1、2010范版多、設(shè)計SATWE和PMSAP中國建筑科學(xué)2011 年 6 月目錄17.規(guī)定水平力的相關(guān)計算18.樓層剛度比的控制計算的“簡化方法”和“振型疊加反應(yīng)譜法”19.豎向20.風(fēng)荷載作用下結(jié)構(gòu)的舒適度驗算21.筒體結(jié)構(gòu)的二道防線調(diào)整22.相鄰樓層質(zhì)量比23.框支框架剪力及傾覆力矩百分比24.風(fēng)荷載阻尼比25.影響系數(shù)曲線修改，增加了I0類場地26.板柱抗震墻結(jié)構(gòu)的剪力調(diào)整27.連梁剛度折減17 規(guī)定水平力抗規(guī) 3.4.3 和高規(guī) 3.4.5 對“扭轉(zhuǎn)不規(guī)則”采用 “規(guī)定水平力”定義，其中抗規(guī)條文：“在規(guī)定水平力下樓層的最大彈性水平位移或(層間位移)，大于該樓層兩端彈性水平位移(或?qū)娱g位移

2、)平均值的1.2 倍 ”抗規(guī) 6.1.3和高規(guī) 8.1.3 傾覆力矩的計算采用規(guī)定水平力，其中抗規(guī)條文：設(shè)置少量抗震墻的框架結(jié)構(gòu)，在規(guī)定的水平力作用下，底部框架所承擔(dān)的傾覆力矩大于結(jié)構(gòu)總傾覆力矩的50%時，其框架的抗震等級仍應(yīng)按框架結(jié)構(gòu)確定，抗震墻的抗震等級可與框架的抗震等級相同。規(guī)定水平力的計算方式抗規(guī)條文說明 3.4.3-2“該水平力一般采用振型組合后的樓層剪力換算的水平作用力，并考慮偶然偏心”高規(guī)條文說明 3.4.5在規(guī)定的水平力作用下；采用振型組合以后的樓層剪力換算的水平作用力；換算原則：每一樓層處水平作用力，取該樓面上下兩個樓層塔樓的剪力差的絕對值。連體下一層的總水平作用力可按該層各

3、剪力大小分配，計算出各塔樓在該層的水平作用力。規(guī)定水平力的實施除了原有各工況的位移統(tǒng)計結(jié)果，當(dāng)計算作用時，軟件同時給出規(guī)定水平力下的位移統(tǒng)計結(jié)果，用于位移比的判斷。除了規(guī)范中的規(guī)定水平力計算方法，提供按照結(jié)點力CQC方法計算得到的規(guī)定水平力，以適應(yīng)一些復(fù)雜結(jié)構(gòu)的需要。規(guī)定水平要用于計算作用下的位移比和傾覆力矩，其中后者包含了：框架傾覆力矩、短肢墻傾覆力矩、框支框架傾覆力矩和一般剪力墻的傾覆力矩統(tǒng)計。規(guī)定水平力的實施 SATWE在WDISP.OUT輸出規(guī)定水平力下的樓層位移和位移比規(guī)定水平力的實施 PMSAP在計算書item021項輸出規(guī)定水平力下的樓層位移和位移比SATWE在WV02Q.OUT

4、中輸出規(guī)定水平力下的“V*H求和方式”和“力學(xué)標(biāo)準方式”的傾覆力矩百分比PMSAP在計算書item031項輸出規(guī)定水平力下的“力學(xué)標(biāo)準方式”的傾覆力矩百分比PMSAP在計算書item034項輸出規(guī)定水平力下的“V*H求和方式”的傾覆力矩百分比計算傾覆力矩的“力學(xué)標(biāo)準方式”和“V*H求和方式”第 k 層的框架傾覆力矩力學(xué)標(biāo)準方式nc Nx) MM *( xckkjkjk0kjj1V*H求和方式nstncM ck Vijhijikj1計算傾覆力矩的“力學(xué)標(biāo)準方式”和“V*H求和方式”第k層取矩參考點位置確定 Nkixkix Nk0ki計算傾覆力矩的“力學(xué)標(biāo)準方式”和“V*H求和方式”框剪結(jié)構(gòu)中總框

