SATWE軟件計算結(jié)果分析10個比值及調(diào)整方法

1/18作要移比在 中輸樓層位基本概念：位移比包含兩項內(nèi)容(1)樓層豎向構(gòu)件的最大水平位移與平均水平位移的比值；(2)樓層豎向構(gòu)件的最大層間位移與平均層間位移的比值；計算位移比僅考慮墻頂，柱頂?shù)蓉Q向構(gòu)件上節(jié)點的最大位移，不考慮其他節(jié)點的位移。下扭轉(zhuǎn)效應(yīng)較大，位移比是控制結(jié)構(gòu)整體抗扭特性和平面不規(guī)則性的重要指標。A級高度鋼筋混凝土乙類和丙類高層建筑最大適用高度BB級高度鋼筋混凝土乙類和丙類高層建筑最大適用高度結(jié)構(gòu)體系非抗震設(shè)計抗震設(shè)防烈度g0.20g1201005540Ratio(X)和Radio(Y)。其中，Ratio(X)=Max(X)/Ave(X)滿足，簡便的調(diào)整方法：剪力墻剪力墻中筒板柱-剪力墻g不應(yīng)采用0000002)人工調(diào)整：只能人工調(diào)整改變結(jié)構(gòu)平面布置，使結(jié)構(gòu)規(guī)則，剛度均勻，減小結(jié)構(gòu)剛心與層配筋構(gòu)件編號簡圖”中快速找到位移最大的節(jié)點，加強該節(jié)點對應(yīng)的墻、柱等構(gòu)件剛度；也可以找出位移最小的節(jié)點削弱其剛度；直到位移比滿足要求。(1)新高規(guī)5.1.5規(guī)定，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，如果在結(jié)構(gòu)模型中設(shè)定了彈性板或樓板開大洞，應(yīng)計算兩次，第一次抗震計算時選擇satwe→分析與設(shè)計參數(shù)補充定義→總信息→對所有樓層強制采用剛性樓板假定，(2)但需注意的是，對于復(fù)雜結(jié)構(gòu)，如不規(guī)則的坡屋頂、體育館看臺、工業(yè)廠房、錯層和重失真，所以，一般這些結(jié)構(gòu)都不強行進行位移比控制。(3)高層建筑位移比計算應(yīng)考慮偶然偏心的影響，多層建筑可以不考慮。(4)位移比是判斷結(jié)構(gòu)規(guī)則性的重要依據(jù)，對是否考慮雙向地震有重要參考作用。(5)當樓層的最大層間位移角不大于新高規(guī)第3．7．3條規(guī)定的限值的40％時，該樓層豎向構(gòu)件的最大水平位移和層間位移與該樓層平均值的比值可適當放松，但不應(yīng)大于1.6。(6)若位移比超過1.2，則需要在總信息參數(shù)設(shè)置中考慮雙向地震作用；(7)因為高層建筑在水平力作用下，幾乎都會產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)，故樓層最大位移一般都發(fā)生在結(jié)構(gòu)單元的邊角部位。二、層間最大位移與層高之比(層間位移角)結(jié)構(gòu)體結(jié)構(gòu)體系框架筒中筒、剪力墻除框架結(jié)構(gòu)外的轉(zhuǎn)換層(1)層間位移比：即樓層豎向構(gòu)件的最大層間位移角與平均層間位移角的比值。層間位移角：墻、柱層間位移與層高的比值。最大層間位移角：墻、柱層間位移角的最大值。平均層間位移角：墻、柱層間位移角的最大值與最小值之和除2?？刂颇康?層間位移加以控制，主要目的有以下幾點：1．保證主體結(jié)構(gòu)基本處于彈性受力狀態(tài),避免混凝土墻柱出現(xiàn)裂縫,控制樓面梁板的裂縫2．保證填充墻,隔墻,幕墻等非結(jié)構(gòu)構(gòu)件的完好,避免產(chǎn)生明顯的損壞。結(jié)構(gòu)位移輸出文件(WDISP.OUT)電算結(jié)果的判別與調(diào)整要點:間位移角則不需要考慮偶然偏心；2．最大層間位移是在剛性樓板假設(shè)下的控制參數(shù)。