PPTPKPM系列软件在结构设计中的应用与探讨

PKPM系列软件在在结构设计计中的应用用与探讨第一章PKPM软件建模常常见问题第一节利利用变形形图判断模模型的正确确性一、如何何看变形图图1、地震和风风荷载等引引起的水平平向变形图图应X、Y两个方向都都看；2、如果采用用模拟施工工计算，则则竖向荷载载变形图只只看活载的的，若采用用一次性加加载计算，，则恒、活活载产生的的变形图看看哪一个都都可以；3、变形图不不仅要看整整体变形是是否合理，，还要每一一层都看，，尤其是复复杂工程，，因为有些些局部变形形错误整体体看有时很很难看清楚楚。4、务必认真真检查主力力构件的单单工况内力力是否合理理。变形图错误误一图1上图中，柱1竖向变形明显显高于其它框框架柱，说明明此柱有悬空空的可能，经经查，在PMCAD建模中将柱1下层的框架柱柱丢失了。图2变形图错误二二某框支剪力墙墙结构，框支支梁1上托不在同一一条直线上的的两道剪力墙墙，该框支梁梁1在恒载作用下下的变形图下下图所示图3图4上图红色线框框显示，框支支梁1上剪力墙出现现一个端点悬悬空，此梁在在PMCAD中的建模情况况如下图所示示图5图6经过修改后的的模型，其恒恒载作用下的的变形图如下下图所示：图7变形图错误三三图8顶层此柱悬空空变形图错误四四某些构件内力力计算结果异异常，往往是是由于建模错错误引起的，，因此当发现现内力计算结结果奇异时宜宜首先通过变变形图判断其其建模的正确确性。比如某某工程程，梁梁在端端部没没有负负弯矩矩（如如图所所示））：图9梁设计计弯矩矩包络络图图10恒载作作用下下梁的的竖向向变形形图图11PMCAD建模中中缺少少刚性性梁变形图图错误误五合理的的模型型简化化在工工程设设计中中占有有重要要的地地位，，有些些设计计人员员在建建模时时刻意意追求求符合合工程程实际际，而而忽略略了程程序在在应用用中所所存在在的局局限性性，从从而造造成了了计算算结果果的错错误。。例如某某体育育馆工工程，，局部部建模模三维维轴侧侧图如如下：：图12梁1、梁2、梁3节点连连接三三维轴轴侧图图图13第二标标准层层梁2三维轴轴侧图图图14第一标标准层层梁1、梁3三维轴轴侧图图图15SATWE软件中中梁1、梁2、梁3的三维维轴侧侧图二、利利用振振动图图判断断模型型的正正确性性通过振振动图图查看看模型型的正正确性性，是是非常常重要要的，，尤其其是高高位振振型。。当结结构存存在大大量局局部振振动时时，有有些局局部振振动很很有可可能是是由于于建模模错误误产生生的，，因此此要求求每一一阶振振型都都看。。工程实实例一一某工程程，振振型数数为30，第30振型作作用下下的第第12层的振振动图图如下下：图16上图显显示圆圆弧梁梁变形形异常常，经经查，，在PMCAD中由于于楼板板丢失失导致致，如如下图图所示示：图17以梁1为例，，丢失失板后后的配配筋计计算结结果如如下：：补上楼楼板后后，正正确的的计算算结果果如下下：第二节节楼楼层底底标高高的正正确输输入对于08版软件件，一一定要要充分分重视视楼层层底标标高在在结构构设计计中的的作用用，因因为一一旦层层底标标高不不对，，后面面的计计算结结果也也不可可能正正确。。现对对此参参数产产生的的常见见问题题分别别介绍绍如下下：一、楼楼层底底标高高对上上部结结构计计算的的影响响1、楼层层底标标高错错误引引起结结构构构件关关系混混乱工程实实例一一某剪力力墙结结构，，共23层，结结构平平面布布局基基本对对称，，结构构三维维轴侧侧图，，第7和第8标准层层平面面图如如图1、图2和图3所示：：图1结构三三维轴轴侧图图图2第7标准层层结构构平面面图图3第8标准层层结构构平面面图在采用用SATWE软件计计算后后，其其位移移比计计算结结果如如下：：图4空间变变形图图原始始构形形图5“楼层层组装装”对对话框框图6修改后后的楼楼层底底标高高对话话框楼层底底标高高修改改正确确后的的计算算结果果如下下：以上计计算结结果显显示，，楼层层底标标高正正确后后，计计算结结果也也趋于于正常常。因因此建建议设设计人人员，，对于于每层层的楼楼层底底标高高，尽尽量人人工复复核一一遍后后再接接后续续软件件进行行设计计。二、楼楼层底底标高高对基基础设设计的的影响响08版JCCAD软件取取消了了05版的““一层层上部部结构构荷载载作用用点标标高””选项项，代代之以以PMCAD软件中中的““首层层层底底标高高”，，因此此使用用08版软件件的设设计人人员必必须正正确输输入““首层层层底底标高高”参参数，，否则则JCCAD软件无无法正正确读读取上上部结结构荷荷载作作用点点位置置，尤尤其是是剪力力值，，从而而产生生错误误的计计算结结果。。