5、架的計算簡圖Fxn , Fyn , Mznnnn FH FD MM*cxiiyiczii1i1i1nnn VihiDc Fyi Mzii1i1i1ni1F, F, M Mc Dc Nc Mzix2y2z2Fx1, Fy1, Mz1Dc一目了然，M* , M有明顯的不同cc計算傾覆力矩的“力學(xué)標(biāo)準方式”和“V*H求和方式”x,iF,Mzi指的是第 i 層框架受到的總一部分是由剪力墻間接施加的作用，一部分是直接作用；作用，yiNc是框架底部的合軸力，由剪力墻直接引起；nMzi i 1是框架底部的附加彎矩，由剪力墻直接引起；Mc是V*H方式得到的框架底部的傾覆彎矩，由剪力墻和直接作用共同引起；M*是

6、力學(xué)方式得到的框架底部的傾覆彎矩，由剪力墻和直接作用共同引起；c計算傾覆力矩的“力學(xué)標(biāo)準方式”和“V*H求和方式”一般而言，對于對稱布置的框剪、框筒結(jié)構(gòu)，力學(xué)方式的框架傾覆力矩要遠大于V*H方式的傾覆力矩2倍！計算傾覆力矩的“力學(xué)標(biāo)準方式”和“V*H求和方式”而對于偏置布置的框剪、框筒結(jié)構(gòu)，力學(xué)方式的框架傾覆力矩與V*H方式的傾覆力矩比較接近X向力學(xué)方式只是略大一點計算傾覆力矩的“力學(xué)標(biāo)準方式”和“V*H求和方式”總之，總框架與總剪力墻配合的越緊密，二者之間的傳力越顯著，兩種方法統(tǒng)計的框架傾覆力矩差異越大。反過來，對于獨立工作的框架和剪力墻，兩種方法是一致的。力學(xué)方式的框架傾覆力矩一方面可以反

7、映框架的數(shù)量；另一方面可以反映框架的空間布置；是更為合理的衡量“框架在整個抗側(cè)力體系中作用”的指標(biāo)。PMSAP可對多方向考慮規(guī)定水平力的計算 PMSAP PMSAP可對多方向考慮規(guī)定水平力的計算 PMSAP 方向各的含義51EX2EY3EX14EY167EX28EX2EY2EY3 “規(guī)定水平力方向數(shù)”2,4,6,8等偶數(shù)值MEDIR 取對任一個方向EXi，考慮規(guī)定水平力時增加三個靜力工況LXi，PXi，MXi；對任一個方向EYi，考慮規(guī)定水平力時增加三個靜力工況LYi，PYi，MYi；0，30，60三個角度；共六個方向：EX，EY，EX1，EY1，EX2，EY2；MEDIR可取0；2；4；6；

8、 PMSAP PMSAP 填寫MEDIR=4，增加了1425共12個規(guī)定水平力工況規(guī)定水平力對于相對規(guī)則的單塔樓結(jié)構(gòu)，采用規(guī)定水平力計算的結(jié)構(gòu)位移比，與02規(guī)范方法差別不大，通常在5%以內(nèi)。舉幾個例子如下：例一 某剪力墻結(jié)構(gòu)：三維例一 某剪力墻結(jié)構(gòu)：位移比對比例二 某框剪結(jié)構(gòu)：三維例二 某框剪結(jié)構(gòu)：位移比對比例三 某框架雙筒結(jié)構(gòu)：三維例三 某框架雙筒結(jié)構(gòu)：位移比對比規(guī)定水平力下的傾覆力矩百分比與老辦法相差也很小層號12345678910塔號1111111111框架彎矩10153.( 21.3%)短肢墻彎矩墻及支撐彎矩37423.( 78.7%)31678.( 76.9%)25869 ( 74

9、5%)總彎矩47576.41215.347380.(0.(0.0%)0.0%)0 0%)9537 (8870.(7981.(6957.(5844.(4685.(3518.(2366.(1290.(23.1%)25.5%)28.0%)30.9%)34.4%)39.1%)46.1%)58.3%)83.8%)0 (0CQC振型疊加法00 ()()0.(0.(0.(0.(0.0%)0.0%)0.0%)0.0%)7287.(4108.(1694.(249.(60.9%)53.9%)41.7%)16.2%)11972.7626.4060.1539.層號12345678910塔號1111111111框架彎矩

