KM之结构讲稿SAWEA和MSA

2008结构分析讲稿

SATWE、TAT和PMSAP结构分析和设计的改进

（SATWE、TAT和PMSAP）

1中震弹性、中震不屈服设计，和组合分项系数的控制2墙梁刚度模型的转换（SATWE、PMSAP）3托墙梁刚度的放大选择（SATWE、PMSAP）4格构截面的输入分析和设计5位于柱截面内的刚性梁的处理6分段、分塔方式的0.2Q0、0.25Q0调整7用户自定义地震设计谱8时程分析增加了“三向地震波库”及相应计算9混凝土规范（7.3.11-3）条关于砼柱长度系数的计算中震弹性、中震不屈服设计对于中(大)震弹性，程序主要考虑两条：1）地震影响系数最大值ALPHAmax按中震(2.8倍小震)或大震(4.5-6倍小震)取值；2)取消组合内力调整（取消强柱弱梁，强剪弱弯调整）。程序使用时，需要用户：1）按中震或大震输入ALPHAmax；2)构件抗震等级指定为4级。对于中(大)震不屈服，程序主要考虑五条：1）地震影响系数最大值ALPHAmax按中震(2.8倍小震)或大震(4.5-6倍小震)取值；2)取消组合内力调整（取消强柱弱梁，强剪弱弯调整）；3）荷载作用分项系数取1.0（组合值系数不变）；4)材料强度取标准值；5）抗震承载力调整系数

Rre取1.0程序使用时，需要用户：1）按中震或大震输入ALPHAmax2)点开“按中震不屈服或大震不屈服做结构设计”的按钮。中震弹性、中震不屈服设计(SATWE)中震弹性、中震不屈服设计(PMSAP)墙梁刚度模型的转换一个输入模型，两种计算方式墙梁刚度模型的转换（SATWE）墙梁刚度模型的转换（PMSAP）墙梁刚度模型的转换程序对于建模时输入的剪力墙洞口进行自动判断，对于跨高比大于该值的墙梁自动转换为框架梁，采用梁元进行分析，否则仍按墙元分析，如果输入零值则不进行转换。该参数的目的主要是方便用户建模输入，可直接按照剪力墙洞口输入，无需手工转换为墙+框架梁。但目前程序自动判断局限于规则对齐的洞口，对于上下层洞口不对齐、墙厚变化等特殊情况不进行转换，应通过平面图查看转换后的结果。托墙梁刚度放大修复（转换梁-墙）之间的协调性；会使转换构件及上部楼层内力和配筋减小；托墙梁刚度放大（SATWE）托墙梁刚度放大(PMSAP)托墙梁刚度放大实际工程中常常会出现“转换大梁上面托剪力墙”的情况，当用户使用梁单元模拟转换大梁，用壳元模式的墙单元模拟剪力墙时，墙与梁之间的实际的协调工作关系在计算模型中就不能得到充分体现，存在近似性。实际的情况是，剪力墙的下边缘与转换大梁的上表面变形协调；计算模型的情况是，剪力墙的下边缘与转换大梁的中性轴变形协调；于是计算模型中的转换大梁的上表面在荷载作用下将会与剪力墙脱开，失去本应存在的变形协调性。换言之，与实际情况相比，计算模型的刚度偏柔了。这就是软件提供托墙梁刚度放大系数的原因。托墙梁刚度放大为了再现真实的刚度，根据我们的经验，托墙梁刚度放大系数一般可以取为100左右。当考虑托墙梁刚度放大时，转换层附近的超筋情况（若有）通常可以缓解，当然，为了使设计保持一定的裕度，也可以不考虑或少考虑托墙梁刚度放大。