工程实实例三三已某框框架结结构为为例，，分别别将首首层输输入为为0和-2.5m，采用用独立立柱基基，基基础底底标高高为-4m，首层层结构构平面面图如如图7所示：：图7首层结结构平平面图图图7所示柱柱1的计算算结果果如下下：柱1首层层层底标标高为为0时的计计算结结果LoadMx'(kN-m)My'(kN-m)N(kN)54875.1536.603532.56柱1首层层层底标标高为为-2.5m时的计计算结结果LoadMx'(kN-m)My'(kN-m)N(kN)54848.9920.793533.87通过过比比较较可可知知，，不不同同的的首首层层层层底底标标高高计计算算出出来来的的内内力力值值并并不不一一样样，，其其原原因因在在于于在在基基础础设设计计中中，，剪剪力力值值要要乘乘以以基基础础高高度度后后转转化化为为弯弯矩矩，，以以柱柱1为例例，，当当首首层层层层底底标标高高为为0时，，由由剪剪力力值值V引起起的的基基底底弯弯矩矩M=4××V；当当首首层层层层底底标标高高为为-2.5m时，，由由剪剪力力值值V引起起的的基基底底弯弯矩矩M=（4-2.5）×V=1.5××V，所所以以首首层层层层底底标标高高为为0时的的弯弯矩矩值值大大于于首首层层层层底底标标高高为为-2.5m时的的弯弯矩矩值值。。第二二章章如如何何采采用用08版软软件件的的广广义义层层建建立立错错层层结结构构模模型型过去去05版软软件件建建立立错错层层结结构构模模型型时时，，在在错错层层处处必必须须将将结结构构切切开开，，按按照照镜镜面面投投影影法法建建模模，，这这种种建建模模方方法法的的缺缺点点是是结结构构的的标标准准层层会会增增加加很很多多，，同同时时竖竖向向构构件件也也会会被被切切成成数数段段，，各各种种与与层层有有关关的的指指标标如如层层间间位位移移角角等等都都需需要要设设计计人人员员补补充充计计算算。。为为了了解解决决这这个个问问题题，，08版PKPM系列列软软件件引引用用了了广广义义层层概概念念，，虽虽然然可可以以较较好好地地解解决决上上述述建建模模问问题题，，但但也也存存在在着着如如何何与与后后续续计计算算软软件件相相结结合合，，合合理理搭搭建建模模型型的的问问题题。。以以下下本本文文拟拟结结合合具具体体的的工工程程实实例例，，对对此此问问题题做做一一些些探探讨讨。。一、、广广义义层层的的概概念念所谓谓广广义义层层，，就就是是通通过过在在构构件件输输入入和和楼楼层层组组装装时时为为每每一一个个构构件件或或楼楼层层增增加加一一个个““柱柱（（墙墙））底底标标高高””或或““层层底底标标高高””参参数数来来完完成成的的，，这这个个标标高高是是一一个个绝绝对对值值，，对对于于一一个个工工程程来来说说所所有有的的构构件件或或楼楼层层的的底底标标高高只只能能有有一一个个惟惟一一的的参参照照（（比比如如±0）。。有有了了这这个个底底标标高高后后，，此此工工程程中中每每个个构构件件或或楼楼层层在在空空间间上上的的位位置置已已经经完完全全确确定定，，程程序序将将不不再再需需要要依依赖赖楼楼层层组组装装的的顺顺序序去去判判断断构构件件或或楼楼层层的的高高低低，，而而改改为为通通过过楼楼层层的的绝绝对对位位置置进进行行模模型型的的整整体体组组装装。。二、、广广义义层层应应用用时时产产生生的的主主要要问问题题1、层层信信息息混混乱乱2、层层刚刚度度比比、、楼楼层层受受剪剪承承载载力力、、倾倾覆覆力力矩矩的的计计算算异异常常3、风荷载载计算结结果偏小小第三章刚刚性性梁的处处理一、刚性性梁截面面的大小小1、SATWE旧1000×2000mm2、SATWE2000×2000mm3、PMSAP自动取为为刚域4、相关问问题对于PM-SATWE软件，当当梁柱截截面面积积比较大大时，其其刚性梁梁的刚度度会明显显不足，，其后果果是某些些情况下下转换梁梁梁端没没有负弯弯矩。如如图2、3所示二、刚性性梁的识识别1、原则上上讲，对对于梁内内和柱内内的梁，，PM-SATWE和SPAS-SATWE均能自动动识别为为刚性梁梁，但建建议设计计人员在在PMCAD中人为布布置刚性性梁。需要布置置刚性梁梁的地方方如图所所示图4单梁托双双墙图5局部错开开的梁图6柱内托转转角墙的的梁2、PMSAP由于对偏偏心转换换构件可可以自动动增加刚刚域，因因此刚性性梁布不不布都可可以。如如图所示示图7图8三、单梁梁托双墙墙的建模模1、转换梁梁的布置置图9图102、对于框框支梁上上局部布布置剪力力墙的结结构，SATWE程序将剪剪力墙的的荷载传传递到剪剪力墙两两端的节节点上，，中间没没有均布布荷载，，因此当当剪力墙墙比较长长时，建建议设计计人员相相应增加加刚性梁梁。3、框支柱柱尽量与与转换梁梁布置在在同一条条轴线上上，这样样可以避避免由于于刚性梁梁悬挑而而引起的的计算误误差。第四章斜斜墙墙模型的的建立与与计算一、模型型的建立立对于上图图所示的的斜剪力力墙，其其建模过过程如下下：1、剪力墙墙周边构构件布置置成框架架梁或虚虚梁，墙墙体按照照楼板布布置，并并通过降降节点高高形成斜斜板2、斜板厚厚度与斜斜剪力墙墙相同，，即用斜斜板模拟拟斜剪力力墙图2二、结构构计算1、软件选选择PMSAP软件PMSAP软件对斜斜剪力墙墙的处理理（1）在PMSAP软件中，，如果不不定义弹弹性楼板板，程序序自动将将斜板定定义为弹弹性膜，，对于此此工程，，由于此此斜板兼兼作斜剪剪力墙的的功能，，因此需需要定义义为弹性性板6。（2）PMSAP对斜剪力力墙进行行有限元元划分，，正确计计算其刚刚度对结结构的影影响。图3（3）对于斜斜梁和斜斜板，程程序自动动按照纯纯弯、压压弯和拉拉弯进行行截面设设计，并并按照最最不利情情况作为为最终配配筋面积积图4第五章结结构位移移比的调调整第一节结构位移移比的调调整方法法一、前言言由于结构构位移比比的大小小是控制制结构扭扭转效应应的重要要指标，，因此无无论是《建筑抗震震设计规规范（GB50011-2001）》【1】（以下简简称《抗震规范范》），还是是《高层建筑筑混凝土土结构技技术规程程（JGJ3-2002）》【2】（以下简简称《高规》），对位位移比的的控制都都有明确确的规定定。