軟件參數(shù)理解與選擇講稿SATWE與TAT計算原理

SATWE梁、柱，支撐等桿件：用空間桿單元模擬剪力墻：在殼元基礎(chǔ)上凝聚而成的墻元模型樓板：采用四種簡化假定：整體平面內(nèi)無限剛、分塊無限剛、分塊無限剛帶彈性連接板帶和彈性樓板

TAT梁、柱，支撐等桿件：用空間桿單元模擬剪力墻：薄壁柱計算模型樓板：采用在平面內(nèi)為無限剛性，平面外剛度為零的假定；對空曠結(jié)構(gòu)可以定義彈性節(jié)點，不考慮樓板的作用。SATWE計算模型——空間桿—墻板元模型樓板有以下四種假定名稱平面內(nèi)剛度平面外剛度適用范圍剛性板∞0(梁剛度放大)大多數(shù)工程彈性膜膜剪切剛度0樓板開大洞彈性板3∞EI板柱體系彈性板6膜剪切剛度EI板柱及所有結(jié)構(gòu)注：計算Tt/T1，δ1≤1.5(δ1+δ2)/2及K1/K2時，應(yīng)采用強制性剛性板假定水平力與整體座標夾角：它是地震力、風力作用方向與結(jié)構(gòu)整體座標的夾角，逆時針方向為正。初始值為0，satwe可以自動計算出這個最不利方向角，并在wzq.out中輸出?？筛鶕?jù)把這個角度作為地震作用的方向角重新進行計算，以體現(xiàn)最不利地震作用的影響。一般情況下取0，平面復雜或抗側(cè)力結(jié)構(gòu)非正交時，理應(yīng)分別按各抗側(cè)力構(gòu)件方向角算一次，但實際按0，45各算一次即可，當程序給出最大地震力作用方向大于15時，可按該方向角輸入計算，配筋取三者的大值。

混凝土容重：27kN/m2（在自重荷載有利的情況下，要取25kN/m2）。一般框架結(jié)構(gòu)：25kN/m2，框剪結(jié)構(gòu)：26kN/m2

鋼材容重：78kN/m2裙房層數(shù)：

按實際情況。高規(guī)及抗規(guī)規(guī)定：與主樓連為整體的裙樓的抗震等級不應(yīng)低于主樓的抗震等級，主樓結(jié)構(gòu)在裙房頂部上下各一層應(yīng)適當加強抗震措施；因此該數(shù)必須給定。轉(zhuǎn)換層所在層號：《抗規(guī)》3.4.3“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1.25~1.5的增大系數(shù)”。按實際情況。該指定只為程序決定底部加強部位及轉(zhuǎn)換層上下剛度比的計算和內(nèi)力調(diào)整提供信息，同時，當轉(zhuǎn)換層號大于等于三層時，程序自動對落地剪力墻、框支柱抗震等級增加一級，對轉(zhuǎn)換層梁、柱及該層的彈性板定義仍要人工指定。（層號為計算層號）殼元最大邊長：

