浅论以SATWE进行结构设计注意的问题

Word版本，下载可自由编辑浅论以SATWE进行结构设计注意的问题SATWE软件具有精确     、高效的特点,在结构设计中得到了越来越广泛的运用。本文浅谈SATWE举行结构设计时注重的几个问题。

一、SATWE的特点

1、模型化误差小、分析精度高

SATWE采纳空间杆单元模拟梁、柱及支撑等构件,用在壳元基础上凝结而成的墙元模拟剪力墙。墙元不仅具有墙所在的平面内刚度,也具有平面外刚度,可以较好地模拟工程中剪力墙的实际受力状态。对楼板,SATWE给出四种简化假定:楼板整体平面内无限刚、分块无限刚、分块无限刚带弹性衔接板带和弹性楼板。在应用中,可按照工程实际状况和分析精度要求,选用其中一种或几种简化假定。

2、计算速度快

SATWE可动态管理计算机内存资源,所以其在解题能力和速度方面的优越性更突出。

3、前后处理功能强

PMCAD模块建立后,SATWE读取其数据,自动将其转换成空间有限元分析所需的数据格式,并具自动导荷及墙元和弹性楼板单元自动划分功能。PK、JLQ为SATWE的后处理模块,在SATWE计算完后,可用PK绘梁、柱施工图,接JLQ绘剪力墙施工图,并可举行基础等其他软件的设计工作。

二、运用SATWE举行结构设计时注重的几个问题

1、接PM生成SATWE数据

在PMCAD中已经输入了结构模型的数据,在SATWE中还要对这些数据举行分析和补充,下面有几点问题是设计时需考虑到的。因为恒载的特别性,SATWE软件将施加荷载的方式分为两种:“一次性加载”和“模拟施工加载”。其中“模拟施工加载1”方式较好地模拟了在钢筋混凝土结构施工过程中,逐层加载,逐层找平的过程。“模拟施工加载2”是在1的理论基础上,将竖向构件的轴向刚度增大10倍,在一定程度上考虑了基础的不匀称沉降。对于框剪结构而言,外围框架受力有所增大。剪力墙核心筒受力略有减小,有利于基础受力更匀称。所以高层建造普通挑选“模拟施工加载1”,高层框剪基础宜取“模拟施工加载2”,多层建造普通挑选“一次性加载”。

建造设计时应考虑抗震的要求,不应采纳严峻不规章的设计计划。体形复杂、平立面不规章的结构,可在适当部位设置防震缝,或调节平面外形和尺寸,加强构造措施。不规章的建造在计算时采纳的是空间结构计算模型,并需举行薄弱层验算。这在SATWE信息输入时都要引起注重。

在计算地震力时,假如考虑单向地震作用,即用偶然偏心计算,多层规章的结构可以不考虑。质量和刚度分布显然不对称的结构,应计入双向地震作用下的扭转影响;其他状况,应允许采纳调节地震作用效应的办法计入扭转影响。这在抗震规范和高层建造混凝土结构技术规程中都有强制性条文。

在调节信息中,有几个数据的取值是需要注重的。“梁端弯矩调幅系数”普通现浇框架梁取0.8-0.9,装配整体式框架梁取0.7-0.8.弯矩调幅缘由是:钢筋混凝土结构具有塑性内力重分布性质,在竖向荷载作用下考虑适当降低梁端弯矩,以削减负弯矩钢筋的拥挤现象。另一个跟梁弯矩有关系的信息是“梁设计弯矩增大系数”,取值为1.0-1.3,但普通都取1.0,是由于已考虑了活荷载的不利布置。“中梁刚度增大系数”的取值要按照梁高和楼板的厚度比较来确定,现浇楼板取值1.3-2.0,普通取2.0,由于在整体式肋形楼盖中,楼板和梁浇注在一起形成T形截面梁,在承载力计算时整体刚度会有所增大。其余的调节信息,只要查看规范就很简单确定下来,这里就不再细说。

