資料的輸入
⑴±0相對于絕對標高是什么意思？
±0相對于絕對標高指大地坐標，設計人員只要根據地質勘探報告給出的大地坐標直接輸入即可。
⑵孔點標高怎么輸？
與上±0相對于絕對標高一樣，可直接輸入大地坐標，程序會根據設計人員輸入的坐標值自動判斷孔口高度。
⑶孔點坐標的單位是什么？
孔點坐標的單位是米，不是毫米。
（二）荷載的輸入
⑴“一層上部結構荷載作用點標高”是什么意思？
該參數主要是用于求出基底剪力對基礎底面產生的附加彎矩作用。在填寫該參數時，應輸入PMCAD中確定的柱底標高，即柱根部的位置。
注意：該參數只對柱下獨基和樁承臺基礎有影響，對其他基礎沒有影響。
⑵自動計算覆土重對什么基礎起作用？
“自動計算覆土重”主要是指自動計算基礎和基礎以上回填土的平均重度，主要用于獨基和條形基礎的計算，對筏板基礎沒有影響。
⑶筏板上覆土重如何輸入？
筏板上覆土重在“筏板荷載”中輸入（如下圖所示，圖略）
⑷讀取荷載時需要將所有荷載都選上嗎？如果都選上會怎么樣？
讀取荷載時不需要將所有荷載都選上。如果都選上，則只有獨基和墻下條基會在計算時考慮所有組合并選最不利進行設計，其他基礎只認一種軟件傳下來的荷載。
⑸什么叫當前組合？
屏幕上當前所顯示的組合值就叫當前組合。
⑹當前組合是控制工況嗎？
當前組合僅表示當前屏幕上所顯示的值。并不是說基礎的最終控制組合就一定是它。
⑺什么叫目標組合？
某一最大內力所對應的組合值，比如最大軸力或最大彎矩下所對應的組合值。
⑻目標組合能作為基礎設計依據嗎？
目標組合并不一定是最不利組合，比如最大軸力下所對應的組合值其彎矩值有可能很小，不一定是控制工況，所以目標組合不能作為基礎設計依據。
⑼標準組合與基本組合程序能夠自動識別嗎？
程序能夠按照規(guī)范的要求自動識別標準組合與基本組合。
（三）筏板基礎的輸入
⑴不等高筏板基礎如何布置？（有張圖，無說明，圖略）
⑵不等厚筏板基礎如何布置？（有張圖，無說明，圖略）
⑶程序在計算柱下筏板時，可以加柱墩嗎？
可以加柱墩。設計人員在“基礎人機交互”中“上部構件”中定義柱墩。
⑷“第一塊地基板上沒有布置覆土荷載和板面設計荷載，如需要請在筏板布置中輸入”請問是什么意思？我已經讀取了SATWE荷載，為什么還有這個提示？
這主要是因為設計人員沒有布置“筏板荷載”所致，只要布置了“筏板荷載”，該提示會自動消失。
（四）彈性地基梁基礎
⑴彈性地基梁基礎，墻下一定要布粱嗎
一般而言，彈性地基梁基礎，墻下都要布梁，如果沒有布梁，也應該點一下“墻下布梁”菜單，這樣程序將自動生成一個與墻同寬、梁高等于板厚的混凝土梁。如果不布置梁，也應該布置板帶。
布置梁或板帶的主要目的是：
①正確讀取上部荷載；
②為筏板尋找正確的支撐點。
注意：a）在布置板帶時，對于抽柱位置不應布置板帶，否則易將板帶布置在跨中位置。
b）點取“墻下布梁”選項時，必須首先布置筏板。
⑵彈性地基梁基礎，梁的翼緣寬度如何定義？
①梁的翼緣寬度在初次定義時要根據上部結構豎向荷載的比例關系來定。比如某工程邊跨豎向荷載總值是中間跨豎向荷載總值的一半，那么在定義梁的翼緣寬度時就取邊跨為1米，中間跨為2米。
②在退出“基礎人機交互”時程序給出提示：“預期承載力與反力之比”，此時輸入預期值，比如1.2，則程序會自動根據預期值和翼線寬度的比例關系，對基礎寬度進行調整。
③彈性地基梁基礎，在退出基礎人機交互時會顯示9～10組荷載，這些荷載分別代表什么意思？是標準組合還是基本組合？
這些荷載是標準組合，它的含義在程序所顯示的荷載圖中都有明確的說明。
《PKPM軟件在應用中的問題解析》講義（4）
第十七章　基礎的計算

（一）聯合基礎的計算
⑴雙柱聯合基礎的偏心計算：程序在進行雙柱聯合基礎的設計時，并沒有考慮由于兩根柱子上部荷載不一致而產生的偏心的情況。因此算出的基礎底面積是對稱布置的。這種計算方法對于兩根柱子挨得很近，比如變形縫處觀柱基礎計算幾乎沒什么影響，但對于兩根柱子挨得稍微遠一些的基礎，則會有一定誤差。此時需要設計人員人為計算出偏心值，在獨基布置中將該值輸入過去。然后再重新點取“自動生成”選項，程序可以根據設計人員輸入的偏心值重新計算聯合基礎。
⑵雙梁基礎的計算：建議直接在雙軸線上布置兩根肋梁，然后再在梁下布置局部筏板。
