PKPM专题研讨会讲义

1、济南旗云科技发展有限公司 PKPM专业服务机构SATWE软件分析与设计参数补充定义裙房层数：规范：高规第10.6.4条条文说明指出为保证多塔楼建筑中塔楼与底盘整体工作，塔楼之间裙房连接体的屋面梁以及塔楼中与裙房连接体相连的外围柱、墙，从固定端至出裙房屋面上一层的高度范围内，在构造上应予以特别加强。实现：程序设置了裙房层数参数，作为多塔楼结构的底部加强部位的判断因素，即底部加强部位的高度还要满足裙房层数的要求，从而加强墙的抗震构造。 裙房层数参数的加强仅限于剪力墙，程序没有对塔楼之间裙房连接体的屋面梁以及塔楼中与裙房连接体相连的外围柱构造上应予以特别加强。对于这些部位应在施工图中特别加强。地下室

2、层数：是为导算风荷载和自动形成嵌固约束信息服务的，因为地下室无风荷载作用注意：这里的地下室层数是指与上部结构同时进行内力分析的地下室部分壳元最大边长：是在墙元细分时需要的一个参数，对于尺寸较大的剪力墙，在作墙元细分形成一系列小壳元时，为确保分析精度，要求小壳元的边长不得大于给定限值，程序限定1.0=Dmax=5.0，隐含为2。 对于一般工程可取2，对于框支剪力墙结构，可取得小些，如1.5或1.0。模拟施工荷载的两种算法结构基本周期：采用高规中的经验公式或者直接采用软件的缺省值，待计算完成后输入计算书中的结构基本周期。 体型系数：现代多、高层结构立面变化较大，不同的区段内的体型系数可能不一样.

3、(程序限定最多为三段)结构规则性：建筑及其抗侧力结构的平面布置宜规则，对称，并应具有良好的整体性，建筑的立面和竖向剖面宜规则，结构的侧向刚度宜均匀变化，竖向抗侧力构件的截面尺寸和材料强度宜自下而上逐渐减小，避免抗力结 构的侧向刚度和承载力突变。如果平面或竖向不规则，会对楼层水平位移、层间位移以及薄弱层的计算都会产生很大的影响。振型组合数：规范：高规5.1.13-2条规定，抗震计算时，宜考虑平扭耦联计算结构的扭转效应，振型数不应小于15，对多塔结构的振型数不应小于塔楼数的9倍，且计算振型数应使振型参与质量不小于总质量的90%。 振型数的多少与结构层数及结构形式有关，当结构层数较多或结构层刚度突变

4、较大时，振型数也应取得多些，如有弹性节点、多塔楼、转换层等结构形式。注意：程序中可参看文件WZQ.OUT中的有效质量系数值来判断振型数取的是否够。振型数选取原则n 粗略估计振型数不应小于15，多塔结构的振型数不应小于塔楼数的9倍等n 经过计算看振型参与质量是否超过总质量的90%。如超过，则继续进行；如不够，则应返回参数设置项，去增加振型数。活荷质量折减系数是计算重力荷载代表值时的活荷载组合值系数。（抗震规范5.1.3)周期折减系数为了充分考虑框架结构和框剪结构的填充墙刚度对计算周期的影响。 对于框架结构若砖墙较多，可取0.6-0.7；较少可取 0.7-0.8； 对于框架-剪力墙结构可取0.8-

5、0.9； 纯剪力墙结构可不折减。阻尼比、特征周期、多遇或罕遇地震影响系数最大值隐含规范规定值，它随地震烈度而变化。对有些地区标准用不同的地震计算参数时，可以通过该参数的变化求得该地区的地震力。考虑活荷载不利布置的最高层号 程序可以考虑梁活荷载不利布置：n 若定义为0,表示不考虑梁活荷不利布置作用;n 若填一个大于零的数N,则表示从1-N各层考虑梁活荷载的不利布置,而N+1层以上则不考虑活荷不利布置；n 若N等于结构的层数,则表示对全楼所有层都考虑活荷的不利布置。梁端负弯矩调幅系数n 在竖向荷载作用下，钢筋混凝土框架梁设计允许考虑混凝土的塑性变形内力重分布，适当减小支座负弯矩，相应增大跨中正弯矩

6、，梁端负弯矩调幅系数可在0.8-1.0范围内取值。n 注意：此项调整只针对竖向荷载，对地震力和风荷载不起作用。梁设计弯矩增大系数 通过调整梁的设计弯矩，提高其安全储备。注意： 1、对正负设计弯矩均增大 2、对于已经考虑活荷不利布置的楼层，SATWE将使此项不起作用。梁扭矩折减系数n 对于现浇楼板结构，采用刚性楼板假定时，应当考虑楼板对梁抗扭的作用，而对梁的扭矩进行折减。折减系数可在0.4-1.0范围内取值。n 注意: 若考虑楼板的弹性变形，梁的扭矩不应折减。连梁刚度折减系数n 两端都与剪力墙相连的梁称为连梁。n 多高层结构设计中允许连梁开裂,开裂后连梁的刚度有所降低,程序中通过此项来反映开裂后

7、的连梁刚度。n 为防止连梁开裂过大，此系数不宜取值过小，一般不宜小于0.55。n 剪力墙洞口上方的墙（连梁）也采用此参数进行刚度折减。中梁刚度增大系数n 程序中框架梁是按矩形部分输入截面尺寸并计算刚度的，对于现浇楼板，在采用刚性楼板假定时，楼板作为梁的翼缘是梁的一部分，在分析中可用此系数来考虑楼板对梁刚度的贡献。n 注意：梁刚度增大系数BK由设计人员指定，可在1.0-2.0范围内取值。程序自动搜索中梁和边梁，两侧均与刚性楼板相连的中梁的刚度放大系数为BK，只有一侧与刚性楼板相连的中梁或边梁的刚度放大系数为1.0+（BK-1）/2，其它情况的梁刚度不放大。9度设防烈度的各类框架和一级抗震等级的框