使用该功能时，用户只须指定托墙梁刚度放大系数，托墙梁段的搜索由软件自动完成。最后指出一点，这里所说的“托墙梁段”在概念上不同于规范中的“转换梁”，“托墙梁段”特指转换梁与剪力墙“墙柱”部分直接相接、共同工作的部分，比如说转换梁上托开门洞或窗洞的剪力墙，对洞口下的梁段，程序就不看作“托墙梁段”，不作刚度放大，可参见示意图。增加格构截面的输入分析和设计新增了格构截面的内力分析和设计功能。在STS中定义了格构截面后，计算程序可接力计算和验算格构柱常用于重型工业厂房。由于它是一种组合截面，计算刚度和设计验算都需是专门的公式。格构柱在结构整体分析时，还是按照杆件模型。这样其位移、内力等，与普通柱没有差别。当在PMCAD或STS中定义了“任意截面”（kind=99,kind=305），则计算程序只能进行刚度、内力的计算，不能进行截面设计。增加格构截面的输入分析和设计格构柱平面图增加窃格构示截面矿的输拖入分盐析和愉设计格构月柱结旺果输党出：根图形菌和文兵本位于串柱截姥面内植的刚议性梁歉的处墓理主梁主梁柱节郊点刚性赌梁正确孝搜索个主梁著；正确徐形成贝节点余；减小叛刚度充阵的鹅病态灰，提它高计逼算精仗度。柱布杨置在血该节恰点上该梁腿仍当饼框架济梁处歪理适应信性加槽强实挨例：柱内鸡梁不许再当摧作刚涉性梁掠，大变大减缘瑞少SA滨TW巩E计算两失真惑状况适应匪性加拍强实市例：同一出柱内核包含节的多砌个节践点上渗布置帆梁，省尽管唐柱只夏能布殿在其叛中一垒个节盼点上构，程阁序对箱其他弃节点乱上的娇梁仍房诚当作磨框架仙梁处谱理柱布芒置在此该节斥点上该梁衬仍当昆框架死梁处顽理位于型柱截市面内糠的刚拴性梁搜的处杯理老版积本的方软件暮对于设位于梨柱截童面内特的短策梁，采一律泳按照衔刚性秃梁计久算，殃这主疲要是衬从正竭确模羞拟刚井度的停角度置考虑美。当壮多根库梁同耗时搭祸在一农根大金截面践柱上季时，此由于泻偏心灭等原出因，腊这些仓梁通灭常并吼不交引于一叙点，黑那么鉴为了租做到勤在该远节点过处梁敌、柱目之间侦能够而正确惹传力羊，就烛需要演用短啦梁来付连接跪梁端症和柱翁节点嘱，于脊是就克形成已一根广或数肝根位青于柱妄截面满内的站所谓破刚性厕梁。教这个速办法将从计暮算原川理上撇讲是拔正确可的，春但在吐实际召应用千中存扇在一原定的踩缺陷婚，归页纳起沫来有庸这么创几点玻：位于镰柱截览面内何的刚迈性梁妹的处任理1）裤连接府梁端煤与柱闯节点桶的刚漠性梁毫通常乳不再姻与梁扛位于爷同一晨条轴再线上咱，这荡样就黄会造殖成主狠梁搜脂索失浩败（水找不骆到端撇部的忍柱支智座）翁，误秘将主愚梁判考为次妹梁，舰那么棉竖向稻力作坦用下帆主梁龙的负呼弯矩踢调幅象就不伯能正稻确进变行；2）宽基于蹄类似闪的原压因，晴由于尼刚性转梁的分存在衬，当抢以柱姑节点驱为基逼础，课搜索练梁柱溉交接雾关系部、形庄成梁女柱节贤点时冤，也坊不能裂正确落地进拥行。拖故相废应的青节点万核心残区验殖算也泰存在员问题圾；3）贿由于陈位于筑同一寒柱节偏点处古的刚吴性梁欣可能筒较多子、也在可能唐很短辛(比仰如几使厘米泊)，库这有时可能盐造成乐刚度与矩阵织的过蚂分病稻态，音从而垄显著耻降低降结构绍分析靠的精摸度，附这种舍情况仰因工添程而爷异。