二、工程程实例某高层框框筒结构构，地下下5层，地上上37层，其中中地上1~8层存在较较大面积积的裙房房。出地地面建筑筑总高度度为162m，结构抗抗震基本本设防烈烈度为7度，设计计基本地地震加速速度为0.10g，场地土土类别为为二类，，设计时时考虑偶偶然偏心心和双向向地震作作用。结结构的三三维轴侧侧图、首首层平面面图和第第9层平面图图分别如如图1所示。其其中首层层柱1、柱2、柱3的截面尺尺寸为700××700mm，轴线1的其它柱柱子的截截面尺寸寸为1000×1000mm，柱4、柱5、柱6的截面尺尺寸为1500×1500mm，梁1、梁2的截面尺尺寸为500××750mm。图1-1结构三维维轴侧图图图1-2首层结构构平面图图图1-3第9层结构平平面图三、计算算结果分分析在进行方方案调整整前，首首先要做做好分析析工作，，切忌““跟着感感觉走””。因为为盲目调调整经常常是不仅仅得不到到合理的的计算结结果，反反而越调调越乱，，离规范范的限值值越来越越远，浪浪费了大大量的时时间和精精力。笔笔者以为为，仅仅仅是为了了一层的的位移比比不满足足要求而而花费大大量的时时间，实实在是不不值得。。因此，，科学、、合理的的分析过过程是提提高工作作效率的的首要条条件。针针对本工工程，具具体的分分析过程程如下：：1、明确力力的作用用方向，，判断计计算结果果的合理理性2、结合规规范，量量化最大大和最小小位移比比的控制制范围，，做到心心中有数数3、明确调调整方向向，确定定调整方方案三、方案案调整1——““抓大放小小”四、方案案调整2——局部加剪剪力墙五、方案案调整3­———增加框架架部分侧侧向刚度度第二节“抓大放放小法””在位移移比调整整中的应应用一、工程程实例某工程为为框剪结结构，共共27层，含1层地下室室，3层裙房，，结构总总高度为为97m，地震设设防烈度度为8度，设计计基本加加速度为为0.2g，场地土土类别为为三类，，设计时时考虑偶偶然偏心心和双向向地震的的影响。。结构三三维轴侧侧图、首首层结构构平面图图分别如如图1、图2所示。图1结构三维维轴侧图图图2首层结构构平面图图二、计算算结果分分析在进行位位移比计计算时，，采用刚性性板假定定，部分位移移比和层层间位移角计算算结果如如下：图3X向地震作作用下1~5层变形图图图4a首层M~P轴结构平平面布置置图图4b首层A~C轴结构平平面布置置图第六章层间位移移角的调调整第一节扭扭转转效应对对结构层层间位移移角的影影响在结构工工程设计计中，层层间位移移角的控控制是一一项非常常重要的的指标，，当层间间位移角角不满足足要求时时，设计计人员采采用的方方法通常常是加大大构件截截面尺寸寸以提高高结构整整体刚度度。但在在具体的的操作中中会发现现，增加加结构刚刚度后，，层间位位移角变变化并不不明显，，有时甚甚至会减减小。是是什么原原因产生生这种现现象？是是软件算算错了吗吗？我们们应该如如何正确确地调整整结构的的层间位位移角？？则是广广大设计计人员非非常关心心的问题题。为此此，笔者者拟结合合具体的的工程实实例，与与大家共共同探讨讨一下产产生这种种现象的的原因以以及调整整方法。。一、工程程实例某工程为为框架剪剪力墙结结构，地地下室2层，地上上14层，结构构总高度度为42.95m，抗震设设防烈度度为8度，地震震基本加加速度为为0.2g，场地土土类别为为三类，，结构三三维轴侧侧图、标标准层平平面图如如图1、图2所示：图1结构三维维轴侧图图图2结构标准准层平面面图二、计算算结果分分析本工程在在初步设设计时，，墙1和墙3的墙厚取取400mm，墙2和墙4的墙厚取取300mm，以Y向为例，，在地震震力作用用下其层层间位移移角的计计算结果果如下：：表1原方案前前三个振振型在X,Y方向的平平动系数数、扭转转系数表1可知，本工工程第二振振型平动系系数为0.83，其中Y向为0.78，说明该振振型为以Y向为主的混混合振型，，其第二振振型所对应应的振型图图如图3所示：图3结构第二振振型所对应应的振型图图表2方案调整后后结构前三三个振型在在X,Y方向的平动动系数、扭扭转系数其Y向最大层间间位移角计计算结果如如下：三、小结综上所述，，在最大层层间位移角角参数的方方案调整中中，如果单单纯考虑水水平力产生生的变形而而忽略扭转转效应的影影响，则不不仅收效甚甚微，而且且甚至还有有可能适得得其反。只只有综合考考虑二者之之间的相互互影响，才才能取得比比较好的计计算结果。。第二节某框架结构构层间位移移角的调整整一、前言框架结构由由于其结构构形式偏柔柔，因此最最大层间位位移角往往往不太容易易满足规范范要求，尤尤其在高烈烈度地区。。当不满足足要求时如如何对其调调整则是广广大设计人人员比较关关心的问题题。在此，，笔者拟结结合具体工工程实例和和SATWE软件，与大大家共同探探讨一下层层间位移角角的调整过过程。二、工程实实例某四层框架架结构，结结构总高度度为16.5m。地震设防防烈度为8度，基本加加速度为0.2g，场地土类类别为三类类。