《高層規(guī)程》5.3.6“當采用有限元模型時，應(yīng)在復雜變化處合理的選擇和劃分單元”。殼元最大邊長是在墻元細分時需要的一個參數(shù)，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，隱含值為2.0，該值對分析精度略有影響，但不敏感，對于一般工程，可取隱含值，對于框支剪力墻結(jié)構(gòu)，可取的略小一些，取1.5或1.0。地下室層數(shù)：1、程序據(jù)此信息決定底部加強區(qū)范圍和內(nèi)力調(diào)整。2、當?shù)叵率揖植繉訑?shù)不同時，以主樓地下室層數(shù)輸入。3、地下室一般與上部共同作用分析；4、地下室剛度大于上部層剛度的2倍，可不采用共同分析；5、地下室與上部共同分析時，程序中相對剛度一般為3，模擬約束作用。當相對剛度為0，地下室考慮水平地震作用，不考慮風作用。6、程序填3大概為70%~80%的嵌固，填5就是完全嵌固，填在樓層數(shù)前加“-”，表示在所填樓層完全嵌固。到底怎樣的土填3或填5，完全取決于工程師的經(jīng)驗。7、該參數(shù)為導風荷載荷形成嵌固約束信息服務(wù)。對所有樓板采用剛性樓板假定：《高層規(guī)程》5.1.5“進行高層內(nèi)力與位移計算時，可假定樓板在其自身平面內(nèi)為無限剛”。位移計算（周期計算）必須在剛性樓板假定條件下計算得到，而構(gòu)件設(shè)計應(yīng)采用彈性樓板計算。多層建筑：凹凸不規(guī)則，結(jié)構(gòu)平面凹進的一側(cè)尺寸，大于相應(yīng)投影方向總尺寸的30％；樓板局部不連續(xù)，樓板的尺寸和平面剛度急劇變化，例如，有效樓板寬度小于該層樓板典型寬度的50％，或開洞面積大于該層樓面面積的30％，或較大的樓層錯層。凹凸不規(guī)則或樓板局部不連續(xù)時，應(yīng)采用符合樓板平面內(nèi)實際剛度變化的計算模型，當平面不對稱時尚應(yīng)計算扭轉(zhuǎn)影響。高層建筑：、進行高層建筑內(nèi)力與位移計算時，可假定樓板在其自身平面內(nèi)為無限剛性，相應(yīng)的設(shè)計時應(yīng)采取必要的措施保證樓板平面的整體剛度。條文說明：樓板有效寬度較窄的環(huán)形樓面或其他有大開洞樓面、有狹長外伸段樓面、局部變窄產(chǎn)生薄弱連接的樓面，聯(lián)體結(jié)構(gòu)的狹長連接體樓面等場合，樓板面內(nèi)剛度有較大的削弱且不均勻，樓板的面內(nèi)變形會使樓層內(nèi)抗側(cè)剛度較小的構(gòu)件的位移和受力加大（相對剛性樓板假定而言），計算時應(yīng)考慮樓板面內(nèi)變形的影響。當樓板會產(chǎn)生較明顯的面內(nèi)變形時，計算時應(yīng)考慮樓板的面內(nèi)變形或?qū)Σ捎脴前迕鎯?nèi)無限剛性假定計算方法進行適當?shù)恼{(diào)整。……一般可對樓板削弱部位的抗側(cè)剛度相對較小的結(jié)構(gòu)構(gòu)件，適當增大計算內(nèi)力，加強配筋和構(gòu)造措施。豎向不規(guī)則結(jié)構(gòu)地震作用效應(yīng)調(diào)整：抗規(guī)3.4.3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)；高規(guī)5.1.14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)；抗規(guī)3.4.3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1.25-1.5的增大系數(shù)。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(shù)；通過用戶輸入的轉(zhuǎn)換層號，來實現(xiàn)水平轉(zhuǎn)換構(gòu)件的地震內(nèi)力放大。墻元側(cè)向節(jié)點信息：對于多層結(jié)構(gòu)，應(yīng)選“出口”；對于高層結(jié)構(gòu)，應(yīng)選“內(nèi)部”。這是墻元剛度矩陣凝聚的一個控制參數(shù)，也是對剪力墻配筋計算精度和計算速度取舍的選擇。若選“出口”，則把墻元因細分而在其內(nèi)部增加的節(jié)點凝聚掉，四邊上的節(jié)點作為出口節(jié)點，墻元的變形協(xié)調(diào)性好，分析結(jié)果符合剪力墻的實際，但計算量較大；若選“內(nèi)部”，則只把墻元上、下邊的節(jié)點作為出口節(jié)點，墻元的其他節(jié)點均作為內(nèi)部節(jié)點而被凝聚掉，墻元的變形協(xié)調(diào)性較差，精度略差，但效率高，實用性好。影響豎向構(gòu)件軸向變形的因素豎向桿件的相對剛度地基的不均勻沉降結(jié)構(gòu)總高及所在層位施工順序等重力荷載作用下，影響柱、墻軸向變形的因素有哪些？《高規(guī)》5.1.9指出，高層建筑進行重力荷載作用效應(yīng)分析時，柱、墻軸向變形宜考慮施工過程的影響。在豎向荷載作用下，內(nèi)力計算時，如何考慮施工加載順序？軸向變形的影響在結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析中應(yīng)當考慮(下圖)。頂層框架梁不考慮柱軸向變形的彎矩圖頂層框架梁考慮柱軸向變形的彎矩圖在考慮軸向變形影響時(特別是高層結(jié)構(gòu))，要考慮分層施工、層層找平的施工過程，不能簡單按一次加載考慮，否則會出現(xiàn)一些不合理的計算結(jié)果。在結(jié)構(gòu)分析中，應(yīng)根據(jù)建筑層數(shù)、地基等情況，可采用不同簡化方法考慮施工順序?qū)S向變形影響。Δ頂部位移差對桿件內(nèi)力的影響+=ˊ不考慮豎向構(gòu)件軸向位移差考慮軸向變形差有什么區(qū)別？如何確定模擬施工加載的計算簡圖？采用該簡圖有什么問題？++…+δnδ2δ1…δ3δ11δ21δ22δn1δn2δnnn層結(jié)構(gòu)模擬施工加載時，須要采用n個計算模型，計算繁雜。如下圖所示：如何簡化施工加載的計算簡圖？δnδ1δ2δnδ1δ2…簡化模型…施工加載的近似計算簡圖，只須要建立一個整體結(jié)構(gòu)的計算模型即可，不須要分層建立計算模型。簡化模型如下：模擬施工加載的機理在豎向恒載作用下，結(jié)構(gòu)變形基本上是在施工過程中逐層形成的。逐層形成結(jié)構(gòu)剛度；逐層找平；逐層加荷載。在逐層施工過程中，基礎(chǔ)發(fā)生不均勻沉降。序號計算方法軸向構(gòu)件剛度適用范圍基礎(chǔ)受力1一次加載EA層數(shù)較少結(jié)構(gòu)極不均勻2分層加載EA基礎(chǔ)沉降均勻的多高層結(jié)構(gòu)不均勻3分層加載考慮結(jié)構(gòu)沉降10EA基礎(chǔ)沉降不均勻的結(jié)構(gòu)較均勻在豎向荷載作用下，?？紤]以下三種加載方法：模擬施工加載1考慮了從下往上依次施工和逐層找平因素的影響；未考慮結(jié)構(gòu)地基的不均勻沉降；若結(jié)構(gòu)地基無不均勻沉降，模擬施工加載1能較準確地反映結(jié)構(gòu)的實際受力狀態(tài)；若結(jié)構(gòu)地基有不均勻沉降，上述分析結(jié)果會存在一定的誤差，尤其對于框剪結(jié)構(gòu)，外圍框架柱受力偏小。模擬施工加載2考慮在模擬施工加載1的基礎(chǔ)上，近似考慮基礎(chǔ)的不均勻沉降： （1）假定基礎(chǔ)的剛度是均勻的； （2）豎向構(gòu)件的軸向剛度放大10倍，間接減小豎向變形差。采用算法2時，計算出的傳給基礎(chǔ)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。由于豎向構(gòu)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，使柱墻上分得的軸力比較均勻，更接近于手算結(jié)果。對于高層框剪結(jié)構(gòu)，在進行上部結(jié)構(gòu)計算時采用算法1，在基礎(chǔ)計算時采用算法2。風荷載計算信息：選擇“計算風荷載”。地震作用計算信息：一般選擇“計算水平地震力”。當滿足下面規(guī)定時，選擇“計算水平與豎向地震力”。多層建筑：《抗規(guī)》5.1.1“8、9度時的大跨度和長懸臂結(jié)構(gòu)及9度時的高層建筑，應(yīng)計算豎向地震作用”。高層建筑：（強規(guī)）3.3.2、高層建筑結(jié)構(gòu)應(yīng)按下列原則考慮地震作用：8度、9度抗震設(shè)計時，高層建筑中的大跨度和長懸臂結(jié)構(gòu)應(yīng)考慮豎向地震作用；9度抗震設(shè)計時應(yīng)計算豎向地震作用。3.3.15、水平長懸臂構(gòu)件、大跨度結(jié)構(gòu)以及結(jié)構(gòu)上部樓層外挑部分考慮豎向地震作用時，豎向地震作用的標準值在8度和9度設(shè)防時，可分別取該結(jié)構(gòu)或構(gòu)件承受的重力荷載代表值的10％和20％。10.2.6、“8度抗震設(shè)計時轉(zhuǎn)換構(gòu)件尚應(yīng)考慮豎向地震作用”。10.5.2“8度抗震設(shè)計時，連體結(jié)構(gòu)的連接體應(yīng)考慮豎向地震的影響。