镜总之永刚性凡梁越厕多、狮越短作，就管越不阁利。位于布柱截呢面内样的刚夸性梁疏的处惹理新版法软件挥针对疾上述伐问题市进行登了改塘进：A）局自动注搜索倘位于煎柱截贵面内筒的节毙点，座记录添这些照节点杨与柱祥之间誓存在播的这默种包液含关僚系或物关联羡关系稿。这驳样在急主梁蜓搜索潮时，盯就可条以利顷用这羽种关耍联关叙系，反正确鸣地找词到柱病支座枕，从惜而正咱确地橡形成命主梁科并进椒行负靠弯矩狼调幅己。B)变类似关地，势通过饱柱截油面内炊的节殖点与疤柱之聋间的详关联怒关系额，可岂以正辟确形惩成梁跪柱节产点。C)孝对于截柱截决面内赢的短竞梁的拆计算震方法台作了艳调整微，改妄用矩补阵变戴换算赢法代榴替刚旬性梁狂算法厕。该野方法叹通过叉直接牺将梁呆端力关在刚速臂上详平移抛来模始拟梁印柱间艰的传纤力，筑避免林了刚这性梁赞计算种带来片的大因刚度衬，从骑而改咽善刚珠度矩围阵的隶性态贼，提谷高计盾算精秧度。分段硬、分窄塔方渠式的战0.涨2Q时0、疏0.该25甲Q0努调整老版弓本的软命件无辈论对贸于单朴塔结镜构还徐是多袖塔结鼠构、仰立面垃规则悬的结适构还请是立嚼面不罢规则身的结踢构，在做0.红2Q绿0调整拣时，专均看愿作一默个塔绿楼，劣且在攻立面冠上不晕分段(认为率是一浴段)，应尼该说吓这样故的调属整方腐式对伙立面跪规则约的单移塔楼笋结构贿是合卷适的蚂，但倾对于歉多塔桐结构钢（尤坟其是愿各塔路的结赌构形趣式差乖异较把大时弊）、恨或立友面有草突变阶的结绪构就辨不是去很准尝确了纲。新版涝软件肤增加绵了“忧分段轧、分灾塔方寒式的0.炼2Q霜0调整晕”，程序舟可以疾自动通过芝用户京定义熄的多贫塔信盖息，夫将整埋个结叫构拆洋分成抚数段屿，在协每段关之中银，Q0取为礼本段夺底层险的地婶震剪舰力，1.确5V束fm捕ax取为让本段鲁框架遇最大盐楼层连剪力尝的1.届5倍，征从而福最终确定拌出0.炼2Q右0调整夏系数。(完全籍类似铁地，屈在钢碗框架-支撑猫结构扶中，和程序傍将自乐动作0.壮25汤Q0区-1烘.8吧Vf溜ma匹x调整)比如役一个去双塔巾结构县，三中层底坏盘，惊底盘辆以上营左塔10层，疗右塔15层，垫则结旦构将揭被分慎作三畜段进烛行调容整：宗三层量底盘浊、左乎塔10层和僵右塔15层。分段到、分宣塔方鹊式的流0.违2Q乎0、羊0.里25泡Q0蹦调整底盘山和左强右塔雪各为杠独立往的一秘段用户舟自定案义地华震设咐计谱新版旷软件允许药用户坚输入息任意至形状瓶的地励震设写计谱，以郊考虑敌来自许安评且报告缝或其归他情盼形的帜比规旨范设凶计谱膨更贴瓜切的带反应焰谱曲巷线。用户幻玉自定名义地愚震设膏计谱在此宁菜单竞逐点梦输入到地震对影响截系数伍！时程表分析众增加秤了“临三向来地震熄波库坡”恳及相汪应计堆算定义何地震散波的危主分塌量，绒次分径量和决竖向盾分量挑加速遭度峰划值时程铁分析瓣增加发了“犬三向福地震挣波库尘”幻玉及相禾应计污算九个油特征弃周期窗，三笨向天山然波洁和三糠向人糟工波性各36条可桥供选范择混凝柴土规矩范（尾7.曾3.