（二）磚混結構構造柱基礎的計算
磚混結構一般都做墻下條形基礎，構造柱下一般不單獨做獨立基礎。有的時候設計人員會發(fā)現JCCAD軟件在構造柱下生成了獨立基礎。這主要是因為讀取了PM恒十活所致。這種荷載組合方式沒有將構造柱上的集中荷載平攤到周邊的墻上。
設計人員可以在荷載編輯中刪除構造柱上的集中荷載，并在附加荷載中在周邊的墻上相應增加線荷載值?；蛘咴O計人員也可以直接讀取磚混荷載，因為磚混荷載自動將構造柱上的集中荷載平攤到周邊的墻上了。
（三）淺基礎的最小配筋率如何計算
淺基礎如墻下條基等，在對基礎底板配筋時是否該考慮最小配筋率，目前在工程界還有爭議?！痘A設計規(guī)范》中沒有規(guī)定柱下獨基底板的最小配筋率，而《混凝土規(guī)范》對于混凝土結構均有最小配筋率的要求。目前JCCAD軟件對于獨立柱基沒有按最小配筋率計算，對于墻下條基缺省情況下按照0.15％控制，設計人員可以根據需要自行調整。
（四）基礎重心校核
⑴“筏板重心校核”中的荷載值為什么與“基礎人機交互”退出時顯示的值不一樣？
產生此種情況的原因主要有以下兩種：
①對于梁板式基礎，由于有些軸線上沒有布置梁或板帶，造成荷載導算時沒有分配到梁或板帶上，從而使兩種方式所產生的重心校核值不一致。
②地下水的影響：“筏板重心校核”中的荷載值沒有考慮地下水的影響，而“基礎人機交互”退出時顯示的值考慮了地下水的影響。
⑵對于帶裙房的主體結構，筏板重心校核該如何計算？
對于帶裙房的主體結構，“筏板重心校校”主體應該與裙房分開計算，而且主要是驗算主體結構的重心校核。
（五）彈性地基梁結構5種計算模式的選擇
彈性地基梁結構在進行計算時，程序給出了5種計算模式，現對這5種模式的計算和選擇進行一些簡單介紹。
⑴按普通彈性地基梁計算：這種計算方法不考慮上部剛度的影響，絕大多數工程都可以采用此種方法，只有當該方法時基礎設計不下來時才考慮其他方法。
⑵按考慮等代上部結構剛度影響的彈性地基梁計算：該方法實際上是要求設計人員人為規(guī)定上部結構剛度是地基梁剛度的幾倍。該值的大小直接關系到基礎發(fā)生整體彎曲的程度。而上部結構剛度到底是地基梁剛度的幾倍并不好確定。因此，只有當上部結構剛度較大、荷載分布不均勻，并且用模式1算不下來時方可采用，一般情況可不用選它。
⑶按上部結構為剛性的彈性地基梁計算：模式3與模式2的計算原理實際上最一樣的，只不過模式3自動取上部結構剛度為地基梁剛度的200倍。采用這種模式計算出來的基礎幾乎沒有整體彎矩，只有局部彎矩。其計算結果類似傳統(tǒng)的倒樓蓋法。
該模式主要用于上部結構剛度很大的結構，比如高層框支轉換結構、純剪力墻結構等。
⑷按SATWE或TAT的上部剛度進行彈性地基架計算：從理論上講，這種方法最理想，因為它考慮的上部結構的剛度最真實，但這也只對純框架結構而言。對于帶剪力墻的結構，由于剪力墻的剛度凝聚有時會明顯地出現異常，尤其是采用薄壁柱理論的TAT軟件，其剛度只能凝聚到離形心最近的節(jié)點上，因此傳到基礎的剛度就更有可能異常。所以此種計算模式不適用帶剪力墻的結構。
另外，設計人員在采用《JCCAD用戶手冊及技術條件》附錄C中推薦的基床反力系數K時，該值已經包含上部剛度了，所以沒有必要再考慮一次。
⑸按普通梁單元剛度的倒樓蓋方式計算：模式5是傳統(tǒng)的倒樓蓋模型，地基梁的內力計算考慮了剪切變形。該計算結果明顯不同與上述四種計算模式，因此一般沒有特殊需要不推薦使用。
（六）樁筏筏板有限元計算筏板基礎時，倒樓蓋模型和彈位地基梁模型計算結果差異很大，為什么？
這主要是因為二者的性質是截然不同的：
⑴彈性地基梁板模型采用的是文克爾假定，地基梁內力的大小受地基土彈簧剛度的影響，而倒樓蓋模型中的梁只是普通鋼筋混凝土粱，其內力的大小只與核板傳遞給它的荷載有關，而與地基土彈簧剛度無關。
⑵由于模型的不同，實際梁受到的反力也不同，彈性地基梁板模型支座反力大，跨中反力小。而倒樓蓋模型中的反力只是均布線載。
⑶彈性地基梁板模型考慮了整體彎曲變形的影響，而倒樓蓋模型的底板只是一塊剛性板，不受整體彎曲變形的影響。
⑷由于倒樓蓋模型的底板只是一塊剛性板，因此各點的反力均相同，由此計算得到的梁端剪力無法與柱子的荷載相平衡，而彈性地基梁板模型計算出來的梁端剪力與柱子的荷載是相平衡的。