構(gòu)件設(shè)計與位移信息不是在同一條件下的結(jié)果(即構(gòu)件設(shè)計可以采用彈性樓板計算，而位移計算必須在剛性樓板假設(shè)下獲得)，故3．因為高層建筑在水平力作用下,幾乎都會產(chǎn)生扭轉(zhuǎn),故樓層最大位移一般都發(fā)生在結(jié)構(gòu)單部位。三、周期比控制新高規(guī)的3.4.5條規(guī)定，結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)為主的第一自振周期T與平動為主的第一自振周期T之tl中沒有明確提出該概念，所以多層時該控制指標可以適當放松，但一般不大于1.0。)：1宜考慮平扭耦聯(lián)計算結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)效應(yīng)，振型數(shù)不應(yīng)小于15，對多塔樓結(jié)構(gòu)的振型數(shù)不應(yīng)小于塔樓數(shù)的9倍，且計算振型數(shù)應(yīng)使各振型參與質(zhì)量之和不小于總質(zhì)量的90％；2應(yīng)采用彈性時程分析法進行補充計算；3宜采用彈塑性靜力或彈塑性動力分析方法補充計算。周期比:即結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)為主的第一自振周期(也稱第一扭振周期)Tt與平動為主的第一自振周的不利影響，使結(jié)構(gòu)的抗扭剛度不能太弱。因為當兩者接近時,由于振動藕連的影響,結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)效應(yīng)將明顯增大。(1)計算結(jié)果詳周期、地震力與振型輸出文件(WZQ.OUT)，因satwe電算結(jié)果中并未直接給出周期比，故對于通常的規(guī)則單塔樓結(jié)構(gòu)，需人工按如下步驟驗算周期比。(2)根據(jù)各振型的兩個平動系數(shù)和一個扭轉(zhuǎn)系數(shù)(三者之和等于1)判別各振型分別是扭轉(zhuǎn)為主的振型(也稱扭轉(zhuǎn)振型)還是平動為主的振型(也稱平動振型)。一般情況下，復(fù)雜的結(jié)構(gòu)還應(yīng)結(jié)合主振型信息來進行判斷； (3)通常周期最長的扭轉(zhuǎn)振型對應(yīng)的就是第一扭轉(zhuǎn)周期T，周期最長的平動振型對t應(yīng)的就是第一平動周期T1(4)對照“結(jié)構(gòu)整體空間振動簡圖”，考察第一扭轉(zhuǎn)/平動周期是否引起整體振動，局部振動不能當做第一扭轉(zhuǎn)/平動周期。需考察下一個次長周期。(5)考察第一平動周期的基底剪力比是否為最大TT)t1多塔結(jié)構(gòu)周期比：體育場館、空曠結(jié)構(gòu)和特殊的工業(yè)建筑，沒有特殊要求的，一般不需要控制周期比。體育場館、空曠結(jié)構(gòu)和特殊的工業(yè)建筑，沒有特殊要求的，一般不需要控制周期比。周期、地震力與振型輸出文件(WZQ.OUT)考慮扭轉(zhuǎn)耦聯(lián)時的振動周期(秒)、X,Y方向的平動系數(shù)、扭轉(zhuǎn)系數(shù)振型號周期轉(zhuǎn)系數(shù)1)2)3)4)5)6)7)8)9).630610.614454248.187640.17180.1355.099430.084900.0752平動系數(shù)(X+Y)9.00.63扭65X方向的有效質(zhì)量系數(shù):97.72%Y方向的有效質(zhì)量系數(shù):96.71%0.4248/0.6306=0.6797.72%96.71%<0.9說明無需再增加振型計算(高規(guī)5.1.13，計算振型數(shù)應(yīng)使各振型參與質(zhì)量之和不小于總質(zhì)量的90％)2)人工調(diào)整：只能人工調(diào)整改變結(jié)構(gòu)平面布置，提高結(jié)構(gòu)規(guī)扭轉(zhuǎn)剛度；總的調(diào)整原則是加強結(jié)構(gòu)外圍墻、柱或梁的剛度，適當削弱結(jié)構(gòu)中間墻、柱的剛度。