風荷載地面粗糙度類別：《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》7.2.1、對于平坦或稍有起伏的地形，風壓高度變化系數(shù)應(yīng)根據(jù)地面粗糙度類別按表7.2.1確定。地面粗糙程度可分為A、B、C、D四類：A類指近海海面和海島、海岸、湖岸及沙漠地區(qū)；B類指田野、鄉(xiāng)村、叢林、丘陵以及房屋比較稀疏的鄉(xiāng)鎮(zhèn)和城市郊區(qū)；C類指有密集建筑群的城市市區(qū)；D類指有密集建筑群且房屋較高的城市市區(qū)。

修正后的基本風壓：

多層建筑：

《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》（強規(guī)）7.1.2、基本風壓應(yīng)按本規(guī)范附錄D.4中附表D.4給出的50年一遇的風壓采用，但不得小于0.3kN/m2。

高層建筑：

《高規(guī)》（強規(guī)）3.2.2、基本風壓應(yīng)按照國家標準《荷規(guī)》的規(guī)定采用。對于特別重要或?qū)︼L荷載比較敏感的高層建筑，其基本風壓應(yīng)按100年重現(xiàn)期的風壓值采用。

：對風荷載是否敏感，主要與高層建筑的自振特性有關(guān)，目前尚無使用的劃分標準。一般情況下，房屋高出大于60m的高層建筑可按100年一遇的風壓值采用；對于房屋高度不超過60m的高層建筑，其基本風壓是否提高，可由設(shè)計人員根據(jù)實際情況確定。

體型系數(shù):現(xiàn)代多、高層結(jié)構(gòu)立面變化較大，不同的區(qū)段內(nèi)的體型系數(shù)可能不一樣.(程序限定最多為三段)