（七）為什么同一個梁式筏板基礎，采用梁元法計算和采用板元法計算二者之間會相差較大？
工程實例：某工程采用梁式筏板基礎，基礎布置如圖 1所示（圖略），基床反力系數均取20000Kn/m3，計算結果如圖2所示：（圖略）
通過圖2所示的結果可知，兩種計算模式所產生的計算結果存在一定的差異。這主要是由于兩種計算模型的假定不同。這二者之間的差異主要表現在：
⑴梁元法計算梁式筏板基礎時，地基梁的計算是按照帶翼緣的T形梁計算的，梁翼緣寬度確定的原則是按各房間面積除以周長，將其加到梁一側，另一側再由那邊相應的房間確定，最后兩側寬度疊加得到梁的總翼緣寬度。
⑵板元法計算梁式筏板基礎時，地基梁的計算僅按照矩形梁計算，沒有按照T形梁計算。
⑶梁元法計算筏板時，板僅僅是按四邊嵌固的樓蓋方式計算它的內力和配筋，不考慮板與梁整體彎曲的作用。
⑷板元法計算筏板時，采用有限元的方法對樓板進行內力計算，能夠考慮板與梁整體彎曲
作用的影響。
（八）基礎沉降計算時，為什么會出現沉降計算值為0？
這主要是因為基礎埋置太深，基底附加應力為0，甚至于負數所致。
（九）基床反力系數K值的計算
⑴基床反力系數K值的物理意義：單位面積地表面上引起單位下沉所需施加的力。
⑵基床反力系數K值的計算方法：
①靜載實驗法：（有一張壓力－沉降曲線圖，圖略）
計算公式：K＝（P2－P1）／（S2－S1）
其中，P2． P1——分別為基底的接觸壓力和士自重壓力，
S2、S1——分別為相應于P2． P1的穩(wěn)定沉降量。
②經驗值法：JCCAD說明書附錄二中建議的K值。
（十）單樁剛度的計算
⑴豎向剛度：
①根據《樁基規(guī)范》附錄B確定：
ρNN＝1/(ξNh/EA+1/C0A0)
②根據靜載試驗Q-S曲線計算：
ρNN＝ξ×Qa/Sa
⑵彎曲剛度：
根據《樁基規(guī)范》附錄B中表B-3提供的彎曲剛度公式
K＝[αEI(A2B2-A1B2)]/(A2C1-A1C2)
式中，α－－樁的水平變形系數（按《樁基規(guī)范》第5.4.5.1條計算）
A１、B１、C１、A２、B2、C2等分別為函數影響值，詳見附錄B中表B-6。

第十八章　鋼結構

（一）Mu ＜ 1.2Mp何意？如何解決？
⑴規(guī)范要求：根據《建筑抗震設計規(guī)范》（以下簡稱《抗震規(guī)范》）第 8.2.8條的規(guī)定：鋼結構構件連接應按地震組合內力進行彈性設計，并應進行極限承載力計算；
梁與柱連接彈性設計時，梁上下翼緣的端截面應滿足連接的彈性設計要求，梁腹板應計入剪力和彎矩。梁與柱連接的極限受彎、受剪承載力，應符合下列要求：
Mu ≥ 1.2Mp－－－（8.2.8-1）
式中：Mu－梁上下翼緣全熔透坡口焊縫的極限受彎承載力，其計算公式為：
Mu ＝Af(h-tf)fy
MP－梁（梁貫通時為柱）的全塑性受彎承載力，其計算公式為：
Mp ＝Wpfy
Wp－構件截面塑性抵抗矩
⑵工程實例：某工程為5層鋼框架結構，地震設防烈度為8度，地震加速度為0.2g，場地土類別為三類，設計地震為第一組，梁、柱均采用焊接工字鋼，鋼號均為Q345，首層平面圖如圖1所示：（圖略）
通過STS軟件計算可知，圖1中所示GL27與柱GZ6的節(jié)點連接設計不滿足《抗震規(guī)范》第8.2.8條的規(guī)定。由于有些設計人貝對公式（8.2.8－1）缺乏正確的理解，在處理此問題時盲目加大鋼梁截面，調整結果如表1所示：（表略）
從表1可以看出，增大梁的截面尺寸后，仍不能滿足要求，構件的極限承載能力提高的非常地有限，僅提高了0.72%，但用鋼量每延米卻增大了 64％，這顯然不合理。通過對《抗震規(guī)范》中Mu和1.2Mp的計算公式的分析，我們得知：
①Mu主要與梁翼緣板面積和梁高有關，與梁腹板厚無關；
②Mp的大小主要受構件截面塑性抵抗矩Mp的控制，而Wp的大小則與截面的尺寸有關。
③增大梁翼緣板尺寸和梁高雖然可以增大Mu的值，但Wp的值也會相應增大，這也是為
什么如表1所示增大梁截面尺寸但計算結果卻沒有明顯改善的主要原因。
⑶解決方案：根據強連接弱構件的設計特點，采取如下技術措施：
①在梁上下翼緣處加楔形板（如圖2所示，圖略）。通過在梁端上下翼緣處加楔形板，增大全熔透坡口焊縫的長度，從而增加了焊縫的極限抗彎承載力。