電算結(jié)果的判別與調(diào)整要點:能,通過參數(shù)Ratio(振型的基底剪力占總基底剪力的百分比)可以判斷出那個振型是X方向確定，應(yīng)按上述[高規(guī)]5.1.13條(B級高度的高層建筑結(jié)構(gòu)和本規(guī)程第10章規(guī)定的復(fù)雜高總質(zhì)量的90％)執(zhí)行，振型數(shù)是否足夠，應(yīng)以計算振型數(shù)使振型參與質(zhì)量不小于總質(zhì)量的到參與計算振型的[有效質(zhì)量系數(shù)]≥90％)3.如同位移比的控制一樣，周期比側(cè)重控制的是側(cè)向剛度與扭轉(zhuǎn)剛度之間的一種相對求結(jié)構(gòu)承載布局的合理求結(jié)構(gòu)承載布局的合理性?？紤]周期比限制以后，以前看來規(guī)整的結(jié)構(gòu)平面，從新規(guī)范的角期比不滿足要求，說明結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)剛度相對于側(cè)移剛度較小，總的調(diào)整原則是要加強外圈結(jié)構(gòu)剛度、增設(shè)抗震墻、增加外圍連梁的高度、削弱內(nèi)筒的剛度。a)扭轉(zhuǎn)周期大小與剛心和形心的偏心距大小無關(guān)，只與樓層抗扭剛度有關(guān)；b滿足；平動周期；心筒平面尺度與結(jié)構(gòu)總高度之比偏小，應(yīng)加大核心筒平面尺寸或加大核心筒外墻厚，增大核加大中部剪力墻的剛度措施來調(diào)整結(jié)構(gòu)的抗扭剛度。we對所有樓層強制采用剛性樓板假定)，按規(guī)范要求的條件計算周期比，第二次應(yīng)在周期比滿層建筑結(jié)構(gòu)，不宜考慮周期比控制。(1)結(jié)構(gòu)抗側(cè)力構(gòu)件的布局均勻?qū)ΨQ。(2)增加結(jié)構(gòu)周邊剛度：a.增大周邊柱、剪力墻的截面或數(shù)量。b.增大周邊梁的高度，樓板的厚度。c.在樓板外伸段凹槽處設(shè)置連接梁或連接板。e.減小周邊剪力墻洞口。(6)降低結(jié)構(gòu)中部的剛度：a.結(jié)構(gòu)中部剪力墻上開洞；b.中部核心筒開結(jié)構(gòu)洞再填充。規(guī)范條文：1．抗震規(guī)范附錄E.2.1規(guī)定，筒體結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層上下的結(jié)構(gòu)質(zhì)量中心宜接近重合(不包括裙房)，轉(zhuǎn)換層上下層的側(cè)向剛度比不宜大于2。1鄰上層的比值不宜小于0.7，與相鄰上部三層剛度平均值的比值不宜小于0.8。3．高規(guī)的5.3.7條規(guī)定，高層建筑結(jié)構(gòu)整體計算中，當?shù)叵率翼敯遄鳛樯喜拷Y(jié)構(gòu)嵌固部位與首層側(cè)向剛度比不宜小于2。γ表示轉(zhuǎn)換層上、下層結(jié)構(gòu)剛度的變化，γ宜接近1，非抗震設(shè)計時γ不應(yīng)小于0.4，e1e1e1抗震設(shè)計時γ不應(yīng)小于0.5。e1E換層下部結(jié)構(gòu)與上部結(jié)構(gòu)的等效側(cè)向剛度比γ。γ宜接近1，非抗震設(shè)計時γ不應(yīng)小e2e2e2于0.5，抗震設(shè)計時γ不應(yīng)小于0.8。e2剛度比指結(jié)構(gòu)豎向不同樓層的側(cè)向剛度的比值(也稱層剛度比)，該值主要為了控制高層層結(jié)構(gòu)的豎向規(guī)則性，以免豎向剛度突變，形成薄弱層。