8、架结构梁柱超配系数 对于9度设防烈度的各类框架和一级抗震等级的框架结构,框架梁和连梁端部剪力、框架柱端部弯矩、剪力调整应按实配钢筋和材料强度标准值来计算。程序要求输入超配系数(参见高层建筑混凝土结构技术规程第6.2.1条和6.2.3条或新规范PKPM设计软件实用手册)调整与框支柱相连的梁内力 规范要求对框支柱的地震作用弯矩、剪力进行调整。程序自动对框支柱的弯矩剪力作调整，由于调整系数往往很大，为限避免异常情况，程序给出了一个控制开关，由设计人员决定是否对与框支柱相连的框架梁的弯矩剪力进行相应调整。全楼地震力放大系数n 是地震力调整系数，可通过此参数来放大地震力，提高结构的抗震安全度，其经验取值

9、范围是1.0-1.5。n 注意：此项调整对位移、剪重比、内力计算有影响而对周期计算没有影响。按抗震规范第5.2.5条调整各楼层地震力n 新抗震规范5.2.5条规定,抗震验算时,结构任一楼层的水平地震的剪重比不应小于表5.2.5条给出的最小地震剪力系数。程序给出了一个控制开关,由设计人员决定是否由程序自动进行调整。若选择由程序自动进行调整,则程序对结构的每一层分别判断,若某一层的剪重比小于规范要求。则相应放大该层的地震作用效应。n 注意：本项调整只对剪重比和内力有影响，而对周期和位移没有影响。剪重比的调整 最小地震剪力调整：新抗震规范5.2.5条规定，抗震验算时，结构任一楼层的水平地震的剪重比不

10、应小于表5.2.5给出的最小地震剪力系数。对于竖向不规则结构的薄弱层，尚应乘以1.15的增大系数自动放大与否设开关；如果用户考虑自动放大，SATWE将在WZQ.OUT中输出程序内部采用的放大系数：文件WZQ.OUT :各楼层地震剪力系数调整情况 抗震规范(5.2.5)验算层号 X向调整系数 Y向调整系数 1 1.312 1.207 2 1.197 1.122 3 1.070 1.000 4 1.000 1.000 5 1.000 1.000 6 1.000 1.000 7 1.000 1.000 8 1.000 1.000 根据我们的工作，绝大多数较规则的多高层建筑，其楼层最小剪重比出现在结构

11、底层，也就是说底层剪重比是起控制作用的，少数结构其楼层剪重比的最小值不出现在底层，但与底层相比也相差很小。基于此，我们在程序中采用的调整方法是：全楼的地震力采用同一个调整系数，或者严格点说，一个地震作用方向对应一个调整系数,这个调整系数通过剪重比最小的楼层决定。对于楼层剪重比的最小值不出现在底层的结构，这种调整可能略偏于保守，但仍不失合理。这种调整方法的最大优点是：不改变地震力的分布特性，不破坏各振型地震力作用下结构内力的平衡。指定薄弱层个数及相应薄弱层层号 新抗震规范3.4.3条规定,竖向不规则的建筑结构,其薄弱层的地震剪力应乘以1.15的增大系数;新高规5.1.14条规定,楼层侧向刚度小于

12、上层的70%或其上三层平均值的80%时,该楼层地震剪力应乘1.15增大系数.针对这些条文,程序要求设计人员输入薄弱层楼层号,程序对薄弱构件的地震作用内力乘以1.15的增大系数。顶塔楼内力放大起算层号及放大系数n 用基底剪力法分析，可以通过这个系数放大结构顶部塔楼的内力（一般为3倍）。n 用振型分解法分析，可以不调整顶部塔楼的内力，可将起算层号填为0。n 注意：v 是否放大塔楼内力由设计人员决定v 结构建模时将小塔楼作为一层输入，增加振型数量，顶楼层号及放大系数通常都取0v 只有特殊工程需要放大时才改这两个参数v 此系数仅放大顶塔楼的内力，并不改变位移。梁柱重叠部分作为刚域对计算的影响n 正常情

13、况下，梁的长度为两根柱间形心的距离n 柱的截面积较大时可将梁柱重叠部分作为刚域考虑，梁的长度为净跨距离。n 梁自重和截面设计按扣除刚域后的梁长计算。n 梁上的外荷载按梁两端节点计算。n 一般而言，对于异型柱结构，宜采用“梁柱重叠部分简化为刚域”，对于矩形柱结构，可以将其作为一种安全储备而不选择它梁与柱重叠部分是否作为刚域的差别“是”刚度大，自重小，梁端负弯矩小“否”刚度小，自重大，梁端负弯矩大柱配筋计算：单偏压与双偏压 现行的混凝土结构设计规范、高层建筑混凝土结构技术规程、建筑抗震设计规范等对何时采用双偏压计算有明确的要求，如高层建筑混凝土结构技术规程第6.2.4条规定，角柱应按双向受力构件进

14、行正截面承载力设计。 对于规范没有要求用双偏压计算的，最好用单偏压计算，双偏压验算。 异型柱建议用双偏压计算。混凝土柱的计算长度系数计算执行混凝土规范7.3.11-3条 选择此项,混凝土柱计算长度系数的计算将执行混凝土规范7.3.11-3条,否则将仅执行混凝土规范7.3.11-2条,与旧规范相同(即底层柱取1.0上层柱取1.25)。柱计算长度系数按有侧移计算 此参数专用于钢柱,当选择“有侧移”时,程序按钢结构设计规范附录4.2的公式计算，当选择“无侧移”时，程序按钢结构设计规范附录4.1的公式计算。注意事项 主筋强度应与PM中取相同的值，否则虽计算按此处值计算，但接力PK绘施工图时，仍按照PM