结构三三维轴侧图图和第4层结构平面面图如图1、图2所示。图1结构三维轴轴侧图图2第4层结构平面面图本工程各层层虽然布局局并不相同同，但基本本对称，采采用SATWE软件进行计计算，其X、Y向最大层间间位移角计计算结果如如下：计算结果显显示，X、Y向最大层间间位移角均均不满足要要求。三、计算结结果分析本工程计算算结果分析析步骤如下下：1、合理选取取计算参数数2、查看变形形图，确定定调整方案案SATWE软件显示的的Y向地震作用用下的变形形图如图3所示：图3Y向地震作用用下的变形形图计算结果显显示，虽然然Y向最大层间间位移角有有所减少，，但相应的的Y向最大层间间位移比却却由1.04增大至1.22，此时结构构Y向地震作用用下的变形形图如图4所示：图4两侧对称增增加柱截面面后的Y向地震作用用下的变形形图（1）将第11轴所对应的的框架柱仍仍采用原来来的截面尺尺寸300×500mm，其它轴线线框架柱调调整方案不不变，其计计算结果如如下：（2）框架柱仍仍采用对称称增加柱截截面尺寸的的方式不变变，将结构构两侧的1轴、2轴、3轴和12轴、13轴的框架梁梁截面尺寸寸由300×600mm增加至300×700mm，11轴的框架梁梁仍维持300×600mm不变，其计计算结果如如下：由此可见，，增加梁的的刚度后，，Y向最大层间间位移角进进一步减小小到1/618，最大层间间位移比为为1.15<1.2，满足规范范要求。Y向最大层间间位移角满满足要求后后，X向最大层间间位移角计计算结果如如下：X向地震作用用下结构变变形图如图图5显示：图5X向地震作用用下结构变变形图图5表明，X向地震作用用下的变形形比较均匀匀，因此可可以采用沿沿X向均匀增加加梁截面的的方式进行行处理，将将A轴~D轴框架梁截截面由300×500mm增加至300×700mm后，本工程程X、y向最大层间间位移角最最终计算结结果如下：：四、小结综上所述，，在最大层层间位移角角的调整过过程中，只只有通过查查看变形图图和位移比比，并综合合考虑结构构扭转效应应对层间位位移角的影影响，才能能避免调整整过程中的的盲目性，，达到事半半功倍的效效果。第七章周周期过长长的调整一、前言在结构设计计中，周期期的控制是是一个比较较重要的环环节，周期期过长往往往说明结构构刚度偏小小，当进行行抗震计算算时，长周周期结构计计算的地震震力偏小，，甚至很难难满足规范范规定的最最小剪重比比的要求，，因此周期期的控制一一直是判断断一个结构构方案合理理性的重要要指标。以下本章拟拟结合具体体工程实例例，与广大大设计人员员共同探讨讨一下周期期的调整。。二、工程实实例某工程为框框剪结构，，带一层地地下室，主主体结构地地上14层，因本工工程在建筑筑设计时采采用的是帆帆船造型，，因此出于于造型需要要，建筑师师在主体建建筑顶端设设置了高为为24.2m的桅杆，从从而使结构构总高度达达到72.8m。为加强桅桅杆刚度，，设计人员员对桅杆的的主要竖向向构件采用用钢筋砼结结构，并在在PMCAD软件中组装装了20层，此工程程三维轴侧侧图如图1所示：图1结构三维轴轴侧图本工程采用用PMSAP软件进行设设计，其计计算的前六六阶振型的的周期值如如下：周期1及振型方向向角:2.537-27.6X周期2及振型方向向角:2.10057.7Y周期3及振型方向向角:1.559-15.9X周期4及振型方向向角:1.17361.7Y周期5及振型方向向角:0.97097.9TORSION周期6及振型方向向角:0.790-22.4TORSION图2结构第一振振型图PMSAP软件输出的的“各地震震方向参与与振型的有有效质量系系数”和““各振型产产生的基底底剪力”如如下：各地震方向向参与振型型的有效质质量系数（（ITEM041）各振型产生生的基底剪剪力（ITEM016）1、增增加加桅桅杆杆刚刚度度图3增加加支支撑撑后后的的桅桅杆杆三三维维轴轴侧侧图图增加加支支撑撑后后，，结结构构周周期期计计算算结结果果如如下下：：周期期1及振振型型方方向向角角:2.15886.5Y周期期2及振振型型方方向向角角:1.946-3.1X周期期3及振振型型方方向向角角:1.19080.9Y周期期4及振振型型方方向向角角:0.98351.8Y周期期5及振振型型方方向向角角:0.948-23.4X周期期6及振振型型方方向向角角:0.6750.5TORSION结构构的的振振动动图图显显示示如如图图4所示示：：图4增加加支支撑撑后后，，结结构构的的第第一一振振型型图图2、降降低低桅桅杆杆质质量量图5第15~17标准准层层平平面面图图250××600砼梁梁图6增加加水水平平钢钢支支撑撑后后的的结结构构平平面面图图水平平钢钢支支撑撑经过过方方案案调调整整后后，，经经PMSAP软件件计计算算，，本本工工程程结结构构自自振振周周期期计计算算结结果果如如下下：：周期期1及振振型型方方向向角角:1.690-1.0X周期期2及振振型型方方向向角角:1.53088.6Y周期期3及振振型型方方向向角角:1.04589.4TORSION周期期4及振振型型方方向向角角:0.80184.8Y周期期5及振振型型方方向向角角:0.632-2.3X周期期6及振振型型方方向向角角:0.469-6.8TORSION第八八章章08版SATWE软件件中中新新增增功功能能的的正正确确应应用用以以及及常常见见问问题题的的处处理理一、、08版SATWE软件件对对““活活荷荷载载折折减减系系数数””所所做做的的改改进进活荷荷载载折折减减的的规规范范规规定定根据据《建筑筑结结构构荷荷载载规规范范》（GB50009-2002）（（以以下下简简称称《荷载载规规范范》）4.1.2条的的规规定定，，民民用用建建筑筑的的楼楼面面梁梁和和柱柱、、墙墙、、基基础础设设计计时时应应根根据据建建筑筑类类别别的的不不同同和和工工程程规规模模不不同同，，对对活活荷荷载载进进行行相相应应的的折折减减。。