10、短肢墻彎矩墻及支撐彎矩總彎矩46498.40325.9915.(9324.(8678.(7813.(6812.(5720.(4582.(3437.(2309 (21.3%)23.1%)25.5%)27.9%)30.7%)34.0%)38.5%)45.2%)57.0%)0.(0 (0.0%)0 0%)36584.(31001 (78.7%)76 9%)063.991.208. 規(guī)定水平力 0.(0.(0.(0.(0.(0.0%)0.0%)0.0%)0.0%)0.0%)11089.( 66.0%)16809.11898.7597.4051.1530.7316.(4161.(1743.(272.(6

11、1.5%)54.8%)43.0%)17.8%)1258.( 82.2%)樓層剛度比控制薄弱層判斷10抗規(guī)的樓層剛度算法及剛度比控制同01抗規(guī)，仍然要求本層剛度不小于上層剛度的70%及上三層剛度平均值的80%；對于框架結(jié)構(gòu)的樓層剛度算法及剛度比控制，10高規(guī)與抗規(guī)一致；對于非框架結(jié)構(gòu)，10高規(guī)采用“引入層高修正的單層剛度比”控制，不再要求本層剛度與上三層剛度平均值的比值。同時剛度比限值更為細化：“本層與相鄰上層的比值不宜小于0.9；當(dāng)本層層高大于相鄰上層層高的1.5倍時，該比值不宜小于1.1；對結(jié)構(gòu)底部嵌固層，該比值不宜小于1.5”。根據(jù)規(guī)松一些；初步計算的經(jīng)驗，高規(guī)的控制通常要比抗對于非框架結(jié)

12、構(gòu)的薄弱層判斷，取抗規(guī)和高規(guī)二者之較嚴格者；一二層轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)的剛度比控制、嵌固端判斷按照高規(guī)附錄E.0.1計算并輸出樓層的剪切剛度和剛度比三層及三層以上轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)的剛度比控制按照高規(guī)附錄E.0.2計算并輸出樓層的剪彎剛度和剛度比10版SATWE和PMSAP不再需要用戶指定樓層剛度算法！SATWE在WMASS.OUT同時輸出三種剛度比及轉(zhuǎn)換剛度比 PMSAP在計算書item009，010，011項輸出三種剛度比PMSAP在計算書item035項輸出轉(zhuǎn)換剛度比19 豎向作用抗規(guī) 5.3 和高規(guī) 4.3.13-4.3.15簡化方法和振型分解反應(yīng)譜法：給出了豎向作用的4.3.13 給出了簡化方法4.3.1

13、4 提出“跨度大于24m的樓蓋結(jié)構(gòu)、跨度大于12m的轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)和連體結(jié)構(gòu)，懸挑長度大于5m的懸挑結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)豎向作用效應(yīng)標(biāo)準值宜采用時程分析方法或振型分解反應(yīng)譜方法進行計算”4.3.15 給出豎向作用系數(shù)值豎向作用豎向作用下結(jié)構(gòu)反應(yīng)的特點之一剪力墻、框架柱等豎向構(gòu)件之間可能存在明顯的豎向相互錯動，從而在水平構(gòu)件中自身的內(nèi)力重分配。顯著內(nèi)力，并導(dǎo)致豎向構(gòu)件豎向錯動效應(yīng)算例框架梁A連梁A框架梁B某38層框筒結(jié)構(gòu)及典型平面豎向錯動效應(yīng)算例 差3倍 基本相當(dāng) 作用基本一致的前提下：在總豎向豎向作用下結(jié)構(gòu)反應(yīng)的特點之二對于帶有屋蓋系統(tǒng)的建筑結(jié)構(gòu)，不恰當(dāng)?shù)脑O(shè)計方案，可能導(dǎo)致二次；當(dāng)二次發(fā)生時，結(jié)構(gòu)反應(yīng)急劇增大