結(jié)構(gòu)基本自振周期脈動增大系數(shù)ξ與結(jié)構(gòu)的基本周期有關(guān)（woT12）。結(jié)構(gòu)的基本周期可采用結(jié)構(gòu)力學方法計算，對于比較規(guī)則的結(jié)構(gòu)，也可以采用近似方法計算：框架結(jié)構(gòu) T=（0.08-1.00）N框剪結(jié)構(gòu)、框筒結(jié)構(gòu) T=（0.06-0.08）N剪力墻結(jié)構(gòu)、筒中筒結(jié)構(gòu)T=（0.05-0.06）N 其中N為結(jié)構(gòu)層數(shù)。也可采用結(jié)構(gòu)分析得到的結(jié)構(gòu)第1平動周期。地震作用計算有效質(zhì)量系數(shù)扭轉(zhuǎn)耦聯(lián)雙向地震扭轉(zhuǎn)效應(yīng)偶然偏心多方向水平地震作用結(jié)構(gòu)動力特性在動態(tài)作用下，結(jié)構(gòu)動力特性是影響動反應(yīng)大小的主要因素，一個不大的動荷載可能引起一個較大的動反應(yīng)，就是因為結(jié)構(gòu)的自振周期與外干擾的周期接近造成的。因此，確定地震作用時，首先要正確分析結(jié)構(gòu)動力特性。如何確定結(jié)構(gòu)動力計算模型？確定動力計算模型就是將無限自由度的結(jié)構(gòu)體系離散為有限自由度體系的簡化過程。結(jié)構(gòu)分析的正確程度與離散的體系及質(zhì)體自由度多少是否恰當有關(guān)。離散結(jié)構(gòu)體系，與結(jié)構(gòu)的剛度、規(guī)則程度及采用的計算手段等有關(guān)?！袷裁词亲杂啥?？結(jié)構(gòu)在彈性變形過程中確定全部質(zhì)體位置所需的獨立參數(shù)的數(shù)目，稱為該結(jié)構(gòu)振動的自由度?！窠Y(jié)構(gòu)振動的自由度數(shù)目與動力分析中的未知數(shù)是相等的，結(jié)構(gòu)自由度數(shù)目越多，動力分析越復雜。所以，確定質(zhì)體自由度數(shù)目，是結(jié)構(gòu)動力分析中的重要內(nèi)容?！褓|(zhì)體的自由度數(shù)xyz△z△x△yΦxyΦzxΦyz0空間質(zhì)體：質(zhì)量塊在空間具有沿X、Y、Z軸方向三個獨立線位移和繞X、Y、Z軸的三個獨立角位移，共有六個自由度。xyz0空間剛片：假設(shè)Z軸方向線位移及Φzx、Φyz為0時，則剛片只在空間具有沿X、Y軸方向二個獨立線位移和繞Z軸的一個獨立角位移，共有三個自由度。Φxy△x△y平面質(zhì)點：只考慮單向振動時，一個質(zhì)點有一個自由度。實際結(jié)構(gòu)串聯(lián)剛片系串聯(lián)質(zhì)點系串并聯(lián)質(zhì)點系自由度：無限3nn6n1ni1ni1inXiXiYiθi剛性樓板剛性樓板彈性樓板（總剛法）計算（側(cè)剛法）手算或機算（側(cè)剛法）機算多、高層建筑地震作用分析時，常用的動力計算模型有哪幾種類型？有關(guān)主振型的幾個概念1什么是主振型？n個自由度體系的自由振動由ｎ個筒諧振動合成的。主振型：對應(yīng)每個周期的簡諧振動形式稱主振型。ｎ個自由度結(jié)構(gòu)有ｎ個周期及相應(yīng)ｎ個主振型。周期由大到小依次排列，則可順次稱為第－、第二、…第ｎ周期。以平動為主的第－周期又稱基本周期，相應(yīng)的振型為基本振型。討論串聯(lián)質(zhì)點系的主振型ｎ個質(zhì)點有ｎ個主振型及相應(yīng)ｎ個自振周期。以３個質(zhì)點體系為例：X11X12X13X21X22X23X31X32X33T1T2T3＞＞第－振型第二振型第三振型X11X12X13X13X13X13１＝規(guī)準化的第－振型主振型重要性質(zhì)：主振型對質(zhì)量剛度正交。例：j、k振型對質(zhì)量正交∑miXjiXki＝0i＝1nT1討論3串聯(lián)剛片系的主振型①每個剛片有兩個正交的水平位移和－個轉(zhuǎn)角共３個自由度。②ｎ個剛片有３ｎ個主振型及３ｎ個自振周期。③動力簡圖的位移參考點取每層質(zhì)量中心即形成“拐把模型”。④每個振型即有平動成分也有扭轉(zhuǎn)成分，以扭轉(zhuǎn)為主稱“扭轉(zhuǎn)振型”，反之為“平動振型”。mn1niXjiYjiφjim1miTjJ振型什么是串聯(lián)剛片系的動力特性？串聯(lián)剛片系有3n（n為剛片數(shù)）個自由度，其動力特性是指自振周期、主振型及阻尼比?！?n個自由度體系的自由振動由3ｎ個筒諧振動合成的。★主振型：對應(yīng)每個周期的簡諧振動形式稱主振型?！?ｎ個自由度結(jié)構(gòu)有3ｎ個自振周期及相應(yīng)3ｎ個主振型?！镒哉裰芷谟砷L到短依次排列，則可順次稱第一、第二、…第3ｎ周期。第一自振周期又稱基本周期?！镯沤Y(jié)構(gòu)的阻尼比ζ一般取常數(shù)，ζ＝0.05。動力特性及地震作用方法計算簡圖串聯(lián)質(zhì)點系串聯(lián)剛片系串并聯(lián)質(zhì)點系動力特性n個主振型與n周期3n個主振型與3n周期6n個主振型與6n周期地震作用計算方法振型分解法與底部剪力法考慮扭轉(zhuǎn)的振型分解法振型分解法注n為質(zhì)點數(shù)n為剛片數(shù)n為節(jié)點總數(shù)j振型的自振周期與主振型mn1niXjiYjiφjim1mi●第j個自振周期：Tj●第j個主振型：Xji、Yji～j振型i層剛片質(zhì)心在x、y方向的水平相對位移；Фji～j振型i層剛片相對扭轉(zhuǎn)角：(i＝1.2.……n)