以本工程為例，設楔形板挑出長度為0.08m，根據公式（1）：
Mu＝0.08×(0.15+0.016)×(0.25-0.008)×4.7×105＝151.05kn-m>1.2Mp=145.73kn-m
滿足規(guī)范要求
②梁上下翼緣加楔形蓋板（如圖3所示，圖略）
通過在梁端上下翼緣處加楔形蓋板，增大全熔透坡口焊縫的高度，從而增加了焊縫的極限抗彎承載力。
以本工程為例，設楔形蓋板板厚為 0 008m，根據公式（1）：
Mu=(0.008+0.006)×0.15×(0.25-0.008)×4.7×105＝238.85kn-m>1.2Mp=145.73kn-m
滿足規(guī)范要求
需要指出的是，在梁端上下翼緣處加楔形蓋板后，梁翼緣厚與楔形蓋板厚之和應小于柱翼緣的厚度，否則就有可能使梁翼緣的抗彎承載力大于柱翼緣的抗彎承載力，從而將柱翼緣拉壞。
③狗骨法（如圖4所示，圖略）
通過設置狗骨式節(jié)點連接方式，削弱梁瑞的全塑性受彎承載力以達到滿足規(guī)范的要求。（狗骨者，構件兩端翼緣加寬）
⑷上述三種連接方法的適用條件。
上述三種設計方法主要用于梁柱剛性連接，對于梁柱鉸接連接的節(jié)點，由于其連接方式不屬于“強連接弱構件”，因此不需要進行地震組合作用下的極限抗彎承載力驗算。
（二）節(jié)點域不滿足要求何意？如何解決？
⑴規(guī)范要求：根據《抗震規(guī)范》第8.2.5條第2款的規(guī)定：節(jié)點域的屈服承載力應符合下式要求：
[Ψ(Mpb1+Mpb2)/Vp]≤[(4/3)fv]----（8.2.5-2）
工字形截面柱：Vp=hbhcbtw----（8.2.5-3）
《抗震規(guī)范》第8.2.5條第3款的規(guī)定：工字形截面柱和箱形截面柱的節(jié)點域應按下列公式驗算：
tw≥（hb＋hb）/90-----（8.2.5-5）
[Ψ(Mb1+Mb2)/Vp]≤[(4/3)fv/γRE]----（8.2.5-6）
式中，Mpb1+Mpb2－－分別為節(jié)點域兩側梁的全塑性受彎矩承載力；
Mb1+Mb2－－分別為節(jié)點域兩側梁的彎矩設計值；
Vp－－節(jié)點域的體積。
通過鋼結構的節(jié)點連接計算我們得知，公式（8.2.5-2）和（8.2.5-5）不滿足要求的最多，公式（8.2.5-6）一般較容易滿足要求。仔細分析這三個公式的具體含義，我們不難得出以下結論：
①公式（8.2.5-2）主要驗算的是節(jié)點域的屈服承載力，其大小只與構件的截面大小等本身性質有關，而與外力無關。
②公式（8.2.5-5）與（8.2.5-2）一樣，也是只與構件的截面大小有關的物理量，而與外力無關。
③公式（8.2.5-6）主要是驗算節(jié)點域兩側梁的端彎矩之和所產生的強度應力要滿足規(guī)范的允許限值。如果內力不是很大，一般情況下都能滿足要求。
⑵工程實例：圖1結構平面圖（圖略）
工字形梁1和梁2斷面尺寸為：B×H×tw×tf＝150×250×4.5×8
工字形柱1斷面尺寸為；B×H×tw×tf＝175×350×6×81
將上述各參數代入公式（8.2.5-2）中得
[Ψ(Mpb1+Mpb2)/Vp]＝362.56＞[(4/3)fv]＝240
不滿足規(guī)范要求
tw＝6＜（hb＋hc）／90＝6.3
也不滿足規(guī)范要求
⑶節(jié)點域的構造措施：
①對于組合柱，直接將柱腹板在節(jié)點域范圍內更換為較厚板件。加厚板件應伸出柱橫向加勁肋之處各150mm，并采用對接焊縫與柱腹板相連。
②對于軋制H型柱，可貼焊補強板加強。補強板上下邊緣可不伸過或伸出柱橫向加勁肋之處各150mm。當補強板不伸過往橫向加勁助時，板厚不小于5mm。補強板側邊可采用角焊縫與柱翼緣相連，其板面尚應采用塞焊與柱腹板連成整體。塞焊點之間的距離不應大于相連板件中較薄板件厚度的21（235／fy）1/2倍。［（235／fy）1/2是[（235／fy）的1/2次方的意思]］
（三）門式剛架結構，柱子的截面很大，應力比也很小，為什么柱長細比總不能滿足要求？