15、中的强度等级标注。恒荷载分项系数调整 根据建筑结构荷载规范3.2.5条中的要求,程序增加了永久荷载效应控制组合,即相应的永久荷载效应分项系数取1.35,当1.35恒+1.4*0.7活>1.2恒+1.4活时取1.35恒+1.4*0.7活。 注意：此项调整程序自动完成 不能轻率调整规范规定的分项系数!地震信息里的活荷载质量折减系数与荷载组合里的活荷重力荷载代表值系数的区别n 活荷载质量折减系数主要用于计算质量矩阵，填此参数则结构总质量将折减。n 活荷重力荷载代表值系数主要用于静力荷载组合，填此参数则结构总质量将不折减。回填土对地下室约束的相对刚度 该参数的含义是基础回填土对结构约束作用的刚度

16、与地下室抗侧移刚度的比值。n 取正数，有约束作用，取值24，不太敏感。n 取为0，则认为基础回填土对结构没有约束作用n 取负数m（m小于或等于地下室层数M），则认为有m层地下室无水平位移（嵌固），但必须注意嵌固层的刚度比要求（>2）。地下室顶板与外围墙的人防等效荷载 这两项参数需按人民防空地下室设计规范中第4.5.2取值。SATWE软件特殊构件补充定义特殊梁n 不调幅梁：在配筋计算时不作弯矩调幅的梁n 连梁: 与剪力墙相连,允许开裂,可作刚度折减的梁 (程序自动判断)n 转换梁：框支转换梁或托柱梁（必须人工设定）n 刚性梁：两端都在柱截面范围内的梁(程序自动判断)n 铰接梁：一端或两端铰

17、接 特殊柱/特殊斜撑n 铰接柱/铰接斜撑：一端或两端铰接 n 角柱： 不与剪力墙相交的转角柱 n 框支柱：上部托剪力墙的柱n 门式钢柱：n 人字或十字支撑：n 斜柱：按斜撑输入，应设为刚接弹性楼板n 刚性楼板： 假定楼板平面内无限刚，楼板平面外刚度不考虑（取为零），适于大多数民用建筑。n 弹性楼板6：真实地计算楼板平面内和平面外的刚度，适用所有工程，但计算量大，不轻易采用，主要用于板柱结构和板柱-抗震墙结构。n 弹性楼板3：假定楼板平面内无限刚，程序仅真实地计算楼板平面外刚度，适用平面内刚度大，不可忽略平面外刚度的结构，适用于厚板转换层结构。n 弹性膜：程序真实地计算楼板平面内刚度，楼板平面外

18、刚度不考虑（取为零），适于工业 厂房、楼板开大洞、体育场馆结构、楼板平面较长或有较大凹入以及平面弱连接的结构。非荷载作用温度、收缩、地基不均匀差异沉降是属于变形作用，称为非荷载作用n 温度应力n 收缩分析n 不均匀沉降1.温度应力分析 程序只考虑构件的内外温差的平均值比原始温度高（低）时造成的伸长（缩短）效应n 温度荷载定义n 输入两组节点温差n 改变楼层继续n 不设置温差的节点视为两组温差为02.收缩分析n 混凝土收缩可以用收缩当量温差来表示n 程序用温度应力计算功能来完成收缩分析3.不均匀沉降分析v 弹性支座n 目前弹性支座不能设置于底层的柱底和 墙底处，只能设置于其它自由节点处n 输入弹

19、簧刚度值n 捕捉节点v 支座位移n 输入位移值n 捕捉节点吊车荷载分析v 吊车荷载作用的牛腿处一般没有楼板v 吊车柱之间必须考虑支撑的作用v 同一轨道内可以有一部或多部吊车v 含吊车的荷载组合大大增加v 吊车梁可以不输入（不作为吊车梁计算）v 吊车轮压及刹车力要通过影响线求出v 地震力、基础都未考虑吊车影响v 带重型吊车的工业厂房最好用PK计算分析SATWE软件计算控制参数设定层刚度比的计算方式具体操作n 程序按用户选定的层刚度比计算方法进行计算，在WMASS.OUT中给出n 用户确认过的薄弱层，程序自动执行对该层地震剪力增大1.15倍的增大系数。n 对大多数一般的结构应选择第3种层刚度算法n

20、 选第3种计算方法时，一般采用“刚性楼板假定”。n 对于有弹性板或板厚为零的工程，应计算两次。在刚性楼板假定条件下计算层刚度并找出薄弱层。再在真实条件下计算，并且检查原找出的薄弱层是否得到确认，然后完成其他计算。n 程序检查刚度比时，分别按结构两个主轴方向x,y进行。一旦发现任一方向为侧刚不规则，则该层即为薄弱层，沿x,y向地震作用的地震剪力均乘1.15增大系数。两种计算分析方法采用振型分解反应谱法计算地震作用：n 侧刚分析方法（算法1）： 只有刚性板时用 简化分析方法n 总刚分析方法（算法2）: 有弹性板时用 详细分析方法薄弱层的计算n 根据高规第4.6.4条，要对7-9度时楼层屈服强度系数

21、小于0.5的框架结构；甲类建筑和9度设防乙类建筑；隔震和消能建筑结构，进行高于本地区设防烈度预估的罕遇地震作用下薄弱层的抗震变形验算。n 本程序仅对12层以下矩形柱混凝土纯框架结构，在罕遇地震作用下薄弱层弹塑性层间位移角进行简化计算。n 计算结果在SAT-K.OUT文件中输出n 这类建筑结构很少，一般可不选砌体结构PKPM各模块适用范围PKPM系统中，不同类型的砌体房屋采用不同软件或者两个软件协作完成结构设计，具有砌体结构设计功能的模块及其适用范围如下：PMCAD：砖砌体房屋结构设计；底部框架-抗震墙房屋上部砌体结构设计QIK：小砌块房屋结构设计；底部框架-抗震墙房屋上部小砌块砌体结构设计SA

