淺論以SATWE進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)注意的問(wèn)題

Word版本，下載可自由編輯淺論以SATWE進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)注意的問(wèn)題SATWE軟件具有精確?????、高效的特點(diǎn),在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中得到了越來(lái)越廣泛的運(yùn)用。本文淺談SATWE舉行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)注重的幾個(gè)問(wèn)題。

一、SATWE的特點(diǎn)

1、模型化誤差小、分析精度高

SATWE采納空間桿單元模擬梁、柱及支撐等構(gòu)件,用在殼元基礎(chǔ)上凝結(jié)而成的墻元模擬剪力墻。墻元不僅具有墻所在的平面內(nèi)剛度,也具有平面外剛度,可以較好地模擬工程中剪力墻的實(shí)際受力狀態(tài)。對(duì)樓板,SATWE給出四種簡(jiǎn)化假定:樓板整體平面內(nèi)無(wú)限剛、分塊無(wú)限剛、分塊無(wú)限剛帶彈性銜接板帶和彈性樓板。在應(yīng)用中,可按照工程實(shí)際狀況和分析精度要求,選用其中一種或幾種簡(jiǎn)化假定。

2、計(jì)算速度快

SATWE可動(dòng)態(tài)管理計(jì)算機(jī)內(nèi)存資源,所以其在解題能力和速度方面的優(yōu)越性更突出。

3、前后處理功能強(qiáng)

PMCAD模塊建立后,SATWE讀取其數(shù)據(jù),自動(dòng)將其轉(zhuǎn)換成空間有限元分析所需的數(shù)據(jù)格式,并具自動(dòng)導(dǎo)荷及墻元和彈性樓板單元自動(dòng)劃分功能。PK、JLQ為SATWE的后處理模塊,在SATWE計(jì)算完后,可用PK繪梁、柱施工圖,接JLQ繪剪力墻施工圖,并可舉行基礎(chǔ)等其他軟件的設(shè)計(jì)工作。

二、運(yùn)用SATWE舉行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)注重的幾個(gè)問(wèn)題

1、接PM生成SATWE數(shù)據(jù)

在PMCAD中已經(jīng)輸入了結(jié)構(gòu)模型的數(shù)據(jù),在SATWE中還要對(duì)這些數(shù)據(jù)舉行分析和補(bǔ)充,下面有幾點(diǎn)問(wèn)題是設(shè)計(jì)時(shí)需考慮到的。因?yàn)楹爿d的特別性,SATWE軟件將施加荷載的方式分為兩種:“一次性加載”和“模擬施工加載”。其中“模擬施工加載1”方式較好地模擬了在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)施工過(guò)程中,逐層加載,逐層找平的過(guò)程?！澳M施工加載2”是在1的理論基礎(chǔ)上,將豎向構(gòu)件的軸向剛度增大10倍,在一定程度上考慮了基礎(chǔ)的不勻稱沉降。對(duì)于框剪結(jié)構(gòu)而言,外圍框架受力有所增大。剪力墻核心筒受力略有減小,有利于基礎(chǔ)受力更勻稱。所以高層建造普通挑選“模擬施工加載1”,高層框剪基礎(chǔ)宜取“模擬施工加載2”,多層建造普通挑選“一次性加載”。

建造設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮抗震的要求,不應(yīng)采納嚴(yán)峻不規(guī)章的設(shè)計(jì)計(jì)劃。體形復(fù)雜、平立面不規(guī)章的結(jié)構(gòu),可在適當(dāng)部位設(shè)置防震縫,或調(diào)節(jié)平面外形和尺寸,加強(qiáng)構(gòu)造措施。不規(guī)章的建造在計(jì)算時(shí)采納的是空間結(jié)構(gòu)計(jì)算模型,并需舉行薄弱層驗(yàn)算。這在SATWE信息輸入時(shí)都要引起注重。

