2005新版PKPM结构软件专题研讨会之砼结构部分3

2005新版PKPM结构软件专题

研讨会砼结构部分PKPM新规范软件特点1、计算参数增加，部分原有参数含义改变2、计算难度和运算量增大，必须看计算书3、墙、梁、板、柱配筋量不同程度增加地震计算剪重比新旧规范比较3层圆弧框架13.01%7层框架11.59%17层框支8.43%18层框剪10.45%21层框筒8.26%28层框筒5.49%31层框支10.77%35层框支3.79%36层剪力墙6.06%平均增加8.65%

地震最大层间平均位移新旧规范比较3层圆弧框架13.04%7层框架11.66%17层框支10.74%18层框剪13.60%21层框筒13.58%28层框筒10.81%31层框支13.33%35层框支10.75%36层剪力墙11.11%平均增加12.35%

梁腰筋从79公斤增加到258公斤，使总用钢量增加9%（2156公斤）新旧规范地震作用弯矩图(8度设防)梁计算配筋新旧规范比较

主筋箍筋7层框架

4.6%17.7%17层框支

7.5%2.2%18层框剪

14.8%21层框筒

16.5%14.8%28层框筒

10.3%3.4%31层框支

8.7%35层框支

7.3%36层剪力墙

6.0%10.5%

平均：9.46%

柱计算配筋新旧规范比较

主筋箍筋7层框架

27.5%25.2%

17层框支

4.5%2.0%

18层框剪

22.4%

7.4%

21层框筒

0.70%

2.9%

28层框筒

6.5%7.8%

31层框支

6.3%1.2%35层框支

5.5%7.6%

平均：

10.49%

7.7%新旧规范楼板配筋钢筋量比较（一、二级钢筋）剪切、剪弯、地震力与层间位移比三种刚度比的计算与选择地震震力力与与地地震震层层间间位位移移比比的的理理解解与与应应用用《抗震震规规范范》第3.4.2和3.4.3条及及《高规规》第4.4.2条均均规规定定：：其其楼楼层层侧侧向向刚刚度度不不宜宜小小于于上上部部相相邻邻楼楼层层侧侧向向刚刚度度的的70%或其其上上相相邻邻三三层层侧侧向向刚刚度度平平均均值值的的80%此参参数数可可用用于于执执行行以以上上三三条条款款刚刚度度比比的的计计算算，，也也可可用用于于判判断断地地下下室室顶顶板板能能否否作作为为上上部部结结构构的的嵌嵌固固端端注意意：：当当用用户户采采用用此此种种方方法法判判断断地地下下室室的的顶顶板板能能否否作作为为上上部部结结构构的的嵌嵌固固端端时时，，应应在在SATWE软件件的的““地地下下室室信信息息””中中，，将将““回回填填土土对对地地下下室室约约束束刚刚度度比比””里里的的值值填填0剪切切刚刚度度的的理理解解与与应应用用《高规规》及《抗震震规规范范》里面面对对剪剪切切刚刚度度比比都都有有要要求求，，SATWE执行行的的是是《抗震震规规范范》第6.1.14条的的规规定定：：当当地地下下室室顶顶板板作作为为上上部部结结构构的的嵌嵌固固部部位位时时，，地地下下室室结结构构的的侧侧向向刚刚度度与与上上部部结结构构的的侧侧向向刚刚度度之之比比不不易易小小于于2。此参参数数可可用用于于执执行行以以上上两两规规范范里里面面规规定定的的工工程程的的刚刚度度比比的的计计算算剪弯弯刚刚度度的的理理解解与与应应用用《高规规》第E.0.1条规规定定：：底底部部大大空空间间大大于于一一层层时时，，其其转转换换层层上上部部与与下下部部结结构构等等效效侧侧向向刚刚度度比比γe按公公式式γe=Δ1H2/Δ2H1计算算。。γe已接接近近于于1，非非抗抗震震设设计计时时γe不应应大大于于2，抗抗震震设设计计时时γe不应应大大于于1.3《高规规》第E.0.2条中中还还规规定定：：当当转转换换层层设设置置在在3层及3层以上时，其其楼层侧向刚刚度比不应小小于相邻上部部楼层的60%。注意，此项项规定用地震震力与地震层层间位移比的的方法确定SATWE软件采用的计计算方法是《高规》侧移刚度的简简化计算方法法此方法可用于于执行《高规》第E.0.1条规定的工程程的刚度比的的计算三种刚度比计计算方法的比比较按不同的方法法计算刚度比比，其薄弱层层的判断结果果是不同的当转换层设在在3层及3层以上时，《高规》还规定其楼层层侧向刚度比比不应小于相相邻上部楼层层的60%，这一项SATWE软件并没为直直接输出结果果，需要设计计人员根据程程序输出的每每一层的刚度度单独计算地下室顶板能能否作为上部部结构的嵌固固端的判断，，不同的方法法所得出来的的结果不同SATWE软件计算剪弯弯刚度时，H1的取值范围包包括地下室的的刚度，H2则取等于小于于H1的高度。这对对于希望将H1的值取自0.0以上的设计人人员来说，或或者将地下室室去掉，重新新计算剪弯刚刚度，或者根根据程序输出出的剪弯刚度度，人为计算算刚度比三种刚度比性性质的探讨地震力与地震震层间位移比比：是一种与与外力有关的的计算方法。。规范中规定定的Δui不仅包括了地地震力产生的的位移，还包包括了用于该该楼层的倾覆覆弯矩Mi产生的位移和和由于下一层层的楼层转动动而引起的本本层刚体转动动位移剪切刚度：此此计算方法主主要是剪切面面积与相应层层高的比，其其大小跟结构构竖向构件的的剪切面积和和层高密切相相关。但剪切切刚度没有考考虑剪力墙洞洞口高度变化化时所产生的的影响剪弯刚度：实实际上就是单单位力作用下下的层间位移移角，其刚度度比也就是层层间位移角之之比。它能同同时考虑剪切切变形和弯曲曲变形的影响响，但没有考考虑上下层对对本层的影响响三种刚度的性性质完全不同同，它们之间间没有什么必必然的联系，，正因为如此此，规范赋予予了他们不同同的使用范围围短肢剪力墙结结构的计算短肢剪力墙结结构中底部倾倾覆力矩的计计算《高规》第7.1.2条和2款规定：抗震震设计时，筒筒体和一般剪剪力墙承受的的第一震型底底部地震倾覆覆力矩不易小小于结构总底底部地震倾覆覆力矩的50%TAT软件对短肢剪剪力墙按双向向判断，旧版版的SATWE软件按单向判判断，新版的的SATWE按双向判断带框支结构短短肢剪力墙结结构的计算结构体系的选选择：是按复复杂高层结构构还是短肢剪剪力墙结构？？