側(cè)剛模型采用剛性樓板假定的簡化的結(jié)構(gòu)剛度模型，即把房屋理想化為空間梁、柱和墻組合成的集合體，在樓板平面內(nèi)由剛性樓板互相連接在一起。不管用戶在建模中有無彈性樓板、剛性樓板或越層大空間，對于無塔結(jié)構(gòu)的側(cè)剛模型假定每層為一塊剛性樓板；而多塔結(jié)構(gòu)則假定一塔一層為一塊剛性樓板。每塊剛性樓板具有三個獨立位移自由度∶兩個水平平動自由度、一個繞豎向轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)自由度。側(cè)向剛度矩陣就是建立在這些結(jié)構(gòu)自由度上的，可通過結(jié)構(gòu)總體模型的剛度矩陣凝聚而成。側(cè)剛模型進行振型分析時結(jié)構(gòu)自由度數(shù)相對較少，計算耗時少，分析效率高，但應(yīng)用范圍有限制。總剛模型結(jié)構(gòu)總剛模型假定每層非剛性樓板上的每個節(jié)點（有構(gòu)件相連的），有兩個獨立水平平動自由度，可以受彈性樓板的約束，也可以完全獨立不與構(gòu)件相連。而在剛性樓板上的所有節(jié)點只有兩個獨立水平平動自由度和一個獨立的轉(zhuǎn)動自由度。總剛矩陣就是建立在這些結(jié)構(gòu)自由度上的，可通過結(jié)構(gòu)總體模型的剛度矩陣凝聚而成。總剛模型進行振型分析時能模擬具有彈性樓板、大開洞的錯層、連體、空曠的工業(yè)廠房、體育館等結(jié)構(gòu)，可以求得結(jié)構(gòu)每層每個構(gòu)件的空間振動形態(tài)，但自由度數(shù)相對較多，計算耗時；往往包含有局部振動，對計算結(jié)果要仔細查看。對于N層有剛性樓板的結(jié)構(gòu)，每層獨立于剛性樓板的節(jié)點數(shù)為,每層剛性樓板數(shù)為,則總剛模型的結(jié)構(gòu)自由度數(shù)為

例如某個有剛性樓板的10層結(jié)構(gòu)，每層獨立于剛性樓板的節(jié)點數(shù)都為20個，每層均有1塊剛性樓板，則總剛模型結(jié)構(gòu)自由度數(shù)為10*(2*20+3*1)=430個。計算地震作用時如何合理的確定振型數(shù)？〈1〉振型分解反應(yīng)譜法——側(cè)剛法（初估振型數(shù)）將總地震作用分解到各主振型上。如下圖：地震信息中的振型組合數(shù)宜采用(Nmode)規(guī)則結(jié)構(gòu)：m=3不規(guī)則結(jié)構(gòu)：m=5~6(m≤n)①有n個主振型的集中質(zhì)量體系第一振型第二振型第m振型第n振型??????取m個振型計算地震效應(yīng)高振型對內(nèi)力影響小，可忽略。②n層剛片體系特點：A,主振型數(shù)量大，有3*n個B,頻率間隔??；采用CQC法C,一般情況一剛片系前三個振型為x,y及扭轉(zhuǎn)振型，只相當質(zhì)點系取一個振型。如某工程剛片系T11.41T21.26T31.17T40.39T50.36T60.32質(zhì)點系T10.97T30.39TAT,SATWE地震信息中振型組合數(shù)宜?。海╝）3的倍數(shù)（b）取值≤3n（c）常取一般情況可取9-15即相當質(zhì)點系3-5個振型振型分解反應(yīng)譜法，如何確定振型數(shù)？假設(shè)振型組合數(shù)Nmode質(zhì)量有效系數(shù)＞0.9結(jié)束是否如何假設(shè)振型數(shù)？《高規(guī)》5.1.13-2條規(guī)定：串聯(lián)剛片系不應(yīng)小于15；多塔不應(yīng)小于塔數(shù)的9倍；假設(shè)的振型數(shù)不應(yīng)大于主振型總數(shù)。振型數(shù)的多少與結(jié)構(gòu)層數(shù)及結(jié)構(gòu)形式有關(guān)，當結(jié)構(gòu)層數(shù)較多或結(jié)構(gòu)層剛度突變較大時，振型數(shù)也應(yīng)取得多些，如頂部有小塔樓、轉(zhuǎn)換層等結(jié)構(gòu)形式。討論參看文件WZQ.OUT中Cmass的值來判斷討論串聯(lián)剛片系平動振型與扭轉(zhuǎn)振型的判斷mn1niXjiYjiφjim1miJ振型是平動振型還是扭轉(zhuǎn)振型？扭轉(zhuǎn)振型方向因子Dφj當Dθj

>0.5時，j振型為扭轉(zhuǎn)振型。Tj為扭轉(zhuǎn)周期。TjJi根據(jù)方向因子確定八層鋼框架，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)夠了影響自振周期的主要因素有哪些？●結(jié)構(gòu)剛度(平動與扭轉(zhuǎn)剛度)；●結(jié)構(gòu)質(zhì)量；●填充墻的材料性質(zhì)及數(shù)量、構(gòu)造方式；●結(jié)構(gòu)動力計算模型扭轉(zhuǎn)剛度越大扭轉(zhuǎn)周期越短?！锸刮萆w沿水平面轉(zhuǎn)動一個單位角度所需施加的力矩Mt，稱為該屋蓋的扭轉(zhuǎn)剛度Kφ。