在計(jì)算地震力時(shí),假如考慮單向地震作用,即用偶然偏心計(jì)算,多層規(guī)章的結(jié)構(gòu)可以不考慮。質(zhì)量和剛度分布顯然不對(duì)稱的結(jié)構(gòu),應(yīng)計(jì)入雙向地震作用下的扭轉(zhuǎn)影響;其他狀況,應(yīng)允許采納調(diào)節(jié)地震作用效應(yīng)的辦法計(jì)入扭轉(zhuǎn)影響。這在抗震規(guī)范和高層建造混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程中都有強(qiáng)制性條文。

在調(diào)節(jié)信息中,有幾個(gè)數(shù)據(jù)的取值是需要注重的?！傲憾藦澗卣{(diào)幅系數(shù)”普通現(xiàn)澆框架梁取0.8-0.9,裝配整體式框架梁取0.7-0.8.彎矩調(diào)幅緣由是:鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)具有塑性內(nèi)力重分布性質(zhì),在豎向荷載作用下考慮適當(dāng)降低梁端彎矩,以削減負(fù)彎矩鋼筋的擁擠現(xiàn)象。另一個(gè)跟梁彎矩有關(guān)系的信息是“梁設(shè)計(jì)彎矩增大系數(shù)”,取值為1.0-1.3,但普通都取1.0,是由于已考慮了活荷載的不利布置?！爸辛簞偠仍龃笙禂?shù)”的取值要按照梁高和樓板的厚度比較來(lái)確定,現(xiàn)澆樓板取值1.3-2.0,普通取2.0,由于在整體式肋形樓蓋中,樓板和梁澆注在一起形成T形截面梁,在承載力計(jì)算時(shí)整體剛度會(huì)有所增大。其余的調(diào)節(jié)信息,只要查看規(guī)范就很簡(jiǎn)單確定下來(lái),這里就不再細(xì)說(shuō)。

另外一個(gè)需要注重的信息是“柱配筋計(jì)算原則”。普通第一次計(jì)算宜按“單偏壓”計(jì)算,然后再按“雙偏壓”來(lái)計(jì)算角柱,角柱在特別構(gòu)件定義中點(diǎn)取,角柱的配筋取兩次計(jì)算中的大值。異形柱按“雙偏壓”來(lái)計(jì)算。

“周期折減系數(shù)”默認(rèn)的取值是1.0,這個(gè)值應(yīng)在建造考慮非承重墻體剛度的影響后舉行調(diào)節(jié)。系數(shù)按如下規(guī)定選取,框架結(jié)構(gòu):磚填充墻多時(shí)取0.6-0.7,磚填充墻少時(shí)取0.7-0.8;框剪結(jié)構(gòu):磚填充墻多時(shí)取0.7-0.8,磚填充墻少時(shí)取0.8-0.9;剪力墻結(jié)構(gòu)取1.0.

2、特別構(gòu)件補(bǔ)充定義

這一步的工作是一定要做的,梁是否鉸結(jié)、不調(diào)幅梁的點(diǎn)取、角柱的點(diǎn)取等都是要用戶指定,這需要對(duì)所設(shè)計(jì)的建造物的受力體系有全面、清楚的理解。如梁鉸接的點(diǎn)取與不點(diǎn)取,所配的鋼筋是徹低不同的:兩端鉸接的梁徹低靠下部鋼筋來(lái)承受荷載,下部配筋很大,支座只構(gòu)造配筋;兩端固接的梁的支座也配有鋼筋,這是因?yàn)樯喜坑胸?fù)彎矩,承受拉力。當(dāng)雙偏壓計(jì)算角柱時(shí),角柱應(yīng)點(diǎn)取,否則就不根據(jù)角柱計(jì)算,配筋也不予增大。