规范对两种结结构体系在抗抗震等级、剪剪力墙轴压比比、内力计算算、配筋率、、底部加强部部位的高度等等方面的要求求均有不同工程算例某高层为带短短肢剪力墙的的框支结构，，共31层（包括一层层地下室）。。该工程的第第6层（地下室为为第一层）为为框支转换层层，转换层以以上为短肢剪剪力墙结构。。地震烈度7度（设计基本本地震加速度度为0.15g），框支框架架的抗震等级级为一级，剪剪力墙抗震等等级为二级。。两种体系结构构的计算结构构如表所示“短肢剪力墙墙”结构体系系计算分析结结果楼层第3层第7层第11层剪力墙类别短剪墙3普剪墙3短剪墙7普剪墙7短剪墙11普剪墙11抗震等级特一级一级一级一级一级一级M1-168160807402286121N1-3372-15677-949-15183-457-9136AS989814700160028756781280ρSV1.821.822.012.010.80.8V2564-6401561403079N2-3191-7209-4546-15183-1615-9136ASH324.9547.1200125223.7100N3-2895-13483-3913-13057-1271-7851UC*0.480.32*0.430.34*0.450.45“复杂高层”结结构体系计算算分析结果楼层第3层第7层第11层剪力墙类别短剪墙3普剪墙3短剪墙7普剪墙7短剪墙11普剪墙11抗震等级一级一级二级一级二级二级M1-168-26595840402238121N1-3372-7209-949-15183-457-9136AS9898153151600287520391280ρSV1.821.822.012.010.80.8V2475-64014071402209N2-3191-7209-1199-15183-1615-9136ASH202.8547.1200125100100N3-2895-134833913-13057-1271-7851UC0.480.320.430.340.450.45计算结果分析析抗震等级：从从上两表可以以看出，不同同的结构体系系，短肢剪力力墙和普通剪剪力墙其抗震震等级是不同同的内力分析：由由表中可以看看出，这两种种体系的内力力分析非常复复杂，即使是是同一片墙在在不同的结构构体系控制工工况下其结果果也不一样。。按“复杂高高层”计算的的“普剪墙3”的“M1”值，远远大于于按“短肢剪剪力墙”计算算的“普剪墙墙3”的“M1”值。这主要是是因为SATWE软件在进行工工况组合时，，当发现所有有工况组合计计算的配筋面面积均小于构构造配筋面积积时，程序仅仅按第一种工工况组合输出出内力和工况况号（即恒+活）；只有当当发现控制工工况组合计算算的配筋面积积大于构造配配筋面积时，，才按最大控控制工况组合合输出内力和和工况号配筋率：只有有定义了“短短肢剪力墙””结构，SATWE程序才对自动动判断的短肢肢剪力墙其截截面的全部纵纵筋的配筋率率，底部加强强部位不宜小小于1.2%，其他部位不不宜小于1.0%，而“复杂高高层”却无此此功能构造边缘构件件输出体积配配箍率：根据据《高规》7.2.17条规定：抗震震设计时，对对于复杂高层层建筑结构、、混合结构、、框架-剪力墙结构、、筒体结构以以及B级高度的剪力力墙结构中的的剪力墙，其其构造边缘构构件的配箍特特征值λv不宜小于1.0。由于程序没没有判断A级高度和B级高度的功能能，所以程序序不论约束边边缘构件还是是构造边缘构构件，均统一一输出体积配配箍率其他注意事项项设计人员在““特殊构件补补充定义”里里的【抗震等级】中定义了抗震震等级后，程程序将按设计计人员定义的的抗震等级进进行设计，不不再自动提高高对于非框支框框架，可以按按规范规定将将地下一层以以下的竖向构构件的抗震等等级定义为三三级或四级结结构，其抗震震等级均需设设计人员人为为定义，程序序不能自动判判断《高规》第10.2.13条的各项规定定，程序目前前没有执行总结通过以上分析析可以看出，，对于带框支支结构短肢剪剪力墙的计算算，由于两种种结构体系的的侧重点不同同，单纯的采采用任何一种种结构体系计计算都可能产产生安全隐患患。设计人员员因根据工程程的具体情况况，分别采用用这两种结构构体系进行设设计，并取最最不利的结果果作为设计依依据多塔塔结结构构的的计计算算带变变形形缝缝结结构构的的计计算算带变变形形缝缝结结构构的的特特点点：：通过过变变形形缝缝将将结结构构分分成成几几块块独独立立的的结结构构若忽忽略略基基础础变变形形的的影影响响，，各各单单元元之之间间完完全全独独立立缝隙隙面面不不是是迎迎风风面面带变变形形缝缝结结构构的的计计算算方方法法整体体计计算算方方法法：：在SATWE软件件中中将将结结构构定定义义为为多多塔塔结结构构所给给的的震震型型数数要要足足够够多多，，以以保保证证有有效效质质量量系系数数大大于于90%定义义为为多多塔塔后后，，对对于于老老版版本本软软件件，，程程序序将将每每一一个个缝缝隙隙面面都都计计算算迎迎风风面面，，因因此此风风荷荷载载计计算算偏偏大大；；新新版版本本增增加加了了一一项项新新功功能能，，可可以以人人为为定定义义遮遮挡挡面面，，从从而而有有效效解解决决了了这这一一问问题题周期比计计算有待待商讨分开计算算方法旧版本软软件除风风荷载计计算有些些偏大外外，其余余结果都都没有问问题，新新版软件件定义了了遮挡面面后，风风荷载计计算也没没有问题题了一般而言言，对于于基础连连在一起起的带变变形缝结结构，由由于基础础对上部部结构整整体的协协调能力力有限，，所以建建议采用用分开计计算带变形缝缝结构的的计算方方法大底盘多多塔结构构的计算算结构特点点：各塔楼拥拥有独立立的迎风风面各塔楼之之间的变变形没有有直接的的影响，，但都通通过大底底盘间接接影响其其他塔楼楼塔楼与刚刚性板之之间没有有一一对对应的关关系，一一个塔楼楼可能只只有一块块刚性板板，也可可能有几几块刚性性板大底盘顶顶板应有有足够的的刚度以以协调各各塔楼之之间的内内力、变变形和位位移计算方法法在SATWE软件中将将结构定定义为多多塔结构构位移比、、大底盘盘以上的的各塔楼楼的刚度度比均正正确周期比、、转换部部位的刚刚度比计计算有待待商讨大底盘多多塔结构构刚度比比的计算算方法大底盘多多塔结构构在大底底盘与各各主体之之间的刚刚度比如如何计算算，规范范并没有有说明，，但也不不是没有有要求。。