另外一个需要注重的信息是“柱配筋计算原则”。普通第一次计算宜按“单偏压”计算,然后再按“双偏压”来计算角柱,角柱在特别构件定义中点取,角柱的配筋取两次计算中的大值。异形柱按“双偏压”来计算。

“周期折减系数”默认的取值是1.0,这个值应在建造考虑非承重墙体刚度的影响后举行调节。系数按如下规定选取,框架结构:砖填充墙多时取0.6-0.7,砖填充墙少时取0.7-0.8;框剪结构:砖填充墙多时取0.7-0.8,砖填充墙少时取0.8-0.9;剪力墙结构取1.0.

2、特别构件补充定义

这一步的工作是一定要做的,梁是否铰结、不调幅梁的点取、角柱的点取等都是要用户指定,这需要对所设计的建造物的受力体系有全面、清楚的理解。如梁铰接的点取与不点取,所配的钢筋是彻低不同的:两端铰接的梁彻低靠下部钢筋来承受荷载,下部配筋很大,支座只构造配筋;两端固接的梁的支座也配有钢筋,这是因为上部有负弯矩,承受拉力。当双偏压计算角柱时,角柱应点取,否则就不根据角柱计算,配筋也不予增大。

3、结构分析和构件内力计算

这一项要选的参数很少,但对囫囵结构模型的计算起到关键的作用。“层刚度比计算”有三种办法:1.剪切刚度、2.剪弯刚度、3.地震剪力与地震层间位移的比值。办法1按《高规》给出得办法计算,过于容易;办法2按有限元办法,利用加单位力来计算,用于转换层的计算;程序隐含的是办法3,概念和计算均容易.但未扣除刚体转角引起的位移。三种办法可能给出差别较大的刚度比结果,所以要按照工程实际状况举行选取。

4、分析结果图形和文本显示

在举行配筋计算与验算后,即可以得到梁柱的配筋简图及一些文本。在查看结果图形和文本时要注重几个参数的限值。

首先,柱轴压比限值应满足《抗规》6.3.7条的规定,并查看梁柱的配筋是否超筋,如有超筋就要考虑调节梁柱的截面来调节配筋量。

另外,结构整体性能应加以控制:

(1)、位移控制:程序输出结果第一项是构件节点位移,其次项是层间位移.位移控制是利用控制位移比举行的。计算结果应满足《抗规》5.5.1条规定,浮现个别位移比超限时,可查位移的大小,在位移很小的状况下,可不考虑。

(2)、周期控制:《抗规》5.2.5条对楼层最小剪重比做了规定,X、Y方向的有效质量系数普通不应小于90%.地震作用最大的方向普通控制在15O内,当大于15O时,应将该角度在调节信息中再次输入,并重新导荷验算。另外《高规》的4.3.5条规定,结构扭转为主的第一周期Tt与平动为主的第一周期T1之比,A级高度高层建造不应大于0.9;B级高度高层建造、混合结构高层建造及复杂高层建造不应大于0.850.(3)、层刚度比控制:《抗规》附录E2.1规定,筒体结构转换层上下层的侧向刚度比不宜大于2;《高规》的4.4.3条规定,抗震设计的高层建造结构,其楼层侧向刚度不宜小于相临上部楼层侧向刚度的70%或其上相临三层侧向刚度平均值的80%;《高规》的5.3.7条规定,高层建造结构计算中,当地下室的顶板作为上部结构嵌固端时,地下室结构的楼层侧向刚度不应小于相邻上部结构楼层侧向刚度的2倍:《高规》的10.2.6条规定,底部大空间剪力墙结构,转换层上部结构与下部结构的侧向刚度,应符合高规附录D的规定。当结构举行薄弱层验算时,应满足《抗规》5.5.5条的弹塑性层间位移角限值的要求。

三、总结

在建造结构计算中,SATWE软件的运用十分广泛,而设计过程中