讲座三 SATWE参数设置原理与方法20090906.pdf

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1、老庄结构免费讲座之三SATWE参数设置原理与方法本讲座完全免费，讲座采用网络技术，不受地域限制。详情见群共享！老庄结构设计培训班老庄结构免费讲座群：8967320（群5，此群可加入）主讲人QQ：1192838938讲课时间：2009年09月06日（周日）晚8：30！申明本课件参考了大量文献，向文献作者表示衷心感谢！未经许可，本课件任何人和任何单位不得借用！讲 课 提 纲讲 课 提 纲建筑结构设计是一种劳动，而PKPM是进行劳动一个高效工具。马克思说“人与动物的区别是能够主动地利用工具进行劳动”要利用PKPM-SATWE进行结构设计，最重要最关键的一步就是合理进行SATWE参数输入。如果不明白这

2、些参数的意义，那么其设计将是十分危险的。建筑结构设计是一种劳动，而PKPM是进行劳动一个高效工具。马克思说“人与动物的区别是能够主动地利用工具进行劳动”要利用PKPM-SATWE进行结构设计，最重要最关键的一步就是合理进行SATWE参数输入。如果不明白这些参数的意义，那么其设计将是十分危险的。老庄结构设计培训资料 SATWE 参数的设置原理 本文收集了众多资料汇编而成 编制人 QQ：1192838938 5 结构整体的计算分析 5.1 建筑结构计算分析的步骤 1 建立正确的计算模型 2 合理正确设置计算参数 计算开始以前，设计人员首先要根据新规范的具体规定和软件手册对参数意义的描述，以及工程的

3、实际情况，对软件初始参数和特殊构件进行正确设置。但有几个参数是关系到整体计算结果的，必须首先确定其合理取值，才能保证后续计算结果的正确性。这些参数包括振型组合数、最大地震力作用方向和结构基本周期等，在计算前很难估计，需要经过试算才能得到。(1)振型组合数是软件在做抗震计算时考虑振型的数量。该值取值太小不能正确反映模型应当考虑的振型数量，使计算结果失真；取值太大，不仅浪费时间，还可能使计算结果发生畸变。高层建筑混凝土结构技术规程5.1.13-2 条规定，抗震计算时，宜考虑平扭藕联计算结构的扭转效应，振型数不宜小于 15，对多塔结构的振型数不应小于塔楼的 9 倍，且计算振型数应使振型参与质量不小于

4、总质量的 90。一般而言，振型数的多少于结构层数及结构自由度有关，当结构层数较多或结构层刚度突变较大时，振型数应当取得多些，如有弹性节点、多塔楼、转换层等结构形式。振型组合数是否取值合理，可以看软件计算书中的 x，y 向的有效质量系数是否大于 0.9。具体操作是，首先根据工程实际情况及设计经验预设一个振型数计算后考察有效质量系数是否大于 0.9，若小于 0.9，可逐步加大振型个数，直到 x,y 两个方向的有效质量系数都大于 0.9 为止。必须指出的是，结构的振型组合数并不是越大越好，其最大值不能超过结构得总自由度数。例如对采用刚性板假定得单塔结构，考虑扭转藕联作用时，其振型不得超过结构层数的

5、3 倍。如果选取的振型组合数已经增加到结构层数的 3 倍，其有效质量系数仍不能满足要求，也不能再增加振型数，而应认真分析原因，考虑结构方案是否合理。（2）最大地震力作用方向是指地震沿着不同方向作用，结构地震反映的大小也各不相同，那么必然存在某各角度使得结构地震反应值最大的最不利地震作用方向。设计软件可以自动计算出最大地震力作用方向并在计算书中输出，设计人员如发祥该角度绝对值大于 15 度，应将该数值回填到软件的“水平力与整体坐标夹角”选项里并重新计算，以体现最不利地震作用方向的影响。（3）结构基本周期是计算风荷载的重要指标。设计人员如果不能事先知道其准确值，可以保留软件的缺省值，待计算后从计算