⑴工程實例：某門式剛架結構的平面布置和荷載圖如圖1所示（圖略），該門式剛架各構件截面尺寸如表1所示。該工程在設計時中間柱均設置為兩端鉸接的抗風柱，且這些抗風往不僅承受水平風荷載，而且承受豎向荷載。此工程的計算結果如圖2所示（圖略）。
（該工程簡介：總跨度24m，分成6小跨，柱編號依次為1、2、3、4、5、6、7；檐口高9m，中柱高11.4m；梁編號依次為1、2、3、4、5、6。梁上均布荷載5.0，兩邊上節(jié)點有垂直集中力10.0，左邊上節(jié)點有水平集中力5.0。）
表1
構件編號／截面高mm／截面寬mm／翼緣厚mm／腹板厚mm／
梁1大頭（左）／500／300／12／10／
梁1小頭（右）／300／300／12／10／
梁2／300／300／12／10／
梁3大頭（右）／500／300／12／10／
梁3小頭（左）／300／300／12／10／
梁4大頭（左）／500／300／12／10／
梁4小頭（右）／300／300／12／10／
梁5／300／300／12／10／
梁6大頭（右）／500／300／12／10／
梁6小頭（左）／300／300／12／10／
柱1大頭（上）／500／300／12／10／
梁1小頭（下）／300／300／12／10／
柱2、2、3、4、5／300／300／10／8／
柱7大頭（上）／500／300／12／10／
梁7小頭（下）／300／300／12／10／
從圖2中可知，該結構柱1到柱7的穩(wěn)定應力比和強度應力比均較小，最大也不過0.18，但長細比卻不滿足要求。
⑵產生原因：
①門式剛架結構中柱長度系數的計算：
STS軟件采用通用公式計算門式剛架結構中柱的長度系數。該公式為
μr=［P'E0i/PiK(∑Pli/hli+∑1/2Pfi/hfi)］1/2－－－－（1）
式中：P'E0i ——以柱小頭為準計算的歐拉臨界力；
Pli——搖擺柱所承受的荷載；
Pfi——邊柱所承受的荷載；
hli——搖擺柱高度；
hfi——剛架邊柱的高度；
K——柱頂水平荷載作用下的側移剛度；
Pi——第i根柱在各種工況組合下所承受的最大軸向壓力。
公式（1）之所以成為通用公式，是因為第一，《門式剛架規(guī)程》中計算柱計算長度系數的公式（6.1.3-7a）、（6.1.3-7b）、（6.1.3-8a）、（6.1.3-8b）均可由此公式推導出來，具體的推導過程詳見參考文獻l。第二，該公式不僅能計算《門式剛架規(guī)程》中涉及的幾種門式剛架柱的計算長度系數，對于《門式剛架規(guī)程》中沒有涉及到的，比如中間柱既有搖擺柱又有非搖擺柱的多跨門式剛架結構柱的計算長度系數也能計算。
②影響柱計算長度系數的因素
從公式（1）中可以看出，門式剛架柱計算長度系數的大小與該往所承受的荷載有關。當柱所承受的最大軸向壓力越大，該柱的計算長度系數就越小，其長細比自然也就越低。
該結構各柱的計算長度系數如圖3所示：（圖略）。
從圖中可以看出，兩端鉸接的抗風柱的計算長度系數均為1.0。由于各豎向構件均承受
堅向荷載，各柱所承受的軸向力均為壓力，因此程序按壓桿控制，按照《門式剛架規(guī)程》表
3.5.2-1的規(guī)定，受壓構件允許長細比為180，程序提示柱2到柱6的長細比超限。
⑶解決方案：
①將抗風柱改成只承受水平風荷載，而豎向荷載均由邊柱承擔。
隨著邊柱1所承受的最大軸向壓力的增大，計算長度系數減小，從而其長細比也就滿足了要求。同時，由于搖擺柱沒有承受軸向壓力，其長細比可以按300控制，因此抗風柱的長細比也能滿足要求。
②抗風柱的上端定義為剛接。
這種方法主要用于既希望抗風往承受水平和豎向荷載，又希望抗風柱的長細比滿足要求的情況。
定義為剛接后，該抗風往的計算長度系數按非搖擺柱計算，從而使計算長度系數降低。這樣一來，長細比也就滿足了要求。從計算結果可以看出，將柱4上端改為剛接后，該柱的計算長度系數和長細比與原來按搖擺柱計算的結果相比均明顯降低，并且滿足規(guī)范要求。
參考文獻1：趙兵、郭麗云《STS軟件如何計算門式剛架中變截面柱的計算長度系數》《鋼結構》雜志2004年第6期。

第十九章　其他問題

（一）結構周期比的計算
⑴結構第一平動振型的選擇
①根據工程具體情況，確定平動系數所占百分比；
②結構空間振型圖中所顯示的振動為整體平動；