22、TWE：底部框架-抗震墙房屋底部框架-抗震墙部分三维分析和设计（抗震墙采用墙元模型）TAT：底部框架-抗震墙房屋底部框架-抗震墙部分三维分析和设计（抗震墙采用薄壁杆件模型）PK：底部框架-抗震墙房屋底部框架二维分析和设计设计所用规范n 建筑结构荷载规范（GB50009-2001)n 建筑抗震设计规范（GB50011-2001)n 砌体结构设计规范（GB50003-2001)n 混凝土结构设计规范（GB50010-2002)水平地震作用计算和楼层地震剪力分配基本原理n 采用底部剪力法计算n 结构的楼层水平地震剪力，先在大片墙间分配，然后再分到大片墙中的墙段。大片墙是指包括门窗洞口的整片墙体。n

23、大片墙中各墙段承担的大片墙地震剪力按各墙段等效侧向刚度比例分配。n 墙段按门窗洞口划分墙段等效侧向刚度确定原则n 刚度计算及高宽比的影响：高宽比小于1时，只计算剪切变形；高宽比不大于4且不小于1时，同时计算弯曲及剪切变形；高宽比大于4时，等效侧向刚度取0。n 墙段的高宽比是指层高与墙长之比，对门窗洞边的小墙段指洞净高与洞侧墙宽之比注意重点n 砌体结构采用基底剪力法计算地震作用，地震影响系数取最大值max，仅与地震烈度有关，与场地类别、设计地震分组无关。n 地震设防烈度可输入任意值，程序自动按差值计算水平地震影响系数最大值地下室结构嵌固高度n 有地下室或半地下室的砌体房屋，结构建模时可把地下室作

24、为结构层输入，程序将地下室底平面高度内定为±0.000。此参数为结构嵌固端相对于地下室底平面（±0.000）的高度。n 计算结构总重力荷载代表值时将不计入嵌固端以下部分的结构重力荷载；在计算各层水平地震作用标准值时，楼层的计算高度为楼层相对于地下室底平面高度减去该嵌固高度。注意重点n 单层房屋结构等效总重力荷载取总重力荷载代表值，多层房屋结构等效总重力荷载取总重力荷载代表值的85%n 屋顶间当作普通楼层输入。当顶层平面面积与相邻楼层平面面积之比小于0.714时，程序将顶层判定为屋顶间，自动对顶层地震作用乘以放大系数 =3.5（1-A/A) 此地震作用增大部分不往下传递。砼墙

25、与砌体弹塑性模量比n 组合结构指在砌体房屋中设置少量竖向连续钢筋混凝土剪力墙的多层砌体结构。n 组合结构中混凝土墙和砌体墙承担的层间地震剪力按各抗侧力构件的有效侧向刚度比例分配确定。有效侧向刚度的取值砌体墙不折减，混凝土墙乘以折减系数。n 程序在计算砌体侧向刚度时，取砌体弹性模量为1；在计算混凝土墙侧向刚度时，取混凝土弹性模量为实际混凝土弹性模量与实际砌体弹性模量之比并乘以折减系数。 C=Ec/Em砼墙与砌体弹塑性模量比n 适用范围：只有在结构某一层中既输入了砼墙，又输入了砖墙时才起作用n 物理意义：砼墙与砖墙的弹性模量比n 参数大小：缺省值是3，大小在36之间n 填写原则：一般而言，砼的弹性

26、模量是砖墙的10倍以上。如果是同等墙厚，则砼墙的刚度就是砖墙的10倍以上。但在实际结构设计时，一方面砼墙的厚度小于砖墙的厚度，从而使砼墙的刚度有所降低；另一方面，在市级地震力作用下砼墙所承受的地震力是否就是砖墙的10倍以上还是一个未知数，因此此值不宜填得过高。砌体抗震抗剪承载力验算注意重点n 新规范版本在参数对话框中取消了“考虑构造柱参与工作” 选项，因新抗震规范（GB50011-2001）在砌体抗震抗剪公式中明确计入了墙段中部构造柱对抗震承载力的提高作用。n 新规范版本只考虑界面不小于240mm×240mm且间距不大于4m的中部构造柱（不考虑端部构造柱）对抗剪承载力的贡献。n 新规

27、范版抗剪公式中，不但计入了构造柱混凝土的抗剪作用，还计入了构造柱配筋所起的抗剪作用。几点说明n 砂浆和块体强度等级可以输入任意值，程序按线性差值的方法求出砌体的抗压强度设计值和抗剪强度设计值。n 砂浆强度等级大于M10时砌体抗剪承载力与砂浆强度等级等于M10时一样。n 沿砌体灰缝截面破坏时，砌体的抗剪强度设计值与块体强度等级无关注意重点n 程序对构造柱面积和构造柱钢筋面积设了上限n 当横墙的所有中部构造柱面积之和与横墙面积之比大于0.15时，取0.15；当纵墙的所有中部构造柱面积之和与总墙面积之比大于0.25时，取0.25；n 当中部构造柱的钢筋面积与构造柱面积之比大于1.4%时，取1.4%。

28、抗剪验算中大片墙满足要求，而大片墙中的个别墙段不满足要求的原因n 由于各墙段剪应力分布不均匀或构造柱设置不合理造成的n 解决办法：通过改变洞口位置、改变洞口高度来改变墙段高宽比，从而改变墙段的刚度和剪力；在不满足要求的墙段中部设置构造柱或加大已有构造柱截面、提高已有构造柱钢筋混凝土等级、增加已有构造柱钢筋面积竖向导荷和墙体受压承载力验算托墙梁上的荷载n 托墙梁承担的荷载包括托墙梁所在层楼面荷载1、托墙梁上各层墙体总重及导算到这些墙上的荷载2n 托墙梁按框架梁设计时，2可以进行折减：（1）托墙梁上墙体在过渡层无洞口或有一个洞口，2乘以折减系数0.51.0；（2）托墙梁上墙体在过渡层有两个或多个洞