對于地下室結(jié)構(gòu)頂板能否作為嵌規(guī)]與[高規(guī)]提供有三種方法計算層剛度，即剪切剛度(Ki=GiAi/hi)<高規(guī)附錄E.0.1>、剪彎剛度(Ki=Vi/Δi)<高規(guī)附錄E.0.3>、地震剪力與地震層間位移的比值(Ki=Vi/Δui)(Ki=Fi/Δi，satwe實際計算方式)。<3.4.3條文說明和高規(guī)4.3.5中建議的計算方法>。剛度的正確理解應(yīng)為產(chǎn)生一個單位位移所需要的力建筑結(jié)構(gòu)的總信息(WMASS.OUT)===============================================================各層剛心、偏心率、相鄰層側(cè)移剛度比等計算信息Ratx1，Raty1:X，Y方向本層塔側(cè)移剛度與上一層相應(yīng)塔側(cè)移剛度70%的側(cè)移剛度80%的比值中之較小者==============================================================Ratx1、Raty1>12)人工調(diào)整：如果還需人工干預(yù)，可適當降低本層層高和加強本層墻、柱或梁的剛度，適當提高上部相關(guān)樓層的層高和削弱上部相關(guān)樓層墻、柱或梁的剛度。電算結(jié)果的判別與調(diào)整要點:弱層，然后在真實條件下完成其它結(jié)構(gòu)計算。2.層剛比計算及薄弱層地震剪力放大系數(shù)的結(jié)果詳見結(jié)構(gòu)的總信息WMASS.OUT。一般調(diào)整信息中通過人工強制指定。為一層時或多層建筑及磚混結(jié)構(gòu)應(yīng)選擇“剪切剛度”；對于底部大空間為多層時或有支撐的數(shù))——層剛度比計算。承載力之比控制規(guī)范條文：層間受剪承載力比也是控制結(jié)構(gòu)豎向不規(guī)則性和判斷薄弱層的重要指標。A級高度高層建筑的樓層抗側(cè)力結(jié)構(gòu)的層間受剪承載力不宜小于其相鄰上一層受剪承載B級高度高層建筑的樓層抗側(cè)力結(jié)構(gòu)的層間受剪承載力不應(yīng)小于其相鄰上一層受剪承載抗規(guī)3.4.4-2(3)規(guī)定：平面規(guī)則而豎向不規(guī)則的建筑，剛度小的樓層的地震剪力應(yīng)乘以不小于1.15的增大系數(shù)；樓層承載力突變時，薄弱層抗側(cè)力結(jié)構(gòu)的受剪承載力不應(yīng)?。簜?cè)向剛度變化、承載力變化、豎向抗側(cè)力構(gòu)件連續(xù)性不符合5.3、3.5.4條要求的樓層，其對應(yīng)于地震作用標準值的剪力應(yīng)乘以建筑結(jié)構(gòu)的總信息(WMASS.OUT)************************************************************樓層抗剪承載力、及承載力比值*************************************************************Ratio_Bu:表示本層與上一層的承載力之比Ratio_Bu>0.8(0.75)如不符，說明本層為薄弱層，加強軟件實現(xiàn)方法:1.層間受剪承載力的計算與砼強度、實配鋼筋面積等因素有關(guān)，在用SATWE軟件接KSATWE真實的。承載力之比的比值，該比值是否滿足規(guī)范要求需要設(shè)計人員人為判斷。3.受剪承載力計算以矩形柱代替異性柱和剪力墻作近似計算，結(jié)果僅供參考。1．對于剪力墻結(jié)構(gòu),框剪結(jié)構(gòu),筒體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性必須符合下列規(guī)定:EJ1.4H2∑Gdi2．