6、书中读取其值，填入软件的“结构基本周期”选项，重新计算即可。上述的计算目的是将这些对全局有控制作用的整体参数先行计算出来，正确设置，否则其后的计算结果与实际差别很大。3 确定整体结构的合理性 3 确定整体结构的合理性 整体结构的科学性和合理性是新规范特别强调内容。新规范用于控制结构整体性的主要指标主要有：周期比、位移比、刚度比、层间受剪承载力之比、刚重比、剪重比等。（1）周期比是控制结构扭转效应的重要指标。它的目的是使抗侧力的构件的平面布置更有效更合理，使结构不至出现过大的扭转。也就是说，周期比不是要求就构足够结实，而是要求结构承载布局合理。高规第 4.3.5 条对结构扭转为主的第一自振周期

7、Tt 与平动为主的第一自振周期 T1 之比的要求给出了规定。如果周期比不满足规范的要求，说明该结构的扭转效应明显，设计人员需要增加结构周边构件的刚度，降低结构中间构件的刚度，以增大结构的整体抗扭刚度。设计软件通常不直接给出结构的周期比，需要设计人员根据计算书中周期值自行判定第一扭转（平动）周期。以下介绍实用周期比计算方法：1)扭转周期与平动周期的判断：从计算书中找出所有扭转系数大于 0.5 的平动周期，按周期值从大到小排列。同理，将所有平动系数大于 0.5 的平动周期值从大到小排列；2）第一周期的判断：从列队中选出数值最大的扭转（平动）周期，查看软件的“结构整体空间振动简图”，看该周期值所对应

8、的振型的空间振动是否为整体振动，如果其仅仅引起局部振动，则不能作为第一扭转（平动）周期，要从队列中取出下一个周期进行考察，以此类推，直到选出不仅周期值较大而且其对应的振型为结构整体振动的值即为第一扭转（平动）周期；3)周期比计算：将第一扭转周期值除以第一平动周期即可。（2）位移比（层间位移比）是控制结构平面不规则性的重要指标。其限值在建筑抗震设计规范和高规中均有明确的规定，不再赘述。需要指出的是，新规范中规定的位移比限值是按刚性板假定作出的，如果在结构模型中设定了弹性板，则必须在软件参数设置时选择“对所有楼层强制采用刚性楼板假定”，以便计算出正确的位移比。在位移比满足要求后，再去掉“对所有楼层

9、强制采用刚性楼板假定的选择，以弹性楼板设定进行后续配筋计算。此外，位移比的大小是判断结构是否规则的重要依据，对选择偶然偏心，单向地震，双向地震下的位移比，设计人员应正确选用。（3）刚度比是控制结构竖向不规则的重要指标。根据抗震规范和高规的要求，软件提供了三种刚度比的计算方式，分别是剪切刚度，剪弯刚度和地震力与相应的层间位移比。正确认识这三种刚度比的计算方法和适用范围是刚度比计算的关键：1）剪切刚度主要用于底部大空间为一层的转换结构及对地下室嵌固条件的判定；2)剪弯刚度主要用于底部大空间为多层的转换结构；3)地震力与层间位移比是执行抗震规范第 3.4.2 条和高规4.3.5 条的相关规定，通常绝

10、大多数工程都可以用此法计算刚度比，这也是软件的缺省方式。（4）层间受剪承载力之比也是控制结构竖向不规则的重要指标。其限值可参考抗震规范和高规的有关规定。（5）刚重比是结构刚度与重力荷载之比。它是控制结构整体稳定性的重要因素，也是影响重力二阶效的主要参数。该值如果不满足要求，则可能引起结构失稳倒塌，应当引起设计人员的足够重视。（6）剪重比是抗震设计中非常重要的参数。规范之所以规定剪重比，主要是因为长期作用下，地震影响系数下降较快，由此计算出来的水平地震作用下的结构效应可能太小。而对于长周期结构，地震动态作用下的地面加速度和位移可能对结构具有更大的破坏作用，但采用振型分解法时无法对此作出准确的计算

11、。因此，出于安全考虑，规范规定了各楼层水平地震力的最小值，该值如果不满足要求，则说明结构有可能出现比较明显的薄弱部位，必须进行调整。除以上计算分析以外，设计软件还会按照规范的要求对整体结构地震作用进行调整，如最小地震剪力调整、特殊结构地震作用下内力调整、0.2Q0 调整、强柱弱梁与强剪弱弯调整等等，因程序可以完成这些调整，就不再详述了。4 对单构件作优化设计 4 对单构件作优化设计 前几步主要是对结构整体合理性的计算和调整，这一步则主要进行结构单个构件内力和配筋计算，包括梁，柱，剪力墙轴压比计算，构件截面优化设计等。（1）软件对混凝土梁计算显示超筋信息有以下情况：1）当梁的弯矩设计值 M大于梁