φ＝1radKφ＝Mt影響自振周期的主要因素：yxKyjxjKxiyi扭轉(zhuǎn)剛度+力臂大力臂小抗扭剛度小抗扭剛度大如何減小扭轉(zhuǎn)周期？減小扭轉(zhuǎn)周期的主要措施是增加結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)剛度，增加扭轉(zhuǎn)剛度應(yīng)遵循《周邊強》的原則：結(jié)構(gòu)規(guī)則性:

建筑及其抗側(cè)力結(jié)構(gòu)的平面布置宜規(guī)則，對稱，并應(yīng)具有良好的整體性，建筑的立面和豎向剖面宜規(guī)則，結(jié)構(gòu)的側(cè)向剛度宜均勻變化，豎向抗側(cè)力構(gòu)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(jié)構(gòu)的側(cè)向剛度和承載力突變。如果平面或豎向不規(guī)則，會對樓層水平位移、層間位移以及薄弱層的計算都會產(chǎn)生很大的影響。

選擇“不規(guī)則”。當對結(jié)構(gòu)進行第二輪計算時，則應(yīng)該嚴格按照結(jié)構(gòu)的實際情況根據(jù)規(guī)范中的有關(guān)規(guī)定，來判斷結(jié)構(gòu)的規(guī)則性。

如何考慮扭轉(zhuǎn)影響？采用串聯(lián)剛片系動力模型；質(zhì)點剛片F(xiàn)JiFxJiFyjiFtji規(guī)則結(jié)構(gòu)不進行耦聯(lián)計算時，平行地震作用的邊榀結(jié)構(gòu)地震效應(yīng)應(yīng)乘增大系數(shù)。一般，長邊取1.15，短邊取1.05。軟件對此項規(guī)定未做執(zhí)行，建議對規(guī)則結(jié)構(gòu)地震作用計算也考慮扭轉(zhuǎn)藕聯(lián)影響，或參考高規(guī)要求，考慮其偶然偏心影響?！犊挂?guī)地震效應(yīng)x1.15地震效應(yīng)x1.05扭轉(zhuǎn)耦連：高規(guī)3.3.4-1條“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”?！犊挂?guī)》5.2.3。TAT將該功能作為用戶選項，考慮與否由用戶自定；。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。耦聯(lián)計算適用于任何結(jié)構(gòu)，總是正確的。耦聯(lián)計算的結(jié)果不一定比非耦聯(lián)計算的結(jié)果大，二者沒有必然關(guān)系建議總是選擇耦聯(lián)計算，不會出問題。抗震設(shè)防烈度：抗震規(guī)范改變了抗震設(shè)防烈度與設(shè)計基本地震加速度值的對應(yīng)關(guān)系，增加了7度（0.15g）和8度(0.30g)兩種情況，因而程序在原有6,7,8,9度的基礎(chǔ)上,又增加了7度（0.15g）和8度(0.30g)兩個選項。設(shè)計地震分組：設(shè)計近震、遠震改為設(shè)計地震分組，分別為設(shè)計地震第一組、第二組和第三組，程序輸入菜單相應(yīng)修改。特征周期值：比89規(guī)范增加了0.05s以上,這在一定程度上提高了地震作用。框架抗震等級、剪力墻抗震等級：多層建筑：（強規(guī)）《抗規(guī)》6.1.2“鋼筋混凝土房屋應(yīng)根據(jù)烈度、結(jié)構(gòu)類型和房屋高度采用不同的抗震等級，并應(yīng)符合相應(yīng)的計算和構(gòu)造措施要求。丙類建筑的抗震等級應(yīng)按表6.1.2確定”。高層建筑：（強規(guī)）4.8.2、抗震設(shè)計時，高層建筑鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件應(yīng)根據(jù)烈度、結(jié)構(gòu)類型和房屋高度采用不同的抗震等級，并應(yīng)符合相應(yīng)的計算和構(gòu)造措施要求。A級高度丙類建筑鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的抗震等級應(yīng)按4.8.2確定。

雙向地震作用：抗震規(guī)范5.1.1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?，F(xiàn)在我們考慮某個地震反應(yīng)參數(shù)，該參數(shù)在X和Y地震作用下的反應(yīng)分別為SX和SY,那么在考慮了雙向地震扭轉(zhuǎn)效應(yīng)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，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。如何計算雙向地震作用效應(yīng)？雙向地震作用對結(jié)購豎向構(gòu)件設(shè)計影響較大，對水平構(gòu)件影響不明顯。TAT,SATWE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。例如：按單偏心受壓柱計算，當x方向作為主要地震作用方向時，柱的地震作用效應(yīng)為：EXm組合EYm柱EXEy柱NxXNxY