二、、08版程程序序如如何何考考虑虑多多塔塔结结构构的的0.2Q0调整整?目的的提高高框框架架的的抵抵抗抗能能力力（（新新《高规规》8.1.4条））V0，1.5VmaxV框>min(V0，1.5Vmax)合理理V框过高高V框VT0，1.5VTmaxV框>min(VT0，1.5VTmax)08版自自动动实实现现(续)调整整系系数数默默认认上上限限为为2，取取消消限限制制，，起起始始层层号号前前加加负负号号允许许用用户户自自定定义义5层1塔x、y向调调整整系系数数分分别别为为3.5，1.5自动动计计算算的的前前提提：：正正确确定定义义多多塔塔或或按按广广义义层层建建模模默认认不不做做任任何何调调整整，，【调整整信信息息】项中中指指定定(续)普通通层层模模型型广义义层层模模型型自行行指指定定每每段段层层号号0.25Q0针对对钢钢框框架架-支撑撑结结构构其它它相相同同三、、为为什什么么柱柱按按双双偏偏压压计计算算后后，，进进行行双双偏偏压压验验算算却却显显示示不不过过？？1、工工程程实实例例某框框架架结结构构，，采采用用双双偏偏压压计计算算时时，，框框架架柱柱1计算算结结果果如如图图1所示示：：图1某框框架架柱柱双双偏偏压压配配筋筋计计算算结结果果计算算结结果果文文本本文文件件显显示示如如下下：：图形形和和文文本本文文件件均均显显示示，，此此柱柱采采用用双双偏偏压压计计算算时时满满足足要要求求。。现现对对此此柱柱采采用用双双偏偏压压验验算算，，其其验验算算结结果果如如图图2所示示：：图2某框框架架柱柱双双偏偏压压配配筋筋验验算算结结果果图2实配配钢钢筋筋以以粉粉红红色色显显示示，，表表明明此此框框架架柱柱没没有有通通过过双双偏偏压压验验算算。。2、计计算算结结果果分分析析此框架柱计算算配筋面积为为Asx=1277mm2，Asy=1585mm2，角筋面积为为Asc=425.7mm2，在双偏压验验算中程序选选取的钢筋为为：角筋1c25（“c”表示Ⅲ级钢），Asc1=490.9mm2>Asc，x向配筋2c25+1c20=490.9××2+314.2=1296mm2>Asx，y向配筋2c25+3c16=490.9××2+201.1×3=1585.1mm2>Asy，均满足要求求，那为什么么程序会显示示红色呢？其其原因在于x侧和Y侧角筋是共用用的，角筋和和单侧配筋满满足要求，并并不等于全截截面配筋满足足要求。四、SATWE程序对于“剪剪力墙竖向分分布筋的配筋筋率”缺省为为0.3%，而规范为0.25%，是不是在任任何情况下提提高竖向分布布筋的配筋率率都能提高墙墙体的抗弯承承载力？根据剪力墙抗弯承承载力的计算算公式：M分布+M端部>M设计一个方程两个个未知数，只只有指定其中中的一个未知知数，才能计计算出另一个个未知数。在在设计中一般般都是通过指指定剪力墙分分布筋的最小小配筋率，反反算出剪力墙墙分布筋所在在区域的抗弯弯设计承载力力，从而再计计算出剪力墙墙端部的配筋筋面积。五、08版SATWE软件中“土层层水平抗力系系数的比例系系数（M值）”如何填填写？为了更真实地地反映回填土土对地下室的的约束作用，，08版SATWE程序将原来05版程序的“回回填土对地下下室的相对刚刚度比”改成成了“土层水水平抗力系数数的比例系数数（M值）”具体输输入数值请查查阅《建筑桩基技术术规范》（JGJ94-2008）表5.7.5。图1“土层水平抗抗力系数的比比例系数（M值）”表5.7.5地基土水平抗抗力系数的比比例系数m值注：1当桩顶水平位位移大于表列列数值或灌注注桩配筋率较较高（≥0.65%）时，m值应适当降低低；当预制桩桩的水平向位位移小于10mm时，m值可适当提高高；2当水平荷载为为长期或经常常出现的荷载载时，应将表表列数值乘以以0.4降低采用；3当地基为液化化土层时，应应将表列数值值乘以本规范范表5.3.12中相应的系数数ψl。需要指出的是是，设计人员在查查表5.7.5时请查灌注桩桩的m值。第九章08版特殊荷载在在输入中应注注意的问题第一节吊吊车荷载的输输入一、吊车荷载载在输入中应应注意的问题题1、在要布置的的吊车荷载处处添加一新的的标准层，并并布置梁，否否则程序在计计算吊车荷载载组合时会出出错（见工程程实例）。2、SATWE程序在计算带带吊车的砼柱柱的计算长度度系数时，是是按照框架柱柱进行计算的的。没有执行行《混凝土规范》第7.3.11-1条规定的排架架柱的计算长长度系数，需需要设计人员员根据工程实实际情况人为为调整。但TAT软件则可以自自动按排架柱柱计算柱的计计算长度系数数。