29、口，2不折减。墙体受压承载力验算n 墙段轴力设计值取以下两种组合的较大值： 1.2恒+1.4活 1.35恒+0.98活通常情况下第二组的轴力比第一组的大注意重点n PMCAD是按轴心受压计算墙体受压承载力的，为考虑轴力偏心距的影响（取=0）。对于需按单向或双向偏心受压计算的墙体，用户应按砌体规范自行进行补充验算底部框架-抗震墙房屋基本原理n 把房屋在底框顶层楼板处水平切开，将上部砌体和底部框架-抗震墙分开考虑分析计算n 上部砌体结构的计算与把整体房屋视作砌体房屋相同n 底部框架-抗震墙结构计算时，将上部砌体的外荷载和结构自重作用在底框顶部，不考虑上部砌体的刚度贡献底框结构的荷载n 竖向荷载=恒

30、荷载（墙体、构造柱自重及楼面恒载）+活荷载（楼面活荷载）n 地震作用 ：（1 ）水平地震作用，上部各层水平地震作用之和；（2 ）倾覆弯矩，作用于上部砌体楼层的水平地震作用平移到底框顶层楼板处后，产生作用于底框顶层楼板处的倾覆弯矩。 n 风荷载：水平风荷载及倾覆弯矩与地震作用相同底框-抗震墙结构倾覆弯矩分配n 由地震作用和风荷载产生倾覆弯矩转化为作用于柱顶的附加轴力及作用于墙顶的附加轴力和附加弯矩n 假定上部砌体为刚体，底层及底部二层框架-抗震墙结构楼板竖向变形符合平截面假定，则底层框架-抗震墙结构可视为一悬臂梁，底部二层框架-抗震墙结构可视为一变截面悬臂梁底框计算地震作用SATWE计算步骤n

31、计算各工况荷载内力n 调整墙、柱地震剪力，使其满足以下两个条件： 1）底框的纵向和横向地镇剪力全部由该方向的抗震墙承担 2）底框柱承担的地震剪力按各抗侧力构件有效侧向刚度比例分配确定；有效侧向刚度的取值，框架不折减，混凝土墙乘以折减系数0.3，砌体墙乘以折减系数0.2；n 内力组合与配筋框支墙梁设计n 框支墙梁：由框架梁和支撑在梁上的计算高度范围内的砌体墙所组成的组合结构n 墙梁顶面的荷载设计值，取托梁以上各层墙体自重，以及墙梁顶面以上各层楼板的恒荷载和活荷载。n 墙梁设计方法： 1）全部荷载法，托梁承托全部墙体自重及楼面荷载，墙梁顶面的荷载设计值不折减 2）部分荷载法，对墙梁顶面荷载设计值折

32、减，托梁承托部分墙体自重及楼面荷载，折减系数不宜小于0.6 3）规范算法，考虑墙梁组合作用，对墙梁顶面荷载设计值产生的托梁弯矩和支座剪力进行折减（托梁顶面的荷载设计值不折减）注意重点n 砖混底框房屋的砌体墙厚不应小于240mm，其层数和高度及底框部分抗震横墙的最大间距与地震烈度有关n 砖混底框结构的抗震墙数量有纵横两个方向的层间刚度比决定n 地震烈度为6、7、能够采用7.5度且总层数不超过5层的底层框架-抗震墙房屋，允许采用嵌砌于框架之间的砌体抗震墙，其余情况应采用钢筋混凝土抗震墙；底部两层框架-抗震墙房屋不允许设置砌体抗震墙底部框架-抗震墙房屋的抗震墙布置应满足的要求n 上部的砌体抗震墙与底

33、部的框架梁或抗震墙应对齐或基本对齐n 底框部分纵横两个方向的抗震墙应均匀对称分布或基本均匀对称布置关于底框的风荷载n 程序在计算底框风荷载时没有考虑风振的影响，取风振系数z=1n SATWE模块目前不能直接计算风荷载，需要设计人员在特殊风荷载定义中人为输入；使用TAT模块可以计算底框风荷载内力n 底框风荷载的风荷参数由PMCAD确定，TAT读取PMCAD里面的风荷参数n TAT模块计算底框风荷载内力时考虑了上部风荷载对底框施加的倾覆弯矩，并将倾覆弯矩转化为作用于墙、柱顶部的竖向荷载关于侧移刚度n PMCAD计算楼层侧移刚度的基本假定：（1）楼板为刚体，在平面内只平动不转动，在平面外不弯曲；（2

34、）计算某层侧移刚度时，地板设为固定端，顶板为滚动支座；（3）计算框架柱侧移刚度只考虑弯曲变形，计算混凝土抗震墙和砌体抗震墙侧移刚度同时考虑弯曲变形和剪切变形n PMCAD目前版本对待洞口混凝土抗震墙均按小洞口混凝土抗震墙处理，对大洞口混凝土抗震墙，用户应在结构建模时将墙段作为独立墙体输入。混凝土抗震墙高宽比的要求n 底层框架-抗震墙房屋的底层钢筋混凝土抗震墙，宜开设洞口形成若干墙段，各墙段的高宽比不宜小于2；对不便开设洞口的带边框低矮墙，应在墙中设置竖缝使墙体分成两个或三个高宽比大于1.5的墙板单元n 底层钢筋混凝土抗震墙通过设竖缝分成若干墙段，结构建模时各墙段应作为独立墙体分别输入剪力墙超筋