對于框架結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性必須符合下列規(guī)定:iji名詞釋義：結(jié)構(gòu)的側(cè)向剛度與重力荷載設(shè)計值之比稱為剛重比。它是控制結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)定的重要指雙曲線關(guān)系增加。高層建筑在風荷載或水平地震作用下,若重力二階效應(yīng)過大則會引起結(jié)構(gòu)建筑結(jié)構(gòu)的總信息(WMASS.OUT)=============================================================結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)定驗算結(jié)果=============================================================X向剛重比EJd/GH2=47.79Y向剛重比EJd/GH2=41.49該結(jié)構(gòu)剛重比EJd/GH2大于1.4,能夠通過高規(guī)(5.4.4)的整體穩(wěn)定驗算該結(jié)構(gòu)剛重比EJd/GH2大于2.7,可以不考慮重力二階效應(yīng)(見七、重力二階效應(yīng))應(yīng)”，程序自動計入重力二階效應(yīng)的影響。七、重力二階效應(yīng)(p-Δ)：1.對于剪力墻結(jié)構(gòu),框剪結(jié)構(gòu),筒體結(jié)構(gòu):EJ≥2.7H2∑Gdi2．對于框架結(jié)構(gòu)iji效應(yīng)對水平力作用下結(jié)構(gòu)內(nèi)力和位移的不利影響。新抗規(guī)新抗規(guī)3.6.3規(guī)定：當結(jié)構(gòu)在地震作用下的重力附加彎矩大于初始彎矩的10％時，應(yīng)計入重力二階效應(yīng)的影響。(注：重力附加彎矩指任一樓層以上全部重力荷載與該樓層地震高的乘積。)階效應(yīng)的彈性分析時，應(yīng)按現(xiàn)行國家標準《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》GB50017的有關(guān)規(guī)定，在每層柱頂附加假想水平力?？紤]二階效應(yīng)的不利影響。B的影響。新混規(guī)附錄B：在框架結(jié)構(gòu)、剪力墻結(jié)構(gòu)、框架-剪力墻結(jié)構(gòu)及筒體結(jié)構(gòu)中，當采用增大系數(shù)法近似計算結(jié)構(gòu)因側(cè)移產(chǎn)生的二階效應(yīng)(P—△效應(yīng))時，應(yīng)對未考慮P—△效應(yīng)的一階彈性分析所得的柱、墻肢端彎矩和梁端彎矩以及層間位移分別按公式(B．0．1—1)和公式(B．0．1—2)乘以增大系數(shù)ηs。s名詞釋義：側(cè)向剛度較柔的建筑物，在風荷載或水平地震作用下將產(chǎn)生較大的水平位移△，由于結(jié)構(gòu)在豎向荷載P的作用下，使結(jié)構(gòu)進一步增加側(cè)移值且引起結(jié)構(gòu)內(nèi)部各構(gòu)件產(chǎn)生附加內(nèi)力。這種使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生幾何非線性的效應(yīng)，稱之為重力二階效應(yīng)。操作說明：加彎矩大于水平力作用下構(gòu)件彎矩的1/10時，應(yīng)考慮重力二階效應(yīng)。通?；炷两Y(jié)構(gòu)可以不考慮重力二階效應(yīng)，鋼結(jié)構(gòu)按抗規(guī)8.2.3-1考慮。也可以根據(jù)WMASS.OUT中提示，若顯示可以不考慮重力二階效應(yīng)，則不考慮該選項。Satwe軟件采用的是等效幾何剛度的有限元法，采用這種方法考慮P—△效應(yīng)影響注意：考慮二階效應(yīng)后計算的位移仍應(yīng)滿足新高規(guī)第3．