③該振型所對應的地震剪力值為最大。
⑵結構第一扭轉振型的選擇
①根據工程具體情況，確定扭轉系數所占百分比；
②結構空間振型圖中所顯示的振動為整體扭轉。
⑶將第一扭轉振型的所對應的周期值與第一平動振型所對應的周期值相比即得周期比。

（二）為什么SATWE軟件在調整0.2Q0系數時要默認最大值為2.0？如果想突破最大默認值該怎么辦？
SATWE軟件在調整0.2Q0系數時將最大值默認為2.0主要是為了避免出現各層地震剪力都一樣的情況，從而使計算結果失真。
此外，如果不控制最大值，也可能使某些層的構件內力過大而無法設計。
如果設計人員想突破該默認值的限制，可以直接建立0.2Q0文件（文件名為SATINPUT.02Q），程序合自動讀取設計人員輸入的調整系數。
（三）為什么有時候彈性樓板下的位移值小于剛住樓板下的位移值？
產生這種情況的主要原因是由于設計人員定義了彈性板6，當其結構的變形由面外變形控制時，由于定義了彈性板6，其面外剛度大于剛性板的面外剛度，則位移就減小。當某結構的變形由面內變形控制時，彈性板6的面內剛度小于剛性板的面內剛度，則位移就增大。
（四）模擬施工1、模擬施工2和一次性加載三者之間的聯系與區(qū)別？
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，有時會出現拉柱或架沒有負彎矩的情況。而在實際施工中，豎向荷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?，F象。程序對豎向恒載作用專門做了處理，可以考慮施工加荷的這種因素。
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；
施工模擬2：將豎向構件（柱、墻）的剛度放大10倍后再做施工模擬l。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往軸力的不合理情形。由于豎向構件的剛度放大，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約而導致的重分配，所以施工模擬2的荷載分配結果，更接近千手算結果。
一次性加載：各種荷載一次性加到結構中。
（五）如果地震加速度值不是規(guī)范規(guī)定中的值該怎么辦？
對于地震加速度值不是規(guī)范中規(guī)定的值的這種情況，一般在地震報告中都會提供地震最大影響系數α值，設計人員只要在SATWE軟件中將該值輸入進去即可。
（六）混凝土柱的單、雙偏壓計算該如何選擇？
從理論上講，所有的樁樁的受力狀態(tài)都是雙偏壓。但規(guī)范并沒有要求所有的政柱都按雙偏壓計算。是否應按雙偏壓計算應根據規(guī)范決定。比如《高層建筑混凝土結構技術規(guī)程》第6.2.4條規(guī)定，角柱應按雙向受力構件進行正截面承載力設計。
目前的SATWE軟件提供了兩種方式計算雙偏壓。第一種是在“設計信息”里按雙偏壓計算，這種方法計算出來的值多解，而且計算結果較大；第二種是設計人員可以先按單偏壓計算，然后再在“分析結果圖形和文本顯示”中按雙偏壓驗算。這種方法得出的計算值是唯一的，而且結果也不大。
一般來講，該結構能夠通過雙偏壓驗算也就可以了。
（七）梁柱重疊部分簡化為剛域該如何選擇？
“梁柱重疊部分簡化為剛域”此項選擇對結構的剛度、周期、位移、梁的內力計算等均會產生一定的影響，尤其是梁的彎矩值。
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。
（八）結構振型數的選取
振型組合數既不能大小，也不能過大，取值太小不能正確反映模型應當考慮的地震振型數量，使計算結果失真；取值太大，會消耗掉很多計算機資源?！陡咭?guī)》5.1.13-2條規(guī)定，抗震計算時，宜考慮平扭耦聯計算結構的扭轉效應，振型數縣計算振型數應使振型參與質量不小于總質量的90％。
一般而言，振型數的多少與結構層數及參與質量貢獻的結構自由度數有關，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(jié)點、多塔樓、轉換層等結構形式，但振型組合數應不大于有質量貢獻的結構自由度數。