14、。二次算例：理論模型屋蓋系統(tǒng)豎振周期為T完整的豎向地震計算模型主體結(jié)構(gòu)豎振周期為Tsup二次算例豎向反應(yīng)的這些特性，不能通過抗規(guī)提供的簡化方法反應(yīng)出來，而只能通過豎向析方法來體現(xiàn)；的振型疊加法或者時程分10抗規(guī)和高規(guī)，已經(jīng)把振型疊加法列為大跨度結(jié)構(gòu)可以采用的分析方法；實際上，振型疊加法原則上適用于任何結(jié)構(gòu)類型；10版SATWE和PMSAP，提供了完善的豎向的振型疊加法分析，并可將結(jié)果用于構(gòu)件的設(shè)計；豎向振型的求解K M（1）求解完整的特征值問題（1）是標(biāo)準做法 xy M xy xyK xy(2)當(dāng)標(biāo)準做法難以獲得足夠多的豎向振型時，可以采用強迫解耦方法，分拆式（1）為式（2）和式（3）K M

15、(3)zzzz當(dāng)結(jié)構(gòu)的豎向振動與水平振動藕聯(lián)較輕時，這種做法是可以的M M xy M zSATWE和PMSAP均提供標(biāo)準方法和分拆求解方法豎向作用的實施SATWE豎向控制參數(shù)豎向作用的實施SATWE豎向控制參數(shù)豎向作用的實施控制參數(shù)PMSAP豎向PMSAP：簡化方法與反應(yīng)譜方法取不利(ITEM002) 本工程中各工況的設(shè)定工況 1:工況 2:工況 3:工況 4:DL LL WX (恒荷載活荷載0.0度)X向風(fēng)載WY ( 90.0度)Y向風(fēng)載工況 6:工況 7:工況 8:工況 9:工況10:工況11:工況12:工況13:工況14:工況15:工況16:工況17:工況18:工況19:LL2 LL3

16、EXP( EXM(活荷載2(負包絡(luò))活荷載3(正包絡(luò))0.0度)X+5%0.0度)X-5%EYP( 90.0度)Y+5% EYM( 90.0度)Y-5%LX ( 0.0度)PX ( 0.0度)MX ( 0.0度)LY ( 90.0度)PY ( 90.0度)MY ( 90.0度)X靜震(對應(yīng)于EX的靜力工況)的正偏心靜力工況)的負偏心靜力工況)的靜力工況)的正偏心靜力工況)的負偏心靜力工況)X靜震P(對應(yīng)于EX X靜震M(對應(yīng)于EXY靜震(對應(yīng)于EYY靜震P(對應(yīng)于EY Y靜震M(對應(yīng)于EYEX ( 0.0度)X向 EY ( 90.0度)Y向工況20:EZZ(豎向)Z向(振型疊加)工況 5:EZ

17、Z向(抗震規(guī)范)PMSAP：簡化方法與反應(yīng)譜方法取不利232425261.20*DL1.20*DL1.20*DL1.20*DL0.60*LL0.60*LL0.60*LL0.60*LL0.28*WX-0.28*WX 0.28*WX-0.28*WX1.30*EX1.30*EX0.50*EX0.50*EX2192202212221.20*DL1.20*DL1.20*DL1.20*DL0.60*LL0.60*LL0.60*LL0.60*LL0.28*WX-0.28*WX 0.28*WX-0.28*WX1.30*EX1.30*EX0.50*EX0.50*EX0.50*EZ0.50*EZ1.30*EZ1.

18、30*EZ0.50*EZZ0.50*EZZ1.30*EZZ1.30*EZZPMSAP：簡化方法與反應(yīng)譜方法取不利鳥巢豎向振型 SATWE PMSAP 20 風(fēng)荷載作用下的結(jié)構(gòu)舒適度驗算高規(guī)3.7.6 “房屋高度不小于150m的混凝土建筑舒適度要求”結(jié)構(gòu)應(yīng)滿足SATWE在WMASS.OUT文件、PMSAP在“計算書”文件輸出舒適度驗算結(jié)果SATWE風(fēng)荷載作用下的結(jié)構(gòu)舒適度驗算PMSAP風(fēng)荷載下的結(jié)構(gòu)舒適度驗算實施根據(jù)高鋼規(guī)5.5.1第4條，給出驗算結(jié)果：順風(fēng)向頂點最大加速度a swrA0wmtot橫風(fēng)向頂點最大加速度brBLatr2TtBt ,cr21 筒體結(jié)構(gòu)二道防線調(diào)整高規(guī) 9.1.11 “