争11肯-3菠）条用关撕于砼聪柱长条度系环数的麦计算当在莲老版越程序悄中点合取“利混凝撒土柱弃长度疾系数爸执行山混凝情土规肺范(7妖.3蛇.1织1-焰3)”时聋，程呀序将类无条医件地亭对结吼构中膊的所凑有混模凝土壮柱的桐长度女系数开按照朵混凝偶土规闪范(7拣.3搅.1嫂1-穿3)条进原行计关算和处采用送，并他不判躬断该撑柱水违平荷推载产纠生的袜设计掠弯矩色是否府超过瘦其总苏设计瓣弯矩柴的75释%；新眠版程倾序完奥善了送该条场的实锋现：1）当示不钩邮选“案混凝浊土柱等长度泡系数股执行检混凝向土规缘瑞范(7将.3基.1粥1-送3)”时泛，混魂凝土你柱的歼长度马系数毁将按屯照混叹凝土晴规范(7举.3朵.1括1-形2)的现弦浇楼誓盖情浙况进阶行考润虑，减即底偷层取杜为1.停0，其段余楼虑层取羡为1.辨25。2）当夹钩选风“混康凝土峡柱长禁度系梦数执跪行混关凝土总规范(7签.3窃.1咬1-呢3)”时寇，程餐序将笔对每割一个俊柱截些面的应每一周组基爆本组誉合内之力，史计算是其水钱平荷项载产每生的少设计扮弯矩拣与总非设计凝弯矩絮的比寨值，所如果枝该比锐值大绑于75菠%，则传按照(7款.3愉.1灵1-踪蝶3)计算某其计贯算长英度系繁数，估否则旋，仍械旧按头照混隆凝土妙规范(7够.3垃.1带1-哗2)的现腥浇楼冠盖情轨况考拢虑，山即底染层取伸为1.甲0，其件余楼遮层取讯为1.重25。老版衣本不掀判断75乞%;新版严本判缘瑞断75猜%！PM清SA被P的特希有改刮进除了稠与SA钻TW器E类似仔的改梁进，PM产SA畏P还新葵增了虚下列产功能喊：1竖向眠地震植的振殃型叠韵加反房诚应谱顷计算菠方法2增加符整体军屈曲症分析饿（BU祸CK智LI债NG），押增加妻用户痛自定钓义组捡合3地下承室回础填土戒计算幅改进4新增画剪力浅墙和除楼板耐的偏赔心考绘虑5用温素度效崇应模煤拟预驰应力旧和混瓣凝土字收缩6自动携考虑香屋面聪风荷射载7风荷美载计吃算时鲁的“惑双向火周期脱指定丧”8读入SA打TW糊E特殊惊构件少定义叮数据猎及参躁数定醒义数投据9增加尊平面/空间号方式困的荷件载图既形检穴查及今楼面纷荷载榆检查竖向庭地震小的振拥型叠帮加反陕应谱计算芦方法(P就MS涉AP着)规则予高层刚建筑承的竖润向地浮震作拨用一扁般可晕以按轮照抗利震规年范给委出的规简化惜方法惜进行兽分析廉，这愈也是钞老版率本PM抹SA尿P提供环的方何法；钻但对舍于结鞭构中蛛的长购悬臂蔽、多党塔之课间的敢连廊淹、网帐架屋扯顶以芒及各厌种空滨间大地跨结露构，盟其竖柄向地绩震作沸用分隙布往闷往比轮较复姻杂，致简化悲方法悬有可样能与墨实际沙情况棵出入雁较大图。基及于此要，除敬了依仙旧提男供“刮抗震荣规范船的简熄化方子法”击，新生版PM桌SA请P还提旷供了份“竖隙向地善震的鸣振型董叠加怕反应见谱计荷算方牵法”质，该录方法骄在理江论上园较为碗严密叮，可违以更甘好地刚适应富大跨婆结构介等复喜杂情累形的接竖向帽地震照分析鬼。当用指户选寻用“舅振型牵叠加诵反应终谱法大”计叹算竖逢向地趁震作碑用时千，PM陪SA骑P会自拥动计鞠算、贺考虑受结构拔的竖脱向振呜动振术型；说竖向专地震烧的最粮大影惭响系鸽数取漠为相肾应水方平地况震的65私%，同幅时依猴据规电范进现行了1.四5倍的姻放大纸。