二、05和08版软件对吊车车荷载输入的的区别1、05版软件输入吊吊车荷载的特特点2、0版软件件输入入吊车车荷载载的特特点三、抽抽柱排排架结结构的的计算算四、基基础设设计接接力吊吊车荷荷载第二节节风风荷荷载在在设计计中应应注意意的问问题一、迎迎风面面的计计算目前的的PKPM系列软软件在在计算算风荷荷载的的迎风风面时时，采采用的的是简简化算算法，，即按按照建建筑物物最外外边的的轮廓廓线所所围成成的面面积在在X、Y方向的的投影影作为为迎风风面的的面积积，背背风面面的面面积取取值与与迎风风面的的面积积相同同。二、体体型系系数的的计算算图1风荷载载作用用简图图图2某工程程结构构平面面图148三、特特殊风荷载载特殊风风荷载载在输输入中中应注注意的的问题题。第三节节08版人防防地下下室结结构的的设计计一、人人防荷荷载在在输入入时应应注意意的问问题1、在采采用SATWE软件进进行人人防工工程设设计前前，对对于需需要计计算人人防设设计的的房间间楼板板，其上必必须布布置有有活荷荷载的的均布布面荷荷载值值，不不能为为0。2、人防防荷载载组合合与效效应3、人防防荷载载的输输入位位置二、材材料强度的的调整整材料强强度综综合调调整系数材料动动力系系数的的调整（用于于JCCAD软件中中“公公式法法”计计算人人防等等效动动荷载载）混凝土土强度度的修修正：钢筋砼砼构件件纵向向钢筋筋的最最小配配筋率率：三、局局部人防地地下室室的计计算程序在进行行构件件设计计时，，当该该构件件为人人防荷荷载组组合控控制，，则自自动按按《人防规规范》的相关关规定定进行行设计计；为为非人人防荷荷载控控制，，则自自动按按照相相应荷荷载组组合进进行构构件的的设计计，材材料强强度综综合调调整系系数也也同时时不考考虑了了。四、人人防地地下室室外墙墙和临临空墙墙SATWE软件是是如何何计算算的？？SATWE给出的的配筋筋数值值是否否为最最外侧侧最大大配筋筋？其其内侧侧钢筋筋是否否为构构造配配置？？1、目前前SATWE程序只只能考考虑《人防规规范》表4.8.8中“顶顶板荷荷载考考虑上上部建建筑影影响的的室内内出入入口””这一一种临临空墙墙荷载载，而而表中中其它它情况况下的的临空空墙荷荷载暂暂没考考虑。。2、目前的的SATWE软件无无法对对这三三种人人防构构件进进行设设计，，但设设计人人员可可以在在JCCAD软件中中的““工具具箱””里进进行构构件设设计。。3、地下下室外外墙的的平面面外验验算、、配筋筋，其其计算算过程程如下下：（1）、程程序首首先按按单向向板计计算墙墙板上上中下下的弯弯矩，，计算算时分分两种种情况况:（a）单向向板上上下端端均嵌嵌固在在地下下室顶顶、底底板处处；（b）上端端简支支于地地下室室顶板板，下下端嵌嵌固于于地下下室底底板;（c）计算算结果果取上上述的的平均均值进进行设设计；；（2）、在在配筋筋计算算时分分别按按两种种方式式进行行计算算：（a）按纯纯弯板板设计计;（b）按压压弯构构件设设计；；（c）配筋筋计算算时两两者取取大；；（3）、按按人防防要求求，验验算延延性比比。由此可可见，，地下下室外外墙既既承受受土侧侧压力力，又又承受受上部部结构构传来来的荷荷载。。通过过以上上分析析可知知：M固（两两端固固定））<M固>M固（一一固一一铰））M中（一一固一一铰））<M中（两两端固固定））M固>M中所以配配筋面面积应应该配配在地地下室室外墙墙的外外侧。。SATWE软件输输出的的配筋筋面积积是按按照单单向板板计算算的每每延米米的配配筋面面积。。五、如如何采采用PMSAP软件按按照整整体有有限元元的方方法计计算人人防地地下室室顶板板和外外墙的的内力力和配配筋？？上述方方法是是人防防地下下室结结构外外墙的的一种种简化化算法法，由由于采采用的的是单单向板板，因因此无无法考考虑剪剪力墙墙平面面外翼翼墙或或者扶扶壁柱柱等对对其的的有利利作用用。如若想整体体考虑各种种构件对地地下室顶部部和外墙的的影响，设设计人员可可以采用PMSAP软件进行设设计。首先在此处处定义人防防参数及水水土压力信信息如何应用PMSAP进行人防外外墙和顶板板的整体有有限元分析析如需设计人人防顶板，，则要在PMSAP的补充建模模菜单中交交互定义人人防板为弹弹性板6如何应用PMSAP进行人防外外墙和顶板板的整体有有限元分析析做墙的面外外计算时（（包括人防防、水土压压力），应应选细分模模型；墙侧侧节点按照照出口处理理；细分尺尺寸不宜太太大，建议议取为1M如何应用PMSAP进行人防外外墙和顶板板的整体有有限元分析析用PMSAP进行人防外外墙和顶板板的整体有限元分析析和配筋设设计总结：按照实际情情况定义人人防顶板为为弹性板6定义人防等等级、层数数、荷载等等信息以及及水土压力力信息定义墙模型型为细分模模型，并选选墙侧节点点做出口，，同时指定楼板与墙的的细分尺寸寸（建议取取为1M）做完了前面面三步，PMSAP即可对人防防顶板和地地下室外墙进行全自动的网网格剖分，，做准确的的有限元分分析。5.