35、的处理办法n 砼剪力墙超筋的原因是剪力墙设置过少n 底框结构底部剪力墙的数量由构造要求和层间刚度比控制。墙体越宽，需要的墙体数量越少；墙体越少，就越容易出现超筋n 底部剪力墙应开设洞口形成高宽比不小于2的墙段，不宜开设洞口的应设竖缝将墙体分成高宽比大于1.5的墙板单元n 在满足剪力墙高宽比的前提下，通过调整剪力墙的数量，使层间刚度比落在许可范围内，以避免剪力墙超筋关于分析软件n SATWE、PK软件可适用于同时设置钢筋混凝土抗震墙和砌体墙的底框-抗震墙结构，TAT软件仅适用于设置钢筋混凝土抗震墙的底框结构n 用户应优先适用SATWE、TAT模块，对底框结构作空间分析“按经验考虑墙梁上部作用荷载

36、折减”n 由于墙梁的反拱作用，使得一部分荷载直接传给了竖向构件，从而使墙梁的荷载降低n 若选择此项，则程序对所有的托墙梁均折减，而不判断该梁是否为墙梁“按规范墙梁方法确定托梁上部荷载”n 若选择此项，则程序自动判断托墙梁是否为墙梁，若是墙梁则自动按照规范要求计算梁上荷载，若不是墙梁则按照均布荷载的方法加到托墙梁上n 若两项同时选取，则程序对于墙梁执行“按规范墙梁方法确定托梁上部荷载”，对于非墙梁则执行“按经验考虑墙梁上部作用荷载折减”砖混底框不计算地震力时的设计n 目前的PMCAD软件不能计算非抗震的砖混底框结构n 设计时可按如下方法处理： 1、可按6度设防计算，砖混抗震验算结果可不看 2、砖

37、混抗震验算完成后执行SATWE软件进行底框部分内力的计算砖混底框不计算地震力时设计处理方法的基本原理u 一般来说，砖混底框结构按6度设防计算时地震力并非控制工况u 对于构件的弯矩值基本上都是恒+活载控制剪力值，有可能某些断面由地震力控制，但该剪力值的大小与恒+活作用下的剪力值相差也不会很大。直接用该值设计首先肯定偏安全，其次误差很小u 如果个别构件出现其弯矩值均由地震力控制，这种情况一般出现在结构的外围构件中，涉及人员或者直接采用改值进行设计，误差不大，或者作为个案单独处理砖混底框结构刚度比的计算与调整方法的探讨n 规范要求：建筑抗震设计规范第7.1.8条第3款明确规定：底部框架-抗震墙房屋的

38、纵横两个方向，第二层与底层侧向刚度的比值，6、7度是不用大于2.5，8度是不应大于2.0，且均不应小于1.0n 第4款明确规定：底部两层框架-抗震墙房屋的纵横两个方向，底部与底部第二层侧向刚度应接近，第三层与底部第二层侧向刚度的比值，6、7度时不应大于2.0，8度时不应大于1.5，且均不应小于1.0砖混底框结构刚度比的计算与调整方法的探讨从规范可以看出：n 由于过渡层为砖房结构，受力复杂，若作为薄弱层，则结构位移反应不均匀，弹塑性变形集中，从而对抗震不利n 设计的目标是充分发挥底部结构的延性，提高其在地震力作用下的抗变形和耗能能力PMCAD对砼墙体刚度的计算n 对无洞口墙体的计算： 1、如果墙

39、体的高宽比M<1.0，则只计算剪切刚度KCW=ECAW/3Hj 2、如果墙体的高宽比M>1.0，则需计算剪弯刚度KCW=1/(3Hj/ECAW+Hj3/12ECIW)n 对小洞口墙体的计算： 1、小洞口墙体的判断标准=（bhhh/lwHj)1/20.4 2、目前的PMCAD软件，对于砖混底框结构只允许开设小洞口剪力墙。对于0.6或洞口高度大于等于0.8的大洞口剪力墙，则只能分片输入 3、PMCAD软件根据开洞率按照抗震规范表7.2.3成一腔段洞口影响系数计算小洞口剪力墙的刚度工程算例n 本工程为一层底部框架剪力墙，上部为5层砖房结构，首层层高3.9米，其余各层层高2.9米，底层砼墙

40、后为200mm，其余各层墙厚为240mm，地震设防烈度为7度，地震基本加速度为0.15g。n 墙体不开洞，X、Y向的侧移刚度比分别为：K0=0.71<1.0，K90=0.45<1.0，均不满足要求调整过程n 以Y向为例，墙体开设2400×1200mm小洞口，经计算，=0.390.4，符合小洞口的要求。计算后，Y想的侧移刚度比K90=0.461.0，还是不满足要求n 墙体开设竖缝： 1、墙体不开设竖缝的刚度计算：墙体的高宽比M=0.810.1，因此只计算剪切刚度KCW=82.05EC 2、墙体设竖缝的刚度计算：墙体开设竖缝的计算n 开设竖缝如图所示n 墙段1的高宽比M1=3

41、900/1500=2.6>1.0，需要计算剪弯刚度KCW=7.88EC；墙段2的剪弯刚度KCW=7.88EC；墙段3的高宽比M3=3900/1400=2.78>1.0，需要计算剪弯刚度KCW=6.7EC。墙体设竖缝后的总刚度为KCW=（7.88+7.88+6.7）EC=22.46ECn 墙体设竖缝后的总刚度与不设竖缝的总刚度之比为22.46/82.05=0.27n 设竖缝后的Y向侧移刚度比为K90=1.13，满足规范要求设竖缝的剪力墙墙体的构造要求n 竖缝两侧应设置暗柱n 剪力墙的竖缝应开到梁底，将剪力墙分成高宽比大于1.5，但也不宜大于2.5的若干个墙板单元n 对带边框的低矮钢筋