12、的极限承载弯矩 Mu时，提示超筋；2）规范对混凝土受压区高度限制：四级及非抗震：b 二、三级：0.35（计算时取 AS 0.3 AS ）一级：0.25（计算时取 AS 0.5 AS ）当不满足以上要求时，程序提示超筋；3)抗震规范要求梁端纵向受拉钢筋的最大配筋率 2.5%，当大于此值时，提示超筋；4）混凝土梁斜截面计算要满足最小截面的要求，如不满足则提示超筋。（2）剪力墙超筋分三种情况：1）剪力墙暗柱超筋：软件给出的暗柱最大配筋率是按照 4%控制的，而各规范均要求剪力墙主筋的配筋面积以边缘构件方式给出，没有最大配筋率。所以程序给出的剪力墙超筋是警告信息，设计人员可以酌情考虑；2）剪力墙水平筋超

13、筋则说明该结构抗剪不够，应予以调整；3）剪力墙连梁超筋大多数情况下是在水平地震力作用下抗剪不够。规范中规定允许对剪力墙连梁刚度进行折减，折减后的剪力墙连梁在地震作用下基本上都会出现塑性变形，即连梁开裂。设计人员在进行剪力墙连梁设计时，还应考虑其配筋是否满足正常状态下极限承载力的要求。（3）柱轴压比计算：柱轴压比的计算在高规和抗震规范中的规定并不完全一样，抗震规范第 6.3.7 条规定，计算轴压比的柱轴力设计值既包括地震组合，也包括非地震组合，而高规第 6.4.2 条规定，计算轴压比的柱轴力设计值仅考虑地震作用组合下的柱轴力。软件在计算柱轴压比时，当工程考虑地震作用，程序仅取地震作用组合下的的柱

14、轴力设计值计算；当该工程不考虑地震作用时，程序才取非地震作用组合下的柱轴力设计值计算。因此设计人员会发现，对于同一个工程，计算地震力和不计算地震力其柱轴压比结果会不一样。（4）剪力墙轴压比计算：为了控制在地震力作用下结构的延性，新的高规和抗震规范对剪力墙均提出了轴压比的计算要求。需要指出的是，软件在计算断指剪力墙轴压比时，是按单向计算的，这与高规中规定的短肢剪力墙轴压比按双向计算有所不同，设计人员可以酌情考虑。（5）构件截面优化设计：计算结构不超筋，并不表示构件初始设置的截面和形状合理，设计人员还应进行构件优化设计，使构件在保证受力要求的德条件下截面的大小和形状合理，并节省材料。但需要注意的是

15、，在进行截面优化设计时，应以保证整体结构合理性为前提，因为构件截面的大小直接影响到结构的刚度，从而对整体结构的周期、位移、地震力等一系列参数产生影响，不可盲目减小构件截面尺寸，使结构整体安全性降低。5 满足规范抗震措施的要求 5 满足规范抗震措施的要求 在施工图设计阶段，还必须满足规范规定的抗震措施要求。混凝土规范、高规和抗震规范对结构的构造提出了非常详尽的规定，这些措施是很多震害调查和抗震设计经验的总结，也是保证结构安全的最后一道防线，设计人员不可麻痹大意。（1）设计软件进行施工图配筋计算时，要求输入合理的归并系数、支座方式、钢筋选筋库等，如一次计算结果不满意，要进行多次试算和调整。（2）生

16、成施工图以前，要认真输入出图参数，如梁柱钢筋最小直径、框架顶角处配筋方式、梁挑耳形式、柱纵筋搭接方式，箍筋形式，钢筋放大系数等，以便生成符合需要的施工图。软件可以根据允许裂缝宽度自动选筋，还可以考虑支座宽度对裂缝宽度的影响。（3）施工图生成以后，设计人员还应仔细验证各特殊或薄弱部位构件的最小纵筋直径、最小配筋率、最小配箍率、箍筋加密区长度、钢筋搭接锚固长度、配筋方式等是否满足规范规定的抗震措施要求。规范这一部分的要求往往是以黑体字写出，属于强制执行条文，万万不可以掉以轻心。（4）最后设计人员还应根据工程的实际情况，对计算机生成的配筋结果作合理性审核，如钢筋排数、直径、架构等，如不符合工程需要或