SATWE软件仅仅仅输出了了1号塔的主主体与大大底盘相相比较的的结果，，其它塔塔与大底底盘相比比的结果果则用““*”予予以表示示整体计算算：根据据《建筑抗震震设计手手册》要求在计计算大底底盘多塔塔结构的的地下室室楼层间间剪切刚刚度比时时，大地地盘地下下室的整整体刚度度与所有有塔楼的的总体刚刚度比不不应小于于2，每栋塔塔楼范围围内的地地下室剪剪切刚度度与相邻邻上部塔塔楼的剪剪切刚度度比不应应小于1.5分开计算算：《上海规程程》条文中有有建议的的方法；；在各塔塔楼周边边引45度线，45度线范围围内的竖竖向构件件作为上上部结构构共同作作用的构构件总刚计算模型型不过的主要要原因多塔定义不对对同一构件同时时属于两个塔塔某些构件不在在塔内定义为空塔悬空构件用户输入斜梁梁、层间梁或或不与楼面等等高的梁时，，如果不仔细细检查，可能能出现梁在两两端不与任何何构件相连的的情况，即梁梁被悬空注意：节点处处如果有墙，，则变节点高高是不起作用用的，与此节节点相连的任任一构件标高高均与楼层相相同节点处有柱时时，与同一柱柱相连的梁，，如果标高差差小于500mm时，标高较低低的节点会被被合并到较高高的节点处，，大于500mm则不会合并，，但最多只允允许3种不同的标高高梁1梁1梁2梁2柱柱柱铰接构件定义义不对设计人员在定定义铰接构件件时，是结构构成为可变体体系，尤其是是与同一节点点相连的各个个杆件，不能能都定义为铰铰接，程序不不允许这样的的节点钢支撑在SATWE中是默认为两两端铰接的。。对于越层钢钢支撑，用户户常常忽略这这一点，同样样造成与同一一节点相连的的杆件（这里里为上下层的的两端支撑））均为铰接的的情况，为避避免这种情况况，用户应在在SATWE前处理的“特特殊构件补充充定义”中将将越层支撑设设为两端固接接错层结构的计计算错层结构的输输入当错层高度不不大于框架梁梁的截面高度度时，可以归归并为同一楼楼层参加计算算，楼层标高高取两部分楼楼面标高的平平均值。当错层高度大大于框架梁截截面高度时，，各部分楼板板应作为独立立楼层参加整整体计算。错层洞口的输输入，只能输输入小洞口错层结构的计计算在错层处设变变形缝在错层处设剪剪力墙核心筒筒（可利用楼楼梯间实现））应该每隔3~4层设一个贯通通层，贯通层层楼板厚度不不小于150mm，宜双层双向向配筋。SATWE计算时各参数数宜取大值，，以增加结构构整体安全储储备SATWE软件在计算错错层结构时，，会在越层柱柱和墙处施加加水平力。由由于在越层处处水平力的存存在，使越层层构件上下端端的配筋不一一样，设计人人员在出施工工图的时候可可以取二者的的大值砼柱计算长度度系数的计算算砼柱计算长度度系数的计算算规范要求：《混凝土结构设设计规范》第7.3.11条第2款及第3款对柱的计算算长度系数都都有规定工程算例：某某工程为十层层框架结构，，首层层高2m，第二层层高高4.5m柱1、柱2、柱3按照表7.3.11-2直接取值的计计算长度系数数首层第二层CxCyCxCy柱13.253.251.441.44柱21.003.251.251.44柱31.001.001.251.25柱1、柱2、柱3按公式（7.3.11-1）和（7.3.11-2）计算的计计算长度系数数首层第二层CxCyCxCy柱13.593.831.601.70柱21.333.831.421.70柱31.191.122.232.14结果分析一表中Cx、Cy的计算过程：：以柱1为例，Cx=(2+4.5)/2=3.25；Cy=(2+4.5)/2=3.25二表中Cx、Cy的计算过程是是根据公式（（7.3.11-1）及（7.3.11-2）计算得出的的注意事项采用公式（7.3.11-1）及（7.3.11-2）计算柱的计计算长度系数数时，程序采采用以下原则则计算梁、柱柱构件的刚度度：没有按规范要要求判断水平平荷载产生的的弯矩设计值值占总弯矩设设计值的75%以上这个条件件对于混凝土梁梁，程序采用用梁的刚度放放大系数恒为为2.0；对于钢梁，，则采用设计计人员输入的的梁刚度放大大系数程序对于另一一端不与柱（（墙）相连的的梁按远端梁梁铰接处理当梁的两端与与柱铰接时，，不考虑梁的的刚度当梁的一端与与柱刚接、另另一端铰接时时，对于砼柱柱，梁的刚度度折减50%，并不受有无无侧移的限制制；对于钢梁梁，有侧移时时折减50%，无侧移时不不折减当柱一端铰接接时，则相应应端梁与柱的的刚度比取1.0斜柱（支撑））刚度不考虑虑在约束刚度度比的计算中中单向墙托柱、、柱托单向墙墙，面内按嵌嵌固端计算，，刚度比取10，面外按实际际情况计算双向墙托柱、、柱托双向墙墙，双向刚度度比均取10（柱端已定义义为铰接的不不在此列）注意事项斜柱（支撑））的计算长度度系数取1.0地下室的越层层柱，程序不不能自动搜索索，而按层逐逐段计算柱的的计算长度系系数所有边框柱，，其计算长度度系数内定为为0.75对于砼柱，其其计算长度系系数上限为2.5，钢柱计算长长度系数上限限为6.0程序只执行现现浇楼盖的计计算长度系数数，没有执行行装配式楼盖盖的计算长度度系数目前的SATWE软件对于吊车车或无吊车的的排架结构的的柱的计算长长度系数仍按按框架结构执执行对于SATWE软件，设计人人员修改柱计计算长度系数数后，不要再再进行“形成成SATWE数据”和“数数据检查”等等操作，而应应该直接计算算，否则程序序仍按照原来来的计算长度度系数进行计计算如何判断“水水平荷载产生生的弯矩设计计值占总弯矩矩