19、抗震設(shè)計時，筒體結(jié)構(gòu)的框架部分按側(cè)向剛度分配的樓層剪力標(biāo)準值應(yīng)符合下列要求：除加強層及其上、下層外，框架部分分配的樓層剪力標(biāo)準值的最大值不宜小于結(jié)構(gòu)底部總剪力標(biāo)準值的10%；當(dāng)框架部分分配的剪力標(biāo)準值的最大值小于結(jié)構(gòu)底部總剪力標(biāo)準值的10%時，各層框架部分承擔(dān)的剪力標(biāo)準值應(yīng)增大到結(jié)構(gòu)底部總剪力標(biāo)準值的15%；此時，各層 1.1，但可不大于結(jié)構(gòu)底部總筒墻體的剪力標(biāo)準值宜乘以增大系數(shù)剪力標(biāo)準值，墻體的抗震構(gòu)造措施應(yīng)按抗震等級提高一級后采用，已為特一級的課不再提高；當(dāng)框架部分樓層承擔(dān)的剪力標(biāo)準值大于結(jié)構(gòu)底部總剪力標(biāo)準值的10%但小于20%時，應(yīng)按結(jié)構(gòu)底部總剪力標(biāo)準值的20%和框架部分樓層剪力標(biāo)準值中

20、最大值的1.5倍二者的較小值進行調(diào)整。 ”筒體結(jié)構(gòu)二道防線調(diào)整一般框剪結(jié)構(gòu)的調(diào)整(0.2V,1 ma.x5VF)0筒體結(jié)構(gòu)的調(diào)整(0.2V0,1. max5VF),0.0當(dāng)0.15V0控制時，各層筒墻體的剪力標(biāo)準值放大1.1，墻體的抗震構(gòu)造措施應(yīng)按抗震等級提高一級后采用；筒體結(jié)構(gòu)二道防線調(diào)整實施調(diào)整遵循原08版分段分塔的原則，程序自動處理多塔連接關(guān)系，由用戶指定每段的起始和終止層號，并指定調(diào)整限制；特殊約定：邊框柱和與z軸夾角大于限值(20或用戶指定)的斜撐的剪力統(tǒng)計到剪力墻中， 與z軸夾角小于限制(20或用戶指定)統(tǒng)計到柱中；筒體結(jié)構(gòu)二道防線調(diào)整算例：周邊框架薄弱以首層為例，框架剪力為133

21、.8kN，按02規(guī)范調(diào)整，框架剪力應(yīng)調(diào)到1.5VFmax（344kN），調(diào)整系數(shù)為2.58；按照10新高規(guī)調(diào)整，由于本例1.5VFmax=3440.15V0=488，所以框架剪力應(yīng)調(diào)到0.15V0=488，此時調(diào)整系數(shù)為3.652，顯然，10規(guī)范的調(diào)整要求，比02規(guī)范嚴格了。10版SATWE程序輸出的調(diào)整系數(shù)：02規(guī)范：2.582.5822 相鄰樓層的質(zhì)量比高規(guī) 3.5.6“樓層質(zhì)量沿高度宜均勻分布，樓層質(zhì)量不宜大于相鄰下部樓層質(zhì)量的1.5倍”自動根據(jù)多塔定義的連接關(guān)系計算每個塔的質(zhì)量比當(dāng)質(zhì)量比超過限值時給出提示SATWE在WMASS.OUT中輸出質(zhì)量比PMSAP在計算書或詳細摘要中輸出質(zhì)量比相鄰樓層的質(zhì)量比SATWE相鄰樓層的質(zhì)量比PMSAP23 框支框架傾覆力矩及百分比高規(guī)10.2.16-7 “框支框架承擔(dān)的結(jié)構(gòu)總傾覆力矩的50%”傾覆力矩應(yīng)小于對轉(zhuǎn)換層以下各層給出