偶然偏心：高規(guī)3.3.3條規(guī)定，計算地震作用時，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%。偶然偏心的含義指的是：由偶然因素引起的結(jié)構(gòu)質(zhì)量分布的變化，會導致結(jié)構(gòu)固有振動特性的變化，因而結(jié)構(gòu)在相同地震作用下的反應(yīng)也將發(fā)生變化?？紤]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(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：A)X向地震，所有樓層的質(zhì)心沿Y軸正向偏移5%，記作EXPB)X向地震，所有樓層的質(zhì)心沿Y軸負向偏移5%，記作EXMC)Y向地震，所有樓層的質(zhì)心沿X軸正向偏移5%，記作EYPD)Y向地震，所有樓層的質(zhì)心沿X軸負向偏移5%，記作EYM同時考慮偶然偏心和雙向地震力時，程序僅對無偏心地震作用效應(yīng)進行雙向地震作用計算。高層建筑地震作用計算方法（單向地震作用時）〈1〉彈性樓板——空間分析模型總剛法〈2〉剛性樓板——側(cè)剛法（剛片系，振型分解法）①一般情況下：按單向扭轉(zhuǎn)耦聯(lián)振型分解法，并考慮偶然偏心LBmy??5%BEXEXPEXM??-5%BxX向地震作用的三種工況?m??5%LEYEYPEYM?-5%L?Y向地震作用的三種工況?mmmmyx活荷質(zhì)量折減系數(shù)

)

周期折減系數(shù)

為了充分考慮框架結(jié)構(gòu)和框剪結(jié)構(gòu)的填充墻剛度對計算周期的影響。對于框架結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)可取0.8~0.9，純剪力墻結(jié)構(gòu)可不折減。（強規(guī)3.3.16）

特征周期、多遇或罕遇地震影響系數(shù)最大值:

隱含規(guī)范規(guī)定值，它隨地震烈度而變化。對有些地區(qū)標準用不同的地震計算參數(shù)時，可以通過該參數(shù)的變化求得該地區(qū)的地震力。特征周期初始值0.50，多遇地震初始值0.08，罕遇地震初始值0.50

如何確定地震方向？不同方向的地震，其地震作用的計算有什么不同？XYXY地震方向一般取與豎向構(gòu)件局部坐標平行的方向，即兩個主軸方向。有斜交抗側(cè)力構(gòu)件的結(jié)構(gòu)，當相交角度大于150時，應(yīng)分別計算各抗側(cè)力構(gòu)件方向的水平地震作用。＞150XY豎向構(gòu)件局部坐標整體坐標

斜交抗側(cè)力構(gòu)件方向附加地震數(shù)，相應(yīng)角度：

可允許最多5組方向地震，附加地震數(shù)可在0~5之間取值。在相應(yīng)角度填入各角度值，該角度是與X軸正方向夾角，逆時針方向為正。

抗震規(guī)范5.1.1規(guī)定，有斜交抗側(cè)力構(gòu)件的結(jié)構(gòu)，當相交角大于15度時，應(yīng)分別計算各抗側(cè)力構(gòu)件方向的水平地震作用。基于這一要求，程序提供了計算多方向地震作用的功能。程序?qū)⒂嬎忝恳粚π略龅卣鹱饔孟碌臉?gòu)件內(nèi)力，并在構(gòu)件設(shè)計時考慮進內(nèi)力組合中每一對地震工況，抗震組合數(shù)就增加一倍，但每一對之間是正交的。

有斜交抗側(cè)力結(jié)構(gòu)柱、墻設(shè)計時活荷載；傳給基礎(chǔ)的活荷載；柱、墻、基礎(chǔ)活荷載折減系數(shù)《荷載規(guī)范》4.1.2“設(shè)計墻、柱和基礎(chǔ)時的折減系數(shù)按表4.1.2規(guī)定采用”作用在樓面上的活荷載不可能以標準值同時布滿在所有樓層上，程序初始值采用規(guī)范4.1.2規(guī)定的樓層活荷載折減系數(shù)。注意：此處輸入的是構(gòu)件計算截面以上的樓層數(shù)，不是構(gòu)件所在樓層數(shù)。對于帶群房高層結(jié)構(gòu)、錯層結(jié)構(gòu)、多塔結(jié)構(gòu)都存在同一樓層柱墻活荷載不同的情況?？紤]活荷載不利布置的最高層號《高規(guī)》5.1.8“高層建筑結(jié)構(gòu)內(nèi)力計算中，當樓面活荷載大于4KN/m2時，應(yīng)考慮樓面活荷載不利布置引起的梁彎矩的增大”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(shù)NL,則表示從1~NL各層考慮梁活荷載的不利布置,而NL+1層以上則不考慮活荷不利布置,若NL等于結(jié)構(gòu)的層數(shù)Nst,則表示對全樓所有層都考慮活荷的不利布置。.設(shè)計內(nèi)力調(diào)整

梁設(shè)計內(nèi)力調(diào)整 柱設(shè)計內(nèi)力調(diào)整剪力墻設(shè)計內(nèi)力調(diào)整9度或一級框架結(jié)構(gòu)構(gòu)件的抗震等級