设计值的的75%以上”设个条条件由于目前的SATWE软件没有直接接判断“水平平荷载产生的的弯矩设计值值占总弯矩设设计值的75%以上”这个条条件的功能，，因此需要设设计人员自己己进行判断，，具体判断过过程如下：在新版的SATWE软件中首先按按照不执行《砼规范》7.3.11-3条的方法进行行计算，从而而得到所有荷荷载产生的总总弯矩设计值值点取SATWE软件“总信息息”中“恒活活信息”里的的“不计算恒恒活载”选项项，然后进行行计算，从而而得到水平荷荷载产生的弯弯矩设计值将头两步计算算得到的弯矩矩设计值相比比看是否满足足《砼规范》7.3.11-3条中的条件在选择弯矩设设计值时要注注意尽量选择择同一工况荷荷载作用下的的内力值梁上架柱结构构的荷载导算算梁上架柱结构构的荷载导算算如果梁的刚度度太小，节点点处会产生较较大位移，从从而使内力转转移到其他的的竖向构件中中，造成梁柱柱内力重分布布，柱底内力力会因此减小小。柱的内力会会随梁截面面增大而上上升托柱梁的截截面不能太太小，应尽尽量增大剪力墙连梁梁的两种刚刚度模型连梁的计算算模型在SATWE软件中，剪剪力墙连梁梁刚度的计计算有两种种模型，一一种是杆元元模型，即即连梁按照照普通梁的的方式输入入；另一种种是壳元模模型，即连连梁以洞口口的方式形形成。连梁梁的计算常常常由于单单元的划分分不细造成成计算分析析的失误。。连梁的计算算分析应按按跨高比进进行分类跨高比>5，按普通梁梁进行输入入分析跨高比<2.5，按壳元（（洞口）的的方式形成成2.5<跨高比<5，视具体情情况酌情处处理连梁形成方方式的不同同对结构的的整体刚度度、周期、、位移以及及连梁的内内力计算都都会产生影影响板带截面法法计算板柱柱剪力墙结结构体系板柱剪力墙墙结构体系系的计算方方法等代框架法法有限元法有限元法计计算的问题题局部应力的的大小与有有限元划分分的大小密密切相关，，不便于设设计人员掌掌握用SATWE软件的“复复杂楼板有有限元分析析”子菜单单分析板柱柱剪力墙结结构，其内内力和配筋筋是以点值值或极值的的方式输出出的。“点点值”方式式不利于确确定配筋范范围，“极极值”方式式又未免配配筋太大，，造成浪费费板带截面法法的特点首先采用有有限元法进进行内力和和配筋设计计根据设计人人员已定义义的骨架线线（即相邻邻支座的连连线，骨架架线上有梁梁（包括虚虚梁）或剪剪力墙）划划分板带既能保证计计算精度，，又具备方方便的后处处理功能目前的板带带截面法，，楼板荷载载计算比较较大弹性楼板的的计算和选选择弹性楼板的的选择与判判断楼板局部开开大洞（见见例题）板柱体系或或板柱-抗震墙体系系（见例题题）《高规》第5.3.3条规定：对对于平板无无梁楼盖，，在计算中中应考虑板板的平面外外刚度的影影响，其平平面外刚度度可按有限限元的方法法计算或近近似将柱上上板带等效效为扁梁计计算根据《高规》的此项规定定，板柱体体系要考虑虑楼板的平平面外刚度度，因此板板柱体系要要定义弹性性楼板弹性楼板的的选择与判判断框支转换结结构研究表明，，对于框支支转换结构构，转换梁梁不仅会产产生弯矩和和剪力，而而且还会产产生较大的的轴力，这这个轴力不不能忽略。。在SATWE软件中，只只有定义了了弹性楼板板才能产生生转换梁的的轴力。因因此，对于于框支转换换结构必须须整层定义义弹性楼板板厚板转换结结构对于厚板转转换结构，，由于其厚厚板的面内内刚度很大大，可以认认为是平面面内无限刚刚，其平面面内的刚度度是这类结结构传力的的关键。因因此，此类类结构的厚厚板转换层层应定义为为弹性楼板板多塔连体结结构（见图图例）四种计算模模式的意义义和适用范范围刚性板定义：在楼楼板平面内内刚度无限限大，平面面外刚度为为零梁刚度放大大系数：《高规》第5.2.2条规定，在在结构内力力与位移计计算中，现现浇楼面和和装配整体体式楼面中中的刚度可可考虑翼缘缘的作用予予以放大，，楼面梁刚刚度增大系系数可根据据翼缘情况况取1.3~2.0。对于无现现浇面层的的装配式结结构，可不不考虑楼面面翼缘的作作用此假定适用用于楼板形形状较规则则的结构弹性板6定义：采用用壳单元真真实的计算算楼板的面面内刚度和和面外刚度度采用此假定定会使部分分竖向楼面面荷载通过过楼板的面面外刚度直直接传递给给竖向构件件，导致梁梁的弯矩减减小，相应应配筋减小小此假定适用用于板柱结结构或板柱柱—抗震墙结构构弹性板3假定平面内内无限刚而而面外刚度度是真实的的，采用中中厚板弯曲曲单元来计计算楼板平平面外刚度度针对厚板转转换层结构构的转换厚厚板提出的的，也适用用于板厚较较大的板柱柱结构或板板柱—抗震墙结构构建模模时时在在PM中要要布布置置100mm×100mm的虚虚梁梁，，在在SATWE中定定义义““弹弹性性板板3””。虚虚梁梁是是一一种种无无刚刚度度、、无无自自重重的的梁梁，，不不参参与与结结构构计计算算布置置虚虚梁梁的的作作用用：：为SATWE软件件或或PMSAP软件件提提供供板板的的边边界界条条件件传递递上上部部结结构构的的竖竖向向荷荷载载为弹弹性性楼楼板板单单元元的的划划分分提提供供必必要要条条件件层高高输输入入时时将将厚厚板板的的板板厚厚均均分分给给与与其其相相邻邻的的上上下下两两层层，，厚厚板板下下层层层层高高为为该该层层净净空空加加厚厚板板的的一一半半厚厚度度。。