3、結(jié)構(gòu)分析和構(gòu)件內(nèi)力計(jì)算

這一項(xiàng)要選的參數(shù)很少,但對(duì)囫圇結(jié)構(gòu)模型的計(jì)算起到關(guān)鍵的作用。“層剛度比計(jì)算”有三種辦法:1.剪切剛度、2.剪彎剛度、3.地震剪力與地震層間位移的比值。辦法1按《高規(guī)》給出得辦法計(jì)算,過(guò)于容易;辦法2按有限元辦法,利用加單位力來(lái)計(jì)算,用于轉(zhuǎn)換層的計(jì)算;程序隱含的是辦法3,概念和計(jì)算均容易.但未扣除剛體轉(zhuǎn)角引起的位移。三種辦法可能給出差別較大的剛度比結(jié)果,所以要按照工程實(shí)際狀況舉行選取。

4、分析結(jié)果圖形和文本顯示

在舉行配筋計(jì)算與驗(yàn)算后,即可以得到梁柱的配筋簡(jiǎn)圖及一些文本。在查看結(jié)果圖形和文本時(shí)要注重幾個(gè)參數(shù)的限值。

首先,柱軸壓比限值應(yīng)滿足《抗規(guī)》6.3.7條的規(guī)定,并查看梁柱的配筋是否超筋,如有超筋就要考慮調(diào)節(jié)梁柱的截面來(lái)調(diào)節(jié)配筋量。

另外,結(jié)構(gòu)整體性能應(yīng)加以控制:

(1)、位移控制:程序輸出結(jié)果第一項(xiàng)是構(gòu)件節(jié)點(diǎn)位移,其次項(xiàng)是層間位移.位移控制是利用控制位移比舉行的。計(jì)算結(jié)果應(yīng)滿足《抗規(guī)》5.5.1條規(guī)定,浮現(xiàn)個(gè)別位移比超限時(shí),可查位移的大小,在位移很小的狀況下,可不考慮。

(2)、周期控制:《抗規(guī)》5.2.5條對(duì)樓層最小剪重比做了規(guī)定,X、Y方向的有效質(zhì)量系數(shù)普通不應(yīng)小于90%.地震作用最大的方向普通控制在15O內(nèi),當(dāng)大于15O時(shí),應(yīng)將該角度在調(diào)節(jié)信息中再次輸入,并重新導(dǎo)荷驗(yàn)算。另外《高規(guī)》的4.3.5條規(guī)定,結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)為主的第一周期Tt與平動(dòng)為主的第一周期T1之比,A級(jí)高度高層建造不應(yīng)大于0.9;B級(jí)高度高層建造、混合結(jié)構(gòu)高層建造及復(fù)雜高層建造不應(yīng)大于0.850.(3)、層剛度比控制:《抗規(guī)》附錄E2.1規(guī)定,筒體結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層上下層的側(cè)向剛度比不宜大于2;《高規(guī)》的4.4.3條規(guī)定,抗震設(shè)計(jì)的高層建造結(jié)構(gòu),其樓層側(cè)向剛度不宜小于相臨上部樓層側(cè)向剛度的70%或其上相臨三層側(cè)向剛度平均值的80%;《高規(guī)》的5.3.7條規(guī)定,高層建造結(jié)構(gòu)計(jì)算中,當(dāng)?shù)叵率业捻敯遄鳛樯喜拷Y(jié)構(gòu)嵌固端時(shí),地下室結(jié)構(gòu)的樓層側(cè)向剛度不應(yīng)小于相鄰上部結(jié)構(gòu)樓層側(cè)向剛度的2倍:《高規(guī)》的10.2.6條規(guī)定,底部大空間剪力墻結(jié)構(gòu),轉(zhuǎn)換層上部結(jié)構(gòu)與下部結(jié)構(gòu)的側(cè)向剛度,應(yīng)符合高規(guī)附錄D的規(guī)定。當(dāng)結(jié)構(gòu)舉行薄弱層驗(yàn)算時(shí),應(yīng)滿足《抗規(guī)》5.5.5條的彈塑性層間位移角限值的要求。

三、總結(jié)

在建造結(jié)構(gòu)計(jì)算中,SATWE軟件的運(yùn)用十分廣泛,而設(shè)計(jì)過(guò)程中