梁端負彎矩調(diào)幅系數(shù)在豎向荷載作用下，鋼筋混凝土框架梁設(shè)計允許考慮混凝土的塑性變形內(nèi)力重分布，適當減小支座負彎矩，相應(yīng)增大跨中正彎矩，使梁上下配筋比較均勻，梁端負彎矩調(diào)幅系數(shù)可在0.8~1.0范圍內(nèi)取值。（高規(guī)5.2.3）需注意：此項調(diào)整只針對豎向荷載對地震力和風荷載不起作用。梁截面設(shè)計時，為保證框架梁跨中截面底部鋼筋不至于過少，其正彎矩設(shè)計值不應(yīng)小于豎向荷載作用下按簡支梁計算的跨中彎矩的一半。梁設(shè)計彎矩增大系數(shù)通過調(diào)整梁的設(shè)計彎矩，提高其安全儲備。需注意：1、對正負設(shè)計彎矩均增大2、如果考慮活荷不利布置此項就不再考慮。梁扭矩折減系數(shù)對于現(xiàn)澆樓板結(jié)構(gòu)，采用剛性樓板假定時，可以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(shù)可在0.4~1.0范圍內(nèi)取值。(高規(guī)5.2.4)需注意:若考慮樓板的彈性變形，梁的扭矩不應(yīng)折減。連梁剛度折減系數(shù)多、高層結(jié)構(gòu)設(shè)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開裂后的連梁剛度。（抗規(guī)6.2.13，高規(guī)5.2.1）需注意：為防止連梁開裂過大，此系數(shù)不宜取值過小，一般不宜小于0.55。剪力墻洞口間部分（連梁）也采用此參數(shù)進行剛度折減。程序初始值0.7中梁剛度增大系數(shù)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(xiàn)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(shù)來考慮樓板對梁剛度的貢獻，（高規(guī)5.2.2）。需注意：梁剛度增大系數(shù)BK可在1.0~2.0范圍內(nèi)取值。程序自動搜索中梁和邊梁，兩側(cè)均與剛性樓板相連的中梁的剛度放大系數(shù)為BK，只有一側(cè)與剛性樓板相連的中梁或邊梁的剛度放大系數(shù)為1.0+（BK-1）/2，其它情況的梁剛度不放大。粱彎曲剛度放大系數(shù)Bk1、Bk2粱扭矩折減系數(shù)Tb調(diào)整“力學模型”，減少與實際結(jié)構(gòu)之間的差異?！痢罛k1Bk2I≈≈I1I2計算截面實際截面MtTb×≈Mta調(diào)整系數(shù)慣性矩Mta①②9度設(shè)防烈度的各類框架和一級抗震等級的框架結(jié)構(gòu)梁柱超配系數(shù)對于9度設(shè)防烈度的各類框架和一級抗震等級的框架結(jié)構(gòu),框架梁和連梁端部剪力、框架柱端部彎矩、剪力調(diào)整應(yīng)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(shù)(參見《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》第6.2.1條和6.2.3條或《新規(guī)范PKPM設(shè)計軟件實用手冊》)但在出施工圖前，程序不知實配鋼筋情況，需設(shè)計人員根據(jù)經(jīng)驗輸入超配筋系數(shù)。程序僅近似的對這部分的內(nèi)力進行調(diào)整，考慮方法是取調(diào)整系數(shù)介于一級和特一級之間，在一級的基礎(chǔ)上乘以1.15的放大系數(shù)。地震作用調(diào)整

最小地震剪力調(diào)整0.2Qo調(diào)整邊榀地震作用效應(yīng)調(diào)整豎向不規(guī)則結(jié)構(gòu)地震作用效應(yīng)調(diào)整框支柱地震作用下的內(nèi)力調(diào)整按抗震規(guī)范第5.2.5條調(diào)整各樓層地震力

(最小地震剪力調(diào)整)

抗震規(guī)范5.2.5條規(guī)定,抗震驗算時,結(jié)構(gòu)任一樓層的水平地震的剪重比不應(yīng)小于表5.2.5條給出的最小地震剪力系數(shù)。程序給出了一個控制開關(guān),由設(shè)計人員決定是否由程序自動進行調(diào)整。若選擇由程序自動進行調(diào)整,則程序?qū)Y(jié)構(gòu)的每一層分別判斷,若某一層的剪重比小于規(guī)范要求。則相應(yīng)放大該層的地震作用效應(yīng)。需注意的是本項調(diào)整只對剪重比和內(nèi)力有影響，而對周期和位移沒有影響。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(5.2.5)驗算]層號X向調(diào)整系數(shù)Y向調(diào)整系數(shù)11.3121.20721.1971.12231.0701.00041.0001.00051.0001.00061.0001.00071.0001.00081.0001.000水平地震作用剪重比什么是剪重比？以底部剪力法為例，其底部剪重比λ(剪力系數(shù))為：剪重比的力學涵義就是地震影響系數(shù)。剪重比大小主要取決于自振周期，即結(jié)構(gòu)剛度與質(zhì)量。剛度太大，剪重比大，即地震力太大，不經(jīng)濟。剛度太小，剪重比小，不安全。所以剪重比除滿足規(guī)范要求外尚應(yīng)在適宜范圍內(nèi)。剪重比的合理范圍：①各樓層剪重比應(yīng)滿足規(guī)范要求：λ≥λmin(對于扭轉(zhuǎn)效應(yīng)明顯或基本周期小于3.5s的結(jié)構(gòu)λmin=0.2αmax。)②首層剪重比合理范圍Ⅱ類場地的λ：(0.2～0.4)αmaxⅢ類場地的λ：(0.25～0.5)αmax0.020.030