弹性性膜膜定义义：：采采用用平平面面应应力力膜膜单单元元真真实实的的计计算算楼楼板板平平面面内内刚刚度度，，同同时时忽忽略略楼楼板板的的平平面面外外刚刚度度。。适用用于于空空旷旷的的工工业业厂厂房房和和体体育育场场馆馆结结构构、、楼楼板板局局部部开开大大洞洞结结构构、、楼楼板板平平面面较较长长或或有有较较大大凹凹入入以以及及平平面面弱弱连连接接结结构构建模模时时真真实实的的输输入入楼楼板板的的厚厚度度，，对对于于没没有有楼楼板板的的房房间间应应定定义义板板厚厚为为零零或或定定义义全全房房间间洞洞。。弹性楼板板可以定定义在整整层楼板板上，也也可以仅仅在需要要的局部部区域上上。工程实例例某工程为为框支剪剪力墙结结构，共共30层，带一一层地下下室，地地面以上上第4层为框支支转换层层，地震震设防烈烈度8度，地震震基本加加速度为为0.2g，场地类类别为三三类场地地土，中中梁刚度度放大系系数取0.2，边梁刚刚度放大大系数取取1.5，转换层层楼板厚厚度为180mm，结构体体系按复复杂高层层计算，，并考虑虑偶然偏偏心的影影响。计算结果果将转换层层楼板分分别采用用弹性板板6、弹性膜膜和刚性性板假定定进行计计算，该该结构的的周期、、转换层层处层间间位移角角和转换换梁1的内力和和配筋计计算结果果分别如如表所示示周期计算算表周期弹性板6弹性膜刚性板T1(X向)1.36271.36391.3572T2(Y向)1.21341.21471.2060T3(扭转)1.04681.04731.0323转换层处处层间位位移角计计算表转换梁1的内力和和配筋计计算表层间位移角弹性板6弹性膜刚性板X向1/29331/28991/3187Y向1/30061/29951/3274内力与配筋弹性板6弹性膜刚性板-M(kNm)-218-225-198TopAst200020002000+M(kNm)106010711015BtmAst411641562814Shear-587-597-538Asv825825825Nmax5675720结果分析析本工程刚刚性板假假定下结结构的刚刚度大于于弹性板板6假定下结结构的刚刚度弹性膜假假定下其其结构的的刚度最最小，结结构的位位移和周周期均最最大通过对表表3的分析可可以看出出，三种种计算模模式下梁梁的负端端弯矩和和跨中弯弯矩相差差并不大大，但采采用弹性性板6和弹性膜膜假定下下梁的跨跨中纵向向钢筋的的配筋面面积明显显大于采采用刚性性板假定定下梁的的配筋面面积。这这主要是是由于框框支梁按按照拉弯弯构件设设计造成成的。在在表3中，采用用弹性板板6和弹性膜膜计算模模式时，，框支梁梁会产生生较大的的轴力，，而采用用刚性板板假定时时，框支支梁的轴轴力为0结果分析析由于弹性性板6模式考虑虑了楼板板的平面面外刚度度，因此此，框支支梁计算算的安全全储备降降低，从从表3中可以看看出，采采用弹性性膜假定定计算出出来的框框支梁1的弯矩、、剪力和和轴力均均大于采采用弹性性板6假定下的的计算结结果。在在本工程程中，这这两种模模式的计计算结果果虽然不不大，但但这两种种计算结结果的差差异与楼楼板厚度度有关，，板厚越越大，计计算结果果的差异异也越大大斜屋面结结构的建建模与计计算斜屋面结结构的建建模通过设设置“梁两端端标高高”或或“上上节点点高””等方方式形形成屋屋面斜斜板在PMCAD建模时时，屋屋面斜斜梁不不能直直接落落在下下层柱柱的柱柱顶上上，斜斜梁下下应布布置100mm高的短短柱（（如下下图）），此此短柱柱只传传荷载载和内内力，，没有有设计计意义义当采用用TAT、SATWE软件计计算时时，顶顶部倾倾斜的的剪力力墙程程序不不能计计算（（如下下图）），PMSAP可以计计算，，但要要在““复杂杂结构构空间间建模模”中中将其其定义义为弹弹性板板6坡梁上上下层层连接接由于PM程序本本身问问题，，坡梁梁布置置不能能直接接布置置在下下层节节点上上解决办办法：：1）在端端部加加100mm高短柱柱2）用Spascad不受影影响节点抬抬高由于做做坡屋屋顶造造成墙墙节点点抬高高形成成不规规则砼砼墙。。SATWE程序不不能进进行计计算，，可以以用PMSAP软件对对屋面面斜板板的处处理TAT和SATWE软件只只能计计算斜斜梁，，对斜斜屋面面的刚刚度不不予考考虑PMSAP软件可可以计计算屋屋面斜斜板的的刚度度对整整体结结构的的影响响斜屋面面结构构的计计算简化模模型一一：忽忽略斜斜屋面面刚度度对整整体结结构的的影响响，将将屋面面斜板板上的的荷载载导到到斜梁梁上，，用TAT或SATWE计算简化模模型二二：将将斜屋屋面刚刚度用用斜支支撑代代替，，屋面面斜板板上的的荷载载导到到斜梁梁上，，适当当考虑虑支撑撑自重重，用用TAT、SATWE计算。。