42、混凝土墙的边框柱的配筋不应小于无钢筋混凝土抗震墙的框架柱的配筋和箍筋要求n 带边框的低矮钢筋混凝土墙的边框梁，应在竖缝的两侧1.5倍梁高的范围内箍筋加密，其箍筋间距不应大于100mmn 竖缝的宽度可与墙厚相等，竖缝处可用预制钢筋砼块填入，并做好防水底部两层框架结构的处理 底部框架-剪力墙部分为两层的砖混结构，可以通过开设洞口的方式形成高宽比大于2的若干墙段结构建模、复杂体型砌体房屋力学模型注意重点n 由于计算结构自重时没有从墙体体积中扣除掉圈梁所占体积，也没有计入圈梁重量，所以输入与不输入圈梁对结构计算没有影响n 带裙房的大底盘砌体房屋的砌体部分和裙房之间的高差一般都大于6m，应设置防振缝将底

43、部裙房和砌体房屋分离，对砌体房屋和裙房单独计算注意重点n 多塔砌体房屋的各塔和底盘之间的高差一般都大于6m，应设防震缝将各塔和底盘分离，对各塔和底盘单独计算n 带阁楼的坡屋顶砌体房屋计算时应用平屋顶代替坡屋顶，顶层层高取该层山墙的平均高度。设置变形缝砖混房屋的计算n 对于中间带变形缝的砖混结构，设计时应该分别计算n 按建筑抗震设计规范规定砖混结构按底部剪力法计算地震力，底部剪力法计算地震力的基本假定是结构整体布置均匀对称、楼板连续，而中间带变形缝的砖混结构显然不符合这个基本假定，所以应分别计算有错层砌体房屋的计算n 楼板高差小于0.5m，结构建模时通过将各层较低楼板提升到较高楼板处，把错层房屋

44、转化成无错层房屋n 楼板高差大于等于0.5m，在错层处应设防震缝，对缝两侧结构单独计算地基不在同一标高（建在斜坡上）的砌体房屋 对此类结构可有两种近似方法选择（1）保守起见，房屋嵌固端取在地基最低标高处，水平地震作用按地基最低处计算（2）房屋嵌固端分别取在地基最低标高处和地基最高标高处，水平地震作用计算两次，墙体抗震抗剪承载力验算取两次计算结果的平均值带全地下室或半地下室房屋的嵌固端的确定n 全地下室 全地下室不按一层考虑，房屋嵌固端位于地下室顶板处n 半地下室 （1）无窗井半地下室 A）半地下室底板距室外地面距离大于半地下室净高的1/2，半地下室不按一层考虑，房屋嵌固端位于地下室顶板处 B）

45、半地下室底板距室外地面距离小于等于半地下室净高的1/2，半地下室按一层考虑，房屋嵌固端位于地下室底板处带全地下室或半地下室房屋的嵌固端的确定（2）设窗井半地下室 A）有窗井而无窗井墙或窗井墙不与纵墙相连，未形成扩大基础的底盘，周围的土体不能对半地下室起约束作用，此时半地下室应按一层考虑，房屋嵌固端位于地下室底板处 B）窗井墙为内横墙的延伸，形成了扩展的半地下室底盘，提高了结构的整体稳定性，此时可以认为半地下室在土体中具有较好的嵌固条件，半地下室可不按一层考虑，房屋嵌固端位于地下室顶板处基础部分地质资料的输入±0相对于绝对标高的意思l ±0相对于绝对标高是指大地坐标，设计人员

46、只要根据地质资料报告给出的大地坐标直接输入即可，程序能够自动对标高进行换算。如果设计人员在±0相对于绝对标高处填0，则代表相对标高，那么设计人员在地质资料中输入的其它标高都应以相对标高为准孔口标高的填法l 此处与±0相对于绝对标高一样，可直接输入大地坐标，程序会根据设计人员输入的坐标值自动判断孔口高度。也可以输入相对标高，标高值由设计人员给出l 孔点坐标的单位是米，不是毫米荷载的输入参数的意义l 一层上部结构荷载作用点的标高：该参数主要是用于求出基底剪力对基础底面产生的附加弯矩作用。在填写该参数时，应输入PMCAD中确定的柱底标高，即柱根部的位置。注意：该参数只对柱下独立基

47、础和桩承台基础有影响，对其它基础没有影响l 自动计算覆土重：是指自动计算基础和基础以上回填土的平均重度，主要用于独立基础和条形基础的计算，对筏板基础没有影响几个注意的问题l 筏板上的覆土重在“筏板荷载”中输入l 读取荷载时不需要将所有荷载都选上。如果都选上，则只有独基和墙下条基会在计算时考虑所有组合并选最不利进行设计，其他基础之人一种软件传下来的荷载。因此，用户应根据自己的实际工程情况，选择合适的计算方法，以满足自己的设计要求。选择的原则是：上部结构最终采用哪个软件计算内力、配筋，JCCAD就应该读取相应软件的荷载值。l 当前组合：屏幕上当前所显示的组合值l 当前组合值仅表示当前屏幕上所显示的

48、值，并不是说基础的最终控制组合就一定是它l 目标组合：某一最大内力所对应的组合值，比如最大轴力或最大弯矩下作对应的组合值l 目标组合并不一定是最不利组合，比如说最大轴力下所对应的组合值其湾矩值有可能很小，不一定是控制工况，所以目标组合不能作为基础设计依据l 程序能够按照规范的要求自动识别标准组合与基本组合弹性地基梁基础弹性地基梁基础墙下是否一定要布梁l 一般而言，弹性地基梁基础墙下都要不良，如果没有布梁，也应该点一下“墙下布梁”菜单，这样程序将自动生成一个与墙同宽、梁高等于板厚得砼梁。如果不布梁，也应该布板带l 布置梁或板带的目的是：1、正确读取上部荷载；2、为筏板寻找正确的支撑点l 注意：1