尤能其需骨要注姓意的鼻是，悄当选锦用“龟振型听叠加胃反应管谱法少”计遵算竖咏向地才震作固用时清，参胡与振逐型数详一定戴要取敲得足贝够多清，以牲使得从水平滨和竖己向地逮震的对有效尊质量太系数晚都超咬过90安%.竖向绢地震已的振缝型叠截加反孕应谱勉计算缘瑞方法(P蹈MS知AP咐)竖向摩地震愁的振衫型叠捆加反寄应谱计算叉方法前（PM刘SA闯P）竖向鸭振动录振型增加牲整体峰屈曲题分析脸（BU址CK软LI谱NG）和捎自乘定义挪组合(P挂MS考AP凑)补充桃定义痛基本沉组合斤：除了雅程序晒内部墙按规艇范自枝动确界定的象基本词荷载将组合序以外萄，新租版PM菊SA咬P还允环许用讽户增否加自灵定义节的基垦本荷毙载组组合，铁只要墓在下唱列交绿互菜狮单中芹填写海自己则的组男合系富数即筐可。骑对于渐新增随的荷她载组弄合，引组合艇名称喇可以踪蝶为空亩，也旁可以摧指定震一个落名称夸，但呼该名父称不挽能是捐“BU宫CK跪LI瓜NG鞠”.补充览定义尺屈曲适分析锄组合昏：当用悟户增钳加一抚个或颈多个劝名称凝为“BU圆CK惠LI责NG枪”的组言合时仁，这谣些组殿合将陷被看太作是状用于迁屈曲终分析艺的组舒合，倍而不造作为逗补充坡的基蔑本荷莲载组畜合。拦如果PM骑SA适P检测拦到用证户定柿义了亏名称双为“BU凯CK羞LI阿NG麦”的组禾合，洞就将村自动碑针对娘这些徒组合屑，对罩结构厦作屈察曲分稼析。屈曲谦分析既的结叉果在叉“详悠细摘蹈要”馒文件交中输肃出，丢用于素判断捡结构雀在指雨定组挪合下熔是否衬会发篮生失络稳；梳屈曲葵模态保可以鹿在后拣处理薯程序3D斩P中以鞋图形壮方式敬察看舒，以扶确定害结构却的稳歼定薄挎弱部暗位。自定遇义BU减CK嗓LI范NG组合虹和基吃本组翅合（PM浸SA振P）地下烟室回如填土依计算冠改进(P稻MS材AP下)新版PM挑SA荷P改进膀了回剑填土妨刚度凶的考斑虑方缸式：1)可通舍过“恨室外烛地面出到结郊构最抄底部袖的距偷离H”调整碍回填这土的拨高度，使郑得回漫填土丘约束法在竖绣向的悉分布君范围恢不再顿限于除整层错高，林比如句说可庭以是2.搅8层；2)通过章“地摆面处截回填粗土刚刃度折汪减系蛙数r”调整岩刚度赴分布华形式,如果道用户浙填写沟的回捷填土躺刚度派（X向或Y向）摧为K,则结爆构最麦底部隆的回拳填土姑刚度兔即取妙为K,而室此外地脖面处谣的回服填土砖刚度除即为r*镜K,也就恰是说坛，X向或Y向的下回填猛土刚社度的面分布拘均允少许为业矩形(r斗=1踢)、梯棕形(0痰<r矛<1百)或三猎角形(r锋=0巾)；3）增加犁了“离刚度室填写乓负值耻”表普示完恢全嵌驶固的戒功能，也族即X向回踢填土优刚度启填为-k铸,表示廉底部k层在X向嵌康固，Y向回塌填土远刚度瞎填为-k假,表示菊底部k层在Y向嵌参固；4）在菜券单上垫给出穴了不之同类隔型回碍填土夕的刚玩度值辆的估陈算公卷式，瓶方便萍用户葡的具霜体填还写。地下蹄室回瞧填土敲计算旋改进(P床MS蹲AP设)地下昼室回幸填土驻计算乐改进(P匪MS暮AP蒙)新增布剪力奏墙和船楼板凉的偏广心考阁虑(P颂MS津AP索)新版PM嗓SA牧P增加而了剪丢力墙柄偏心始的自艇动考王虑，蜘这在斧老版冷本中狮是被黑忽略织的。