斜撑撑的目目的是是为了了模拟拟斜屋屋面的的传力力，其其本身身的内内力计计算没没有意意义真实建建模，，考虑虑斜屋屋面刚刚度对对整体体结构构的影影响，，用PMSAP计算工程实实例工程为为框架架结构构的仿仿古建建筑，，共4层，第第二层层的两两端和和第四四层的的中间间部分分布置置了较较多的的斜屋屋面，，该结结构斜斜屋面面组成成比较较复杂杂，板板厚为为180mm，地震震设防防烈度度为8度，地地震基基本加加速度度为0.2g，周期期折减减系数数0.7，考虑虑偶然然偏心心的影影响，，并采采用总总纲模模型计计算。。为了能能够有有效地地体现现屋面面斜板板对结结构设设计的的影响响，现现分别别采用用三种种计算算模型型对结结构进进行计计算，，第一一种模模型考考虑斜斜屋面面，按按真实实模型型计算算；第第二种种模型型为忽忽略斜斜屋面面，将将斜屋屋面引引起的的荷载载传递递给斜斜梁，，按简简化模模型1计算；；第三三种模模型为为将斜斜屋面面用斜斜撑代代替，，斜屋屋面引引起的的荷载载传递递给斜斜梁，，按简简化模模型2计算。。三种模模型中中结构构周期期和位位移的的计算算如表表；单单根构构件的的内力力如下下表斜屋面面结构构的计计算表1三种计计算模模型中中结构构周期期和位位移的的计算算周期值真实模型简化模型1简化模型2T10.997(Y)1.119(Y)1.027(Y)T20.964(X)1.018(X)0.981(X)T30.801(T)0.891(T)0.826(T)最大层间位移角（X向）1/3631/3381/354最大层间位移角（Y向）1/3661/2981/326表2三种计计算模模型中中梁1的弯矩矩计算算荷载类型真实模型简化模型1简化模型2梁1的弯矩值（KNm)梁1的弯矩值（KNm)梁1的弯矩值（KNm)左端跨中右端左端跨中右端左端跨中右端荷载（标准值）110-77.386.2106.5-77.889.8107-77.989.2X向地震（标准值）-204-42.7199.5-179-36.6174-202-42.2198弯矩设计值-399193.9-366-403193.2-376-394185-367表3三种计计算模模型中中梁2的弯矩矩计算算荷载类型真实模型简化模型1简化模型2梁1的弯矩值（KNm)梁1的弯矩值（KNm)梁1的弯矩值（KNm)下端跨中上端下端跨中上端下端跨中上端荷载（标准值）57.5-43.47.2126.-62109127-62.0109X向地震（标准值）-5.2-0.58.0-7.6-3.0-1.7-6.0-2.11.7弯矩设计值-9869.6-95-156111.5-135-156115-135表4三种计计算模模型中中柱1的弯矩矩(My)计算荷载类型真实模型简化模型1简化模型2梁1的弯矩值（KNm)梁1的弯矩值（KNm)梁1的弯矩值（KNm)上端下端上端下端上端下端荷载（标准值）-9.73.5-10.94.7-11.04.7X向地震（标准值）-296.8334.4-258.7291.5-292.8330.1弯矩设计值456.7528.7467.7541.6423.2528.4结果分分析从表1可看出出，屋屋面斜斜板对对结构构的周周期和和位移移均有有影响响。采采用简简化模模型1计算由由于忽忽略了了斜屋屋面的的面内内刚度度和面面外刚刚度，，计算算结果果偏柔柔；采采用简简化模模型2计算，，由于于斜撑撑起到到了一一定的的楼板板刚度度的作作用，，以此此其计计算结结果介介于简简化模模型1和真实实模型型之间间表2和表4主要反反映的的是屋屋面斜斜板对对其他他楼层层的水水平和和竖向向构件件内力力的影影响。。从表表中可可以看看出，，在竖竖向荷荷载作作用下下（如如恒载载），，三种种计算算模型型算出出的构构件内内力相相差很很小，，几乎乎可以以认为为相等等；在在水平平荷载载作用用下（（如地地震力力），，简化化模型型1与真实实模型型和简简化模模型2计算出出的构构件内内力有有一定定差别别，但但差别别也不不很大大。真真实模模型和和简化化模型型2计算出出的构构件内内力则则相差差很小小结果分分析表3主要反反映的的是屋屋面斜斜板对对屋面面梁内内力的的影响响。从从中可可以看看出，，由于于屋面面斜板板定义义了弹弹性板板6，从而而使采采用简简化模模型计计算的的梁内内力值值明显显大于于采用用真实实模型型计算算的梁梁内力力值屋面板板越薄薄，简简化模模型计计算越越精确确；斜斜屋面面越简简单，，简化化模型型计算算越精精确；；建议议采用用斜撑撑简化化模型型，此此模型型与实实际情情况比比较接接近，，比简简化模模型一一要精精确次梁按按主梁梁输和和按次次梁输输的区区别导荷方方式相相同这两种种方式式形成成的次次梁均均可将将楼板板划分分成双双向或或单向向板，，以双双向或或单向向板的的方式式进行行导荷荷空间作作用不不同次梁按按次梁梁输时时，输输入的的次梁梁仅仅仅将其其上所所分配配的荷荷载传传递到到主梁梁上，，此两两本身身的刚刚度不不代入入空间间计算算中，，即对对结构构的刚刚度、、周期期、位位移等等均不不产生生影响响次梁按按主梁梁输时时，输输入的的次梁梁本身身的刚刚度参参与到到空间间计算算中，，即对对结构构的刚刚度、、周期期、位位移等等均会会产生生影响响内力计计算不不同次梁按按次梁梁输时时，次次梁的的内力力按连连续梁梁方式式一次次性计计算完完成，，主梁梁是次次梁的的支座座次梁按按主梁梁输时时，程程序部部分主主次梁梁，所所有梁梁均为为主梁梁。