振型組合數是否取值合理，可以看SATWE計算書（文件名為WZQ.OUT）中的X、Y向的有效質量系數是否大于0.9。若小于0.9，可逐步加大振型個數，直到X和Y兩個方向的有效質量系數都大于0.9為止。
必需要指出的是，結構的振型組合數并不是越大越好，其最大值不能超過結構有質量貢獻的總自由度數。例如對采用剛性板假定的單塔結構，考慮扭轉耦聯作用時，其振型數不
得超過結構層數的三倍。如果該結構的振型組合數已經增加到結構層數的三倍后，其有效質量系數仍不能滿足要求，此時設計人員應該認真分析原因，考慮結構方案是否合理。
（九）頂塔樓地震作用放大系數該如何填？
按照《抗震規(guī)范》的規(guī)定，只有采用底部剪力法時，才考慮頂塔樓地震作用放大系數。目前的TAT和SATWE軟件均采用振型分解法計算地震力，因此只要將振型數給足夠，一般可以不用考慮將頂塔樓地震力放大。
（十）底部加強區(qū)起算層號該如何填？
SAWE軟件在計算剪力墻底部加強區(qū)高度時，總是從±0.0開始計算。按照規(guī)范的規(guī)定，當有地下室時，地下一層的抗震等級應按上部結構采用。
“底部加強區(qū)起算層號”主要就是指由設計人員指定地下室的剪力墻是否計入底部加強區(qū)。
（十一）結構基本周期是什么意思？該如何填？
結構基本周期主要是計算風荷載用的，設計人員可以先按照程序給定的缺省值對結構進行計算。計算完成后再將程序輸出的第一平動周期值填入即可。
（十二）一根混凝土柱托兩根不在同一條軸線上的梁該如何實現？
如上圖所示（圖略，圖中在柱內又輸入一個節(jié)點），設計人員在建模時應將柱子布置在一個節(jié)點上，這兩個節(jié)點之間只需布置一根普通混凝土梁即可。此時在用SATWE軟件進行計算時，程序自動將這根普通混凝土梁定義為剛性梁。
（十三）混凝土剪力墻暗柱為什么會超筋？
剪力墻暗柱超筋，這種情況主要是剪力墻暗柱配筋面積超過最大配筋率4%引起的。而
實際上規(guī)范并沒有規(guī)定剪力墻邊緣構件的最大配筋率，這個4%是程序自己制定的，目的在
于提示目前剪力墻邊緣構件的配筋較大，希望引起注意。設計人員可以不去管它。
（十四）剪力墻邊緣構件，鋼筋配筋面積太大怎么辦？
目前的SATWE軟件在計算剪力墻的配筋時是針對每一個直墻段進行的，當在墻段重合時．程序取各段墻肢端部配筋之和，從而使剪力墻邊緣構件配筋過大。
將來的SATWE軟件會對此做一些改進。在配筋計算時將考慮整體計算的結果，而非按單個墻段進行配筋。
剪力墻邊緣構件配筋過大的調整方法如下：
⑴調整剪力墻混凝土標號：提高混凝土標號并不一定能使剪力墻邊緣構件配筋面積降低，有時反而會使配筋面積升高。如下圖所示（圖略）。
如上圖所示，混凝土標號提高后墻體配筋增大。產生這種情況的主要原因是雖然隨著混凝土標號的提高，混凝土的抗壓強度設計值增大，混凝土彈性模量增大，結構的剛度增加，地震力也隨著增大。當地震力增大的幅度大于混凝土抗壓強度設計值增大的幅度時，墻體的配筋面積就會增加。

jiangyali

2008-11-03 21:16

因此，在設計中當發(fā)現提高混凝土標號后墻體的配筋面積增大，就應考慮采用降低混凝土標號的方法來降低墻體的配筋面積。
⑵提高剪力墻主筋鋼筋級別：以上圖為例，將C鋼筋級別由HRB335級變成HRB400級，可以有效地降低墻體的配筋面積（如下圖所示，圖略）。
⑶提高墻體分布筋的配筋率：根據剪力墻抗彎承載力的計算公式：
M分布十M端部＞M設計
在設計中一般都是通過指定剪力墻分布筋的最小配筋率，反算出剪力墻分布筋所在區(qū)域的抗彎設計承載力，從而再計算出剪力墻端部的配筋面積。
因此，我們可以通過提高墻體分布筋的配筋率來達到降低剪力墻端部配筋面積的目的。如下圖所示（圖略），將墻體分布筋的配筋率由0.3提高到0.4后，剪力墻端部配筋面積進一步降低。
如上圖所示，通過采取上述方法，將該剪力墻邊緣構件的配筋面積由原來的9252。降低到現在的6754，降低幅度達27％。
⑷考慮鋼筋共用而對配筋面積進行折減:由于目前的SATWE軟件在計算剪力墻配筋面積時偏大，因此可以對該配筋面積進行折減，但折減多少不宜掌握。