数由于窑剪力泊墙的涌偏心卧输入设，在芳平面繁上看众，墙涛的长子度会测发生蛋改变来，因教而会里影响蓝其抗歪侧力纷刚度作；在精立面长上看钳，偏价心会北造成堆剪力吧墙面披外的靠附加济弯矩翁；新兰版PM袍SA鞭P准确轻地考积虑了呆这两谨个效巴应。旧版PM站SA饮P在计压算弹圆性楼喜板时裂，认蹲为楼财板的救中性买面与短梁的诸中性蛛轴重绞合，啦这是或不准象确的辩。新姜版PM准SA储P提供决了“博梁板匆向下顶相对露偏移(0百-0衬.5唇)”参数抹，比苍如0.焰5对板便指半吊个板假厚，寻对梁杀指半客个梁死高。锈如果漏填写0.区5,意味舍着梁灿、板盆的上辅表面换及柱忍顶，宁三者搂对齐扶，一援般而白言，舱这是团准确达的计麻算模岗型。六但考在虑到将过去纺的计捆算习根惯问师题以史及计母算结建果的凑连续梦性，雄该参语数的胜缺省和值取兵为零带。新增控剪力慎墙和诞楼板矩的偏药心考郑虑(P型MS谜AP柴)新增舟剪力扇墙和吉楼板亿的偏厕心考黄虑(P剂MS届AP侮)用温拣度效淡应模钉拟预办应力首和混摸凝土雕收缩(P归MS沸AP伸)新版PM殊SA司P中的坟温度目效应惰计算凭提供娃了模返拟预忌应力孔和混兼凝土电收缩馆的功自能，候也即昼每个哀温度莲工况暂允许云为“为温度耻”，貌“预予应力肢”和滑“砼霞收缩蚂”三遵个属苍性之膛一。在进帅行“刺预应长力”练和“哗砼收被缩”找计算版时，还需要打用户抱自己纪算出次等效剑温差注，在结“补财充建云模”偶中进镜行输迹入。如果踪蝶温度姐工况脑的属复性为识预应完力，秀程序灿将自绑动设肢定温祥度场时的类疾型为匀“间注断型闭”；如果霸温度恩工况仰的属肝性为王砼收辞缩，爪程序黎将自借动忽鲁略钢镇构件救上的桥等效输温度匆荷载利。用温荡度效猪应模催拟预寄应力踪蝶和混比凝土催收缩(P上MS勿AP什)自动鱼考虑形屋面瞎风荷酷载(P历MS辟AP皇)新版PM争SA师P能够虎根据愤楼板衔的布律置情堤况自嚷动搜攀索出松屋面衔平板纷和屋仿面斜社板，盈从而赞自动附确定剩出屋纠面风洒荷载配（包大括水撇平分聋量和么竖向稻分量诱），秒并自毁动形勾成相票应的横竖向鸡风工仆况、果考虑登其荷双载组打合。此时衔需要信用户啄输入保“屋饿面体童型系奔数”液，它泥指的来是屋悦面板卖的切昨向风数的体乌型系回数，科应为请负值揉。屋宰面风撇荷载听形成纺的风蚊工况衰名称廉为“W0写1,献W0旋2,好…”，相抗应的坟位移评、内咬力分正析结槽果，淋均可纸在后鉴处理任程序3D告P中查冲看。自动雀考虑因屋面乱风荷附载(P锅MS容AP兔)自动唉形成迹屋面细风压关力和迫吸力自动境考虑盒屋面定风荷炕载(P帜MS祖AP撒)风荷辞载计歪算时逮的“字双向菌周期愈指定资”(P瓦MS着AP角)风荷足载计克算时互需要诉用到蜡风荷舱载作停用方摊向的屠结构僵基本习平动逆周期怖。老版PM朗SA引P只提资供一贼个周纪期指痕定，也系即对吧两个泛方向新的风笼荷载驻采用鱼一个谜周期谨值做盟计算夸，是宋一种焦近似师的处扛理方夸式。萄在实价际工冬程中蚁，有毅不少所建筑去在风页荷载他作用叶的两悦个正绝交方斑向具凯有差眉异较莲大的退周期藏，这棒样的延话，露只用宜一个舟周期田计算扣两个脂方向康的风猛荷载术就不指够准园确