梁梁的内内力计计算按按照空空间交交叉梁梁系的的方式式进行行分配配。即即根据据节点点的变变形协协调条条件和和各梁梁线刚刚度的的大小小进行行计算算。主主梁和和次梁梁之间间没有有严格格的支支座关关系悬挑梁梁问题题从主梁梁伸出出的悬悬挑梁梁与从从柱伸伸出的的悬挑挑梁其其变形形协调调是不不同的的。从从主梁梁伸出出的悬悬挑梁梁的变变形会会小于于从柱柱伸出出的悬悬挑梁梁。从柱伸伸出的的悬挑挑梁从主梁梁伸出出的悬悬挑梁梁不规则则结构构方案案调整整的几几种主主要方方法不规则则结构构方案案的调调整不规则则结构构的建建模应应注意意其整整体性性，增增强结结构的的整体体刚度度，使使结构构在地地震荷荷载作作用下下能达达到整整体变变形，，避免免出现现局部部变形形过大大或扭扭曲变变形过过大计算分分析时时应着着重控控制其其周期期比、、位移移比及及刚度度比等等规范范的限限值提高结结构的的外围围刚度度，减减小结结构内内部刚刚度，，以增增加结结构抗抗扭能能力。。主要要可采采取如如下措措施：：增加剪剪力墙墙之间间的连连梁数数增大连连接板板的厚厚度尽量减减少角角窗将角窗窗上的的折梁梁改为为反梁梁工程实实例工程为为一幢幢高层层住宅宅建筑筑，纯纯剪力力墙结结构，，结构构外型型呈对对称Y形。一层地地下室，地地上共23层，层高2.8m。工程按8度抗震烈度度设防，地地震基本加加速度为0.2g，建筑抗震震等级为二二级，计算算中考虑偶偶然偏心的的影响。此工程的特特点：每一楼层沿沿Y向对称结构的角部部布置了一一定数量的的角窗结构平面沿沿Y向凹进的尺尺寸为10.2m，Y向投影方向向的总尺寸寸为22.3m，开口率达达45%，大于相应应投影方向向总尺寸的的30%，属于平面面布置不规规则结构，，对结构抗抗震性能不不利本工程在初初步设计时时，结构外外墙取250mm厚，内墙取取200mm厚。经试计计算结果如如下：结构周期：：T1=1.4995s，平动系数数：0.21(X)，扭转系数数：0.79；T2=1.0954s，平动系数数：0.79(X)，扭转系数数：0.21；T3=1.0768s，平动系数数：1.00(Y)，扭转系数数：0.00周期比：T1/T2=1.37，T1/T3=1.39最大层间位位移比：1.54最大值层间间位移角：：1/1163通过对上述述计算结果果的分析可可以看出：：该结构不不仅周期比比大于规范范规定的0.9的限值，而而且在偶然然偏心作用用下的最大大层间位移移比也超过过1.5的最高限值值经过分析我我们得知，，之所以产产生这样的的结果，主主要是由于于结构的抗抗扭能力太太差引起的的为了有效的的提高结构构的抗扭能能力，经与与建筑协商商，在该结结构的深开开口处每隔隔3层布置两道道高1m的拉梁，拉拉梁间布置置200mm厚的连接板板，经过上上述调整后后，计算结结果如下：：结构周期：：T1=1.3383s，平动系数数：0.22(X)，扭转系数数：0.78；T2=1.0775s，平动系数数：0.78(X)，扭转系数数：0.22；T3=1.0488s，平动系数数：1.00(Y)，扭转系数数：0.00周期比：T1/T2=1.24，T1/T3=1.28最大层间位位移比：1.48最大值层间间位移角：：1/1250由上述结果果可看出，，由于设置置了拉梁和和连接板，，使结构的的整体性有有所提高，，抗扭能力力得到了一一定的改善善，结构的的周期比和和位移比均均有所降低低，但仍不不满足要求求经过分析得得知，一方方面，必须须进一步提提高结构的的抗扭能力力已控制周周期比；另另一方面，，结构的最最大位移值值出现在角角窗部位，，因此，控控制最大位位移值就成成为改善位位移比的关关键为此，对本本工程采取取如下措施施：尽量加大周周边砼构件件的刚度。。具体做法法是将结构构外围剪力力墙厚增加加到300mm以提高抗扭扭能力将角窗处的的折梁按反反梁设计，，其断面尺尺寸由原来来的200*310mm改为350*1000mm，从而控制制其最大位位移将外墙洞口口高度由2490mm降为2000mm，以增大周周边构件连连梁的刚度度加大结构内内部剪力墙墙洞口的宽宽度和高度度，以降低低结构内部部的刚度经过上述调调整后，计计算结果如如下：结构周期：：T1=1.0250s，平动系数数：1.00(X)，扭转系数数：0.00；T2=0.9963s，平动系数数：1.00(Y)，扭转系数数：0.00；T3=0.8820s，平动系数数：0.00，扭转系数数：1.00周期比：T3/T1=0.86，T3/T2=0.88最大层间位位移比：1.29最大值层间间位移角：：1/1566通过以上调调整后，可可以看出结结构的整体体抗扭能力力得到了很很大的提高高，周期比比和位移比比都能满足足规范要求求，设计合合理对于角窗结结构，宜在在角