依据人防规范对对人防层的的梁、板、、柱、墙给给出配筋设计PMSAP整体有限元元法给出的的人防墙在在侧向人防防荷载作用用下的变形形图PMSAP整体有限元元法给出的的人防墙在侧向人防防荷载作用用下的变形形图：局部部在这个菜单单查看人防防墙的面外外配筋人防外墙的的配筋简图图人防外墙的的配筋简图图：局部H4.1:Sw范围内的水水平钢筋双双侧总面积积4.1cm2V12:Sw范围内的竖竖向钢筋双双侧总面积积12.0cm2在文本文件件ADD_WREI.OUT中查看人防防墙详细的的设计信息息：面外竖向筋筋设计(墙墙的顶底截截面设计)B,H=6000.300.NC,NGH=451IEW=3DS=32.5WGUJM=200.AS=406.M,N=34.31889.1ICOM=1IERR=0IGZ=1面外水平筋筋设计(墙墙的左右截截面设计)B,H=1200.300.NC,NGH=451IEW=3DS=32.5WGUJM=200.AS=404.M,N=2.261.5ICOM=1IERR=0IGZ=1在这个菜单单查看人防防顶板的配配筋结果PMSAP给出人防顶顶板有限元元网格自动动剖分图PMSAP给出的人防防顶板有限限元网格自自动剖分图图：局部PMSAP给出的人防防顶板挠度度等值线图图PMSAP给出的人防防顶板弯矩矩Mx等值线图PMSAP给出的人防防顶板弯矩矩My等值线图PMSAP给出的人防防顶板“板板顶”配筋筋PMSAP给出的人防防顶板“板板底”配筋筋顶板配筋图图局部（形形心，边界界，cm2/m）配筋面积（（cm2/m）配筋走向(度)可以在文本本文件POLY_REI.*中查看各层层人防板和一一般楼板的详细设计内内力和配筋情况况在这个菜单单查看人防防梁、柱的的配筋和人人防墙的面面内配筋人防梁、柱柱配筋及墙墙的面内配配筋在配筋筋简图中查查看第一节梁柱节点核核芯区超限限的调整一、前言梁柱节点核核芯区的计计算，是抗抗震设计的的一项重要要内容，当当采用SATWE软件进行此此项的验算算时，经常常会出现计计算结果不不满足要求求，如何进进行调整则则是很多设设计人员非非常关心的的问题。在在此，本节节拟结合规规范和具体体的工程实实例，详细细阐述SATWE软件是如何何进行节点点核心区验验算的以及及调整过程程。第十章关关于钢筋筋混凝土构构件的计算算二、规范要要求D.1.2核芯区截面面有效验算算宽度，应应按下列规规定采用：：1核芯区截面面有效验算算宽度，当当验算方向向的梁截面面宽度不小小于该侧柱柱截面宽度度的1/2时，可采用用该侧柱截截面宽度，，当小于柱柱截面宽度度的1/2时，可采用用下列二者者的较小值值：bj=bb+0.5hc(D.1.2-1)bj=bc(D.1.2-2)式中bj－节点核芯芯区的截面面有效验算算宽度；bb－梁截面宽宽度；hc－验算方向向的柱截面面高度；bc－验算方向向的柱截面面宽度。2当梁柱的中中线不重合合且偏心距距不大于柱柱宽的1/4时，核芯区区的截面有有效验算宽宽度可采用用上款和下下式计算结结果的较小小值。bj=0.5(bb+bc)+0.25hc-e(D.1.2-3)式中e－梁与柱中中线偏心距距。此项规定目目前程序并并没有执行行D.1.3节点核芯区区组合的剪剪力设计值值，应符合合下列要求求：Vj≤(0.30ηjfcbjhj)/γRE(D.1.3)式中ηj－正交梁的的约束影响响系数，楼楼板为现浇浇，梁柱中中线重合，，四侧各梁梁截面宽度度不小于该该侧柱截面面宽度的1/2，且正交方方向梁高度度不小于框框架梁高度度的3/4时，可采用用1.5，9度时宜采用用1.25，其他情况况均采用1.0；hj－节点核芯芯区的截面面高度，可可采用验算算方向的柱柱截面高度度；γRE－承载力抗抗震调整系系数，可采采用0.85。三、工程实实例某7层框架结构构，抗震设设防烈度为为8度，设计基基本加速度度为0.2g，场地土类类别为二类类，设计时时同时考虑虑偶然偏心心和双向地地震作用，，结构三维维轴侧图和和第二层结结构平面图图如图1和图2所示。初步步设计时，，柱截面尺尺寸为400×500mm，梁1~梁4均与柱1中线重合，，其中梁1和梁2截面尺寸为为250×500mm，梁3和梁4截面尺寸为为300×650mm。图1结构三维轴轴侧图图2第二层结构构平面图本工程采用用SATWE软件计算，，柱1的节点核芯芯区计算结结果如下：：**节点域抗剪剪超限N-C=6(30)Vjy=2269.>FFC=0.53*fc*H*B=1514.Vjy/FFC=1.50其中，括号号内数字表表示地震荷荷载组合工工况号。计算结果显显示，柱1节点核芯区区Y向抗剪超限限，此时若若以M1表示梁1上端的端弯弯矩，M2表示梁2下端的端弯弯矩，则M1=-421Kn.m、M2=-471Kn.m。四、计算结结果分析与与调整现对柱1的计算结果果及调整方方法分析如如下：1、降低“中中梁刚度放放大系数””**节点域抗剪剪超限N-C=6(30)Vjy=2011.>FFC=0.53*fc*H*B=1514.Vjy/FFC=1.33M1=-402Kn、M2=-438Kn。由此可见，，通过降低低梁刚度放放大系数从从而降低梁梁端弯矩，，可以起到到一定的作作用。2、修改柱高高或柱宽以本工程为为例，将原原柱截面尺尺寸由400×500mm分别改为400×600mm和500×500mm，其计算结结果如下:（1）将柱截面面尺寸由400×500mm调整为400×600mm**节点域抗剪剪超限N-C=6(30)Vjy=2192.>FFC=0.35*fc*H*B=1211.Vjy/FFC=1.81（2）将柱截面面尺寸由400×500mm调整为500×500mm**节点域抗剪剪超限N-C=6(30)Vjy=2080.