7．3條的規(guī)定。[新抗規(guī)]5.2.5條與[高規(guī)]4.3.12條規(guī)定，抗震驗算時，結(jié)構(gòu)任一樓層的水平地震剪力應(yīng)符合下式要求：名詞釋義：于3.5S的結(jié)構(gòu),以及存在薄弱層的結(jié)構(gòu),剪重比若不滿足最小值要求，說明結(jié)構(gòu)有可能出現(xiàn)顯的薄弱地位，出于對結(jié)構(gòu)安全的考慮,規(guī)范增加了對剪重比的要求。周期、振型、地震力(WZQ.OUT)，各塔的地震剪力為V和V。xy操作說明：we層地震內(nèi)力值之和，用以調(diào)整該樓層地震剪力，以滿足剪重比要求。3)人工調(diào)整：如果還需人工干預(yù)，可按下列三種情況進行調(diào)整：電電算結(jié)果的判別與調(diào)整要點:2．對于一般高層建筑而言,結(jié)構(gòu)剪重比底層為最小,頂層最大,故實際工程中,結(jié)構(gòu)剪重比由底層控制,由下到上,哪層的地震剪力不夠，就放大哪層的設(shè)計地震內(nèi)力。3．各層地震內(nèi)力自動放大與否在調(diào)整信息欄設(shè)開關(guān)；如果用戶考慮自動放大，SATWE將在5．六度區(qū)剪重比可在0.7％~1％取。若剪重比過小，均為構(gòu)造配筋,說明底部剪力過小，構(gòu)模型，參數(shù)設(shè)置是否正確或結(jié)構(gòu)布置是否太剛。6.地下室由于受回填土的約束作用，可以不考慮剪重比調(diào)整。7.對于豎向不規(guī)則結(jié)構(gòu)的薄弱層的水平地震剪力應(yīng)增大1.15倍，即上表中樓層最小地震規(guī)范條文：值。對Ⅳ類場地上較高的高層建筑，柱軸壓比限值應(yīng)適當減小。柱軸壓比限值見下表：結(jié)構(gòu)體結(jié)構(gòu)體系抗震等級一級二級三級框架結(jié)構(gòu)0.650.75墻結(jié)構(gòu)、0.750.85筒體結(jié)構(gòu)部分框支剪力墻結(jié)構(gòu)0.600.70加強加強部位的墻肢軸壓比不宜超過下表的限值。剪力墻軸壓比限值一一級(9度)一級(7、8度)抗震等級(設(shè)防烈度)二級、三級軸壓比μ=N軸壓比μ=N/fA指柱地軸軸壓比限值，并宜符合下列要求：一、二、三級抗震等級剪力墻，在重力荷載代表值作用下，當墻肢底截剪力墻設(shè)置構(gòu)造邊緣構(gòu)件的最大軸壓比：抗震抗震等級(設(shè)防烈度)一級(9度)一級(7、8度)二級、三級軸壓比限值0.10.20.3nc震作用組合的軸向壓力設(shè)計值與柱的全截面面積和混凝土軸心抗壓強度設(shè)計值乘積之比值。nc剪力墻肢軸壓比指在重力荷載代表值作用下墻的軸壓力設(shè)計值與墻的全截面面積和混凝土軸心抗壓強度設(shè)計值乘積的比值混凝土構(gòu)件配筋、鋼構(gòu)件驗算輸出文件(WPJ*.OUT)Uc---軸壓比(N/Ac/fc)(程序會自動對超出規(guī)范的值用紅色標注出)便的調(diào)整方法：墻、柱混凝土強度電算結(jié)果的判別與調(diào)整要點:1．抗震等級越高的建筑結(jié)構(gòu)，其延性要求也越高，因此對軸壓比的限制也越嚴格。對于框級變化時,還驗算該位置的軸壓比。SATWE驗算結(jié)果，當計算結(jié)果與規(guī)范不符時，軸壓比數(shù)值會自動以紅色字符顯示值會自動以紅色字符顯示。3．需要說明的是，對于墻肢軸壓比的計算時，規(guī)范取用重力荷載代表值作用下產(chǎn)生的軸壓力設(shè)計值(即恒載分項系數(shù)取1.2,活載分項系數(shù)取1.4)來計算其名義軸壓比,是為了保證地震作用下的墻肢具有足夠的延性,避免受壓區(qū)過大而出現(xiàn)小偏壓的情況,而對于截面復(fù)雜的墻肢來說,計算受壓