⑸調整剪力墻邊緣構件陰影區(qū)的長度：規(guī)范規(guī)定剪力墻邊緣構件陰影區(qū)的長度最小為300mm。有些設計人員在設計中將陰影區(qū)的長度加長以達到降低陰影區(qū)的配筋率的目的。
這里需要指出的是，這樣處理是偏不安全的。軟件在計算剪力墻有效高度時，
h0＝hw-a
a=MAX｛lc/2，200，Bw｝
由此可以看出，陰影區(qū)的長度增加，有可能使剪力墻計算的有效高度減小，從而使配筋增加。因此如果加大陰影區(qū)長度，則宜相應加大剪力墻配筋面積。
（十五）如何解決人防地下室工程梁延性比超限問題？
⑴什么是延性比：構件允許出現的最大變位與彈性極限變位的比值［β］。
⑵規(guī)范要求：
①《人民防空地下室設計規(guī)范》第4.4.2條規(guī)定：有一般密閉、防水要求的構件，宜按彈塑性工作階段設計，結構延性比［β］值按表4.4.2采用。
表4.4.2　鋼筋混凝土結構構件允許延性比［β］值
受力狀態(tài)／受彎／大偏心受壓／小偏心受壓／中心受壓／
［β］值／3.0／2.0／1.5／1.2／
－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－
《人民防空地下室設計規(guī)范》第4.6.5條規(guī)定：結構構件按彈塑性工作階段設計時，受拉鋼筋配筋率不宜大于1.5％；當大于1.5％時，受彎構件或大偏心受壓構件的允許延性比［β］值應滿足以下公式：
［β］≤0.5／(x／h0)----（4.6.5-1）
x／ho＝（ρ－ρ’）fyd／fcd----（4.6.5-2）
式中：x——混凝土受壓區(qū)高度（mm）；
h0——截面的有效高度（mm）。
ρ、ρ’——縱向受拉鋼筋及縱向受壓鋼筋配筋率；
fyd——受拉鋼筋的動力強度設計值；
fcd——混凝土彎曲抗壓動力強度設計值。
⑶工程實例：
①某工程為框架結構，共十一層，包括一層地下室，6級人防。結構三維軸測圖和地下一層結構平面圖如圖1所示（圖略）：
②計算結果：以下是SATWE軟件在WPJI.OUT文件中關于梁1的計算結果：
N-B=103（I=271，J=272）（1）B*H（mm）＝300*700
Lb＝4.30 Cover＝25 Nfb＝3 Rob＝40.0
混凝土梁（l）X／ho＝0.18＞Max_X／h。＝0.17
人防梁延性比超限
③最大受壓區(qū)高度Max_X／h。的計算過程:
根據《人防規(guī)范》表4.4.2（如前所述）查得結構構件受彎肘的允許延性比［β］為3.0，將該值代入公式（4.6.5-1）中，得：
Max_X／h。＝0.5/［β］＝0.17
④調整措施降低構件的配筋率或提高混凝土強度以使其滿足要求。
（十六）斜支撐輸入中的常見問題
設計人員在輸入支撐時，可以按照樓層輸入，也可以直接輸入標高，這樣在PMCAD中看似可以建立上述的模型，但實際上在SATWE中會進行處理，所有的支撐上下節(jié)點均強制定位于樓層處（如下圖所示，圖略）。
對于這種情況，用戶可以在建模的增加標準層來解決。
（十七）SATWE軟件中“強制執(zhí)行剛性板假定”是何意？該如何選擇？
《抗震規(guī)范》和《高規(guī)》均要求，在計算結構的位移比和周期比時，要采用剛性樓蓋。因此，設計人員在計算位移比和周期比時應考慮“強制執(zhí)行剛性板假定”。在計算結構的內力和配筋時，則應將此選項去掉。
（十八）何時考慮雙向地震作用？
規(guī)范規(guī)定只有質量和剛度明顯不對稱、不均勻的結構，才考慮雙向地震作用。在非偶然偏心作用下，結構位移比＞1.2，或在偶然偏心作用下，A級高度建筑結構位移比＞1.4，B級高度建筑結構位移比＞1.3，需要考慮雙向地震作用。
（十九）SATWE和TAT軟件中“底層柱墻最大組合內力”里的值是設計值還是標準值？可否作為基礎設計依據？
SATWE和TAT軟件中“底層柱墻最大組合內力”’里的值是設計值，不可以作為基礎設計依據。這主要是因為雖然某種內力為最大值，但由此而產生的其它內力有可能很小。比如說最大軸力所對應的彎矩和剪力值有可能很小，由這種組合所計算出來的基礎并不一定是最不利組合計算出來的。而次大軸力所對應的彎矩和剪力值有可能很大，由這種組合所計算出來的基礎有可能是最不利組合計算出來的。