49、、在布置板带时，对于抽柱位置不应布置板带，否则易将板带布置在跨中位置；2、点取“墙下布梁”选项时，必须首先布置筏板弹性地基梁基础梁翼缘宽度的定义l 梁翼缘宽度在初次定义时要根据上部结构竖向荷载的比例关系来定。比如某工程边跨竖向荷载总值是中间跨竖向荷载总值的一半，那么在定义梁的翼缘宽度时就取边跨为1米，中间跨为2米l 在退出“基础人机交互”是程序给出提示：“预期承载力与反力之笔”，此时输入预期值，比如1.4，则程序会自动根据预期值和翼缘的宽度的比例关系，对基础宽度进行调整l 我们注意，弹性地基梁在退出基础人机交互式会显示910组荷载，这些荷载是标准值，它们的含义在程序所显示的荷载图中都有明确的说

50、明基础的计算联合基础的计算l 双柱联合基础的偏心计算：程序在进行双柱联合基础的设计时，并没有考虑由于两个柱子上部荷载不一致而产生的偏心的情况。因此计算的基础底面是对称布置的。这种计算方法对于两根柱子挨得很近比如变形缝处双柱基础计算几乎没有什么影响，但对于两根柱子挨得稍微远一些的基础，则会有一定的误差。此时需要设计人员认为计算出偏心值，在“独基布置”中将改值输入进去，然后再重新点取“自动生成”选项，程序可以根据设计人员输入的偏心值重新计算联合基础l 双梁基础的设计，建议设计人员直接在双轴线上布置两根肋梁，然后再在梁下布置局部筏板砖混结构构造柱基础的计算l 砖混结构一般都作墙下条形基础，构造柱下一

51、般不单独做独立基础。有的时候设计人员会发现JCCAD软件在构造柱下生成了独立基础。这主要是因为读取了PM恒+活所致，这种荷载组合方式没有将构造柱上的集中荷载平摊到周边的墙上l 设计人员可以在荷载编辑中删除构造柱上的集中荷载，并在附加荷载中在周边的墙上相应增加线荷载值。也可以在“荷载输入”中点取“无基础柱”，由程序自动将集中力分配到周边墙上，或者设计人员也可以直接读取砖混荷载，因为砖混荷载自动将构造柱上的集中荷载平摊到周边的墙上了浅基础的最小配筋率l 浅基础如墙下条基等在对基础地板配筋时是否该考虑最小配筋率，目前工程界还有争议。基础设计规范中没有规定柱下独立基础底板的最小配筋率，而混凝土规范对于

52、混凝土结构均有最小配筋率的要求。目前JCCAD软件对于独立基础和墙下条形基础缺省情况下没有按PMIN计算，但有此参数设定，设计人员可以根据需要自行调整“筏板重心校核”中的荷载值与“基础人机交互”退出时显示的值不一样的原因原因有二：l 对于梁式筏板基础，由于有些轴线上没有布置梁或板带，造成荷载倒算的时候没有分配到梁或板带上，从而使两种方式所产生的重心校核值不一致l “筏板重心校核”中的荷载没有考虑地下水的影响，而“基础人机交互”退出时显示的值考虑了地下水的影响带裙房的主体结构筏板重心的计算l 对于带裙房的主体结构，“筏板重心校核”主体应该与裙房分开计算，而且主要是验算主体结构的重心校核弹性地基梁

53、结构5种计算模式的选择按普通弹性地基梁计算l 这种计算方法不考虑上部结构的刚度影响，绝大多数工程基本上可以采用此种方法，只有当用该方法基础设计不下来时才考虑其他方法的影响按考虑等代上部结构刚度影响的弹性地基梁l 该方法实际上是要求设计人员人为规定上部结构的刚度是地基梁刚度的几倍。改值的大小直接关系到基础发生整体弯曲的程度。而上部结构刚度到底是地基梁刚度的几倍并不好确定。因此，只有当上部结构的刚度较大、荷载分布不均匀，并且在按普通弹性地基梁方法计算不下来时方可采用，一般情况下可不选用它按上部结构是刚性的弹性地基梁计算l 此种计算模式与上面的计算模式计算原理实际上是一样的，只不过此种模式自动去上部

54、结构刚度为地基梁刚度的200倍，采用此种模式计算出来的基础几乎没有整体弯矩。计算模式类似于传统的倒楼盖法l 该模式主要用于上部结构刚度足够大时，比如高层框支转换层结构、纯剪力墙结构等按SATWE或TAT的上部刚度进行弹性地基梁计算l 从理论上讲，这种方法最理想。因为它考虑的上部结构的刚度最真实，但这也只对纯框架结构而言。对于带剪力墙结构，由于剪力墙的刚度凝聚有时会明显的出现异常，尤其是采用薄壁柱理论的TAT软件，其刚度只能凝聚到离形心最近的节点上，因此传到基础的刚度就有可能异常。所以此种计算模式一般不适用于带剪力墙结构l 另外，设计人员在采用JCCAD用户手册及技术条件附录C中推荐的基床反力系

55、数K时，改值已经包含上部的刚度了，所以没有必要再考虑一次按普通梁单元刚度的倒楼盖方式计算l 此模式是传统的倒楼盖模型，地基梁的内力计算考虑的剪切变形。该计算结果明显不同于上述四种计算模式，因此没有特殊要求不推荐使用桩筏筏板有限元计算筏板基础时，倒楼盖模型和弹性地基梁模型计算结果差异很大的原因这主要是因为两者的性质截然不同l 弹性地基梁办模型采用的是文克尔假定，地基梁内力的大小受地基土弹簧刚度的影响，而倒楼盖模型中的梁只是普通砼梁，其内力的大小只与筏板传递给它的荷载有关，而与地基土弹簧刚度无关l 由于模型的不同，实际上梁受到的反力也不同，弹性地基梁板模型支座反力大，跨中反而小。而倒楼盖模型中的反力只是均布荷载l 弹性地基梁板模型考虑了整体弯曲变形的影响，而倒楼盖模型的底板只是一块刚性板，不受整体弯曲变形的影响l 由于