>FFC=0.53*fc*H*B=1893.Vjy/FFC=1.10上述分析可可知，本工工程增加柱柱宽对提高高节点域的的抗剪能力力最有效，，为此将柱柱宽进一步步增加至600mm，柱高不变变，其计算算结果如下下：Vjy=2151<FFC=0.53*fc*H*B=2272满足规范要要求。第二节某某框架柱柱超筋的调调整一、前言框架柱超筋筋是结构设设计中的一一种常见问问题，直接接增大柱截截面是一种种经常使用用的手段，，其优点是是简单、直直接。其实实，在工程程设计中直直接影响柱柱承载力不不足的因素素有很多，，有些是由由于结构方方案有缺陷陷引起的，，直接增大大承载力不不足的柱截截面当然可可以，但是是如能够从从结构方案案入手，比比如通过改改善扭转效效应等因素素，也能够够使柱承载载力满足要要求，而这这种方法往往往不需要要直接调整整承载力不不足的柱截截面，在此此笔者拟结结合具体的的工程实例例，与广大大设计人员员共同探讨讨这种方法法在实际工工程中的应应用。二、工程实实例某工程为为一层框框架结构构，抗震震设防烈烈度为8度，设计计基本加加速度为为0.2g，结构总总高度为为6.5m，初步设设计时柱柱截面尺尺寸为500××500mm，结构平平面图如如图1所示：图1结构平面面图三、计算算结果分分析本工程采采用PMSAP软件设计计，计算算结果显显示，柱柱1、柱2、柱4~柱8均显示超超筋。现现以柱2为例，其其计算结结果文本本文件显显示如下下：上述计算算结果说说明，柱柱2超筋是由由于地震震力作用用组合引引起的，，其它框框架柱也也可以得得到类似似的结论论。为进进一步分分析原因因，现将将地震作作用下的的楼层层层间位移移比计算算结果显显示如下下：图2X向地震作作用下的的空间变变形图以上计算算结果表表明，柱柱2不再超筋筋（Ierr均为0，其它超超筋的框框架柱也也类似）），且最最大层间间位移比比由1.20降为1.16。说明增增大四根根角柱截截面后，，结构的的扭转效效应得到到了明显显的改善善，而这这一改善善也必然然会降低低框架柱柱的内力力，从而而使结构构整体的的计算结结果趋于于合理。。第三节某某框框架梁超超筋的调调整在工程设设计中，，框架梁梁超筋是是一种非非常普遍遍的现象象。广大大设计人人员在解解决此问问题时都都积累了了相当丰丰富的经经验。在在此，本本节拟结结合SATWE软件，就就如何科科学、合合理、快快速、有有效地解解决这个个问题，，谈一些些自己的的体会。。一、查看看配筋文文本文件件，了解解框架梁梁超筋的的原因例如某复复杂工程程，共两两层，抗抗震设防防烈度为为7度，设计计基本加加速度为为0.1g，计算时时采用一一次性加加载。第第二层局局部楼面面平面布布置图如如图1所示，框框架梁1和框架梁梁2的截面尺尺寸为350××1100mm，跨度为为12400mm，纵横向向连续梁梁1的截面尺尺寸为250××700mm，恒载和和活载平平面图如如图2、图3所示：图1某工程局局部楼面面布置图图图2某工程局局部楼面面恒载平平面图图3某工程局局部楼面面活载平平面图采用SATWE软件计算算，此部部分楼面面框架梁梁的配筋筋简图如如图4所示：图4SATWE软件计算算的配筋筋结果图图形文件件二、通过过变形图图进一步步判断计计算结果果的合理理性三、从整整体出发发进行方方案调整整第四节某某剪剪力墙抗抗剪截面面超限的的调整一、前言言根据《建筑抗震震设计规规范（GB50011-2001）》第6.2.9条的规定定，对于于钢筋砼砼柱和剪剪力墙，，应进行行抗剪截截面的验验算。而而目前在在工程界界，剪力力墙抗剪剪截面验验算不满满足要求求也成为为了一个个很常见见的问题题。在此此，笔者者拟结合合具体工工程实例例，简述述一下如如何采用用SATWE软件进行行剪力墙墙抗剪截截面验算算超限的的调整。。二、工程程实例某工程为为框支剪剪力墙结结构，地地下一层层，地上上25层，其中中地上三三层为框框支转换换层结构构，结构构总高度度为79.1m，抗震设设防烈度度为8度，基本本加速度度为0.2g。第四层层内外墙墙体厚度度均为250mm。结构三三维轴侧侧图如图图1所示，地地上第三三层和第第四层平平面图如如图2、图3所示。图1结构三维维轴侧图图图2第三层转转换层结结构平面面图图3第四层结结构平面面图SATWE软件计算算结果显显示，墙墙1和墙2抗剪截面面验算超超限，其其计算结结果如下下：墙1：**(30)V=6598.>Fv=0.18*fc*B*Ho=6051墙2：**(31)V=7315.>Fv=0.18*fc*B*Ho=6051其中，括括号内数数字为组组合工况况号，其其相应的的荷载组组合分项项系数见见表1表1荷载组合合分项系系数注：1、Ncm---组合号2、V-D,V-L---分别为恒恒载、活活载分项项系数3、X-W,Y-W---分别为X向、Y向水平风风荷载分分项系数数4、X-E,Y-E---分别为X向、Y向水平地地震荷载载分项系系数5、Z-E---为竖向地地震荷载载分项系系数以上计算算结果可可以看出出，墙1和墙2的砼抗剪剪验算不不满足要要求，程程序在计计算结果果配筋文文本文件件中以““*”显示。。二、计算算结果分分析方法一修改墙体体厚度表2墙1不同墙厚厚计算结结果表3墙2不同墙厚厚计算结结果方法二开开设洞口口短墙1：**(30)V=1828.>F