窗处的的楼板内设设置暗梁等等措施以提提高结构端端部的整体体性用SATWE软件计算井井字梁结构构计算结果与与查表法相相差很大的的原因计算假定不不同查表法假定定两端无论论是固接还还是铰接，，均没有竖竖向位移SATWE软件采用空空间交叉梁梁系计算井井字梁结构构，梁端位位移的大小小取决于结结构的刚度度正是由于计计算假定的的不同，采采用SATWE软件计算，，当梁端为为主框架时时，由于框框架梁刚度度较小，位位移较大，，从而使内内力按照节节点位移进进行分配，，则其计算算结果与查查表法相差差较大；当当梁端为剪剪力墙等竖竖向刚度较较大的构件件时，该节节点的竖向向位移很小小，基本为为0，则其计计算结果果与查表表法相近近砖混结构构井字梁梁楼盖的的计算目前的SATWE和TAT软件都不不能计算算砖墙，，因此对对于这种种结构形形式只能能进行简简化计算算。由上上述分析析可知，，井字梁梁内力的的大小与与梁端构构件的相相对竖向向刚度有有关。这这种结构构形式梁梁端一般般均为铰铰接在砖砖墙上。。我们在在简化时时可以将将砖墙简简化为砼砼墙，但但要注意意相对竖竖向刚度度的正确确性。比比如某结结构井字字梁周边边砖墙墙墙厚有370或240，则在将将砖墙简简化为砼砼墙时也也应在相相应位置置布置墙墙厚为370或240的砼剪力力墙建模问题题柱截面内内有两根根梁的问问题在梁节点点间布置置刚性梁梁程序自动动处理刚刚性梁，，出图时时删掉即即可一柱抬两两柱问题题在两个节节点之间间加刚性性梁，由由程序来来自动完完成类似结构构像牛腿腿等，可可以按此此处理，，人为加加上一根根短梁，，然后在在程序中中指定为为刚性梁梁。一梁抬两两墙问题题沿梁轴线线全长均均匀布置置间距1~2米的刚性性梁，再再在轴线线上布置置墙。柱墙墙轴线梁轴线梁刚性梁避免短梁梁的方法法可以采取取短梁加加宽或者者加腋也可在此此处增加加刚性梁梁此处会产产生很大大的扭矩矩，对梁梁受力非非常不利利计算模型型越层柱的的计算模模型由于越层层柱在楼楼层的越越层点位位置不受受楼板的的约束。。计算时应应采用TAT，尽量不不要采用用SATWE。TAT采用整体体分析的的方法，，侧重于于整个杆杆件；SATWE以层为单单位，在在每层层层高处均均产生质质点。梁活荷载载折减梁活荷载载的折减减是对其其上所施施加的外外力的折折减，由由于传力力问题会会影响柱柱的内力力计算。。因此，，作梁活活载折减减以后，，就不要要再对柱柱、墙的的荷载进进行折减减了。梁设计弯弯矩放大大系数此系数主主要是考考虑由于于梁的内内力重分分布造成成设计弯弯矩与实实际不相相符，而而人为增增大梁的的设计弯弯矩。此此增大系系数会同同时增大大梁的正正负弯矩矩，所以以不要设设得过大大，也不不要与““考虑活活荷载不不利布置置”同时时使用。。加密区箍箍筋柱的非加加密区箍箍筋往往往与加密密区箍筋筋设置相相同，是是因为柱柱的设计计配箍往往往小于于构造配配箍，柱柱的加密密区的配配箍往往往都是构构造配箍箍。梁的剪力力会随梁梁全长发发生变化化，所以以梁的配配箍是由由剪力决决定的。。偏心问题题梁柱偏心心程序自动动在交界界处加刚刚域上下柱偏偏心，程程序自动动加刚域域柱梁梁抬柱的的偏心问问题梁抬柱产产生的梁梁扭矩并并不大，，由此产产生的对对梁的扭扭矩都转转化为柱柱的附加加弯矩。。刚性梁与与刚域的的区别刚性梁是是一个具具体的杆杆件，它它可以独独立位移移，但不不会产生生变形刚域是一一个组合合的概念念，是一一个由各各个杆件件构成的的组合。。它的存存在必须须依附于于具体构构件。不不存在位位移和变变形等问问题。计算中的的几个问问题为什么SATWE软件在调调整0.2Q0系数时要要默认最最大值为为2.0？如果想想突破最最大默认认值该怎怎么办？？SATWE软件在调调整0.2Q0系数是将将最大值值默认为为2.0主要是为为了避免免出现各各层地震震力都一一样的情情况，从从而使计计算结果果失败。。此外，，如果不不控制最最大值，，也可能能是某些些层的构构件内力力过大而而无法设设计如果设计计人员想想突破该该默认值值的限制制，可以以直接建建立0.2Q0文件（文文件名为为SATINPUT.02q），程序序会自动动读取设设计人员员输入的的调整系系数为什么有有时候弹弹性楼板板下的位位移值小小于刚性性楼板下下的位移移值？产生这种种情况的的原因是是由于设设计人员员定义了了弹性楼楼板6。当某结结构的变变形由面面外变形形控制时时，由于于定义了了弹性楼楼板6，其面外外刚度大大于刚性性板的面面外刚度度，则位位移就减减小。当当某结构构的变形形由面内内变形控控制时，，弹性板板6的面内刚刚度小于于刚性板板的面内内刚度，，则位移移就增大大砼柱的单单、双偏偏压计算算的选取取从理论上上讲，所所有的砼砼柱的受受力状态态都是双双偏压。。但规范范并没有有要求所所有的砼砼柱都按按双偏压压计算，，是否按按双偏压压计算应应根据规规范决定定，比如如角柱目前的SATWE软件提供供了两种种方式计计算双偏偏压。一一种是在在“设计计信息””里面按按双偏压压计算，，这种方方法计算算出来的的值多解解，而且且计