17、不便于施工，还要做最后的调整计算。5.3 SATWE 在结构计算分析中的应用 SATWE是SPACE ANALYSIS OF TALL-BUILDINGS WITH WALL-ELEMENT的词头缩写，这是应现代多、高层建筑发展要求专门为多、高层建筑设计而研制的空间组合结构有限元分析软件。SATWE的多层版记为SAT-8，适用于8层及8层以下的多层结构。SATWE采用空间杆单元模拟梁、柱及支撑等杆件，用在壳元基础上凝聚而成的墙元模拟剪力墙。墙元是专用于模拟多、高层结构中剪力墙的，对于尺寸较大或带洞口的剪力墙，按照子结构的基本思想，由程序自动进行细分，然后用静力凝聚原理将由于墙元的细分而增加的内

18、部自由度消去，从而保证墙元的精度和有限的出口自由度。这种墙元对剪力墙的洞口（仅考虑矩形洞）的大小及空间位置无限制，具有较好的适用性。墙元不仅具有墙所在的平面内刚度，也具有平面外的刚度，可以较好地模拟工程中剪力墙的实际受力状态。对于楼板，SATWE 给出了四种简化假定，即楼板整体平面内无限刚、分块无限刚、分块无限刚带弹性连接板带和弹性楼板。在应用中，可根据工程实际情况和分析精度要求，选用其中的一种或几种简化假定。SATWE作为PKPM系列CAD软件的一模块，其前处理工作主要由PMCAD完成。对于一个工程，经PMCAD的1、2、3项菜单后，生成如下数据文件（假定工程文件名为AAA）：AAA.*和*

19、.PM。这些文件是进行SATWE计算所必需的。SATWE的第一项主菜单（即“接PM生成SATWE数据”菜单）的主要功能就是在PMCAD生成的上述数据文件的基础上，补充高层结构分析所需的一些参数，并对一些特殊结构（如多塔、错层结构）、特殊构件（如角柱、非连梁、弹性楼板等）作出相应设定，最后将上述所有信息自动转换成高层结构有限元分析及设计所需的数据格式，生成几何数据文件STRU.SAT、竖向荷载数据文件LOAD.SAT和风荷载数据文件WIND.SAT，供SATWE的第二、三项主菜单调用。5.2.1 SATWE 计算分析参数的意义及输入 采用 SATWE 进行结构整体计算分析，需要输入很多参数，如何

20、正确输入参数直接关系到结构计算结果的正确与否，因此必须深刻理解每个输入参数的意义并且按照实际情况正确输入。1 总信息（见图 1）(1)水平力与整体坐标角：1 总信息（见图 1）(1)水平力与整体坐标角：通常情况下，对结构计算分析，都是将水平地震沿结构 X、Y 两个方向施加，所以一般情况下水平力与整体坐标角取 0 度。由于地震沿着不同的方向作用，结构地震反应的大小一般也不同，结构地震反应是地震作用方向角的函数。因此当结构平面复杂（如 L 型、三角型）或抗侧力结构非正交时，根据抗震规范 5.1.1-2规定，当结构存在相交角大于 15 度的抗侧力构件时，应分别计算各抗侧力构件方向的水平地震作用，但实

21、际上按 0、45 度各算一次即可；当程序给出最大地震力作用方向时，可按该方向角输入计算，配筋取三者的大值。(2)混凝土容重：(2)混凝土容重：由于建模时没有考虑墙面的装饰面层，因此钢筋混凝土计算重度，考虑饰面的影响应大于 25，不同结构构件的表面积与体积比不同饰面的影响不同，一般按结构类型取值：结构类型 框架结构 框剪结构 剪力墙结构 重度 25.5 26 27（3）钢材容重：（3）钢材容重：一般取 78，不必改变。（4）裙房层数：（4）裙房层数：按实际情况输入。高规第 4.8.6 条规定：与主楼连为整体的裙楼的抗震等级不应低于主楼的抗震等级，主楼结构在裙房顶部上下各一层应适当加强抗震措施。因

22、此该数必须给定。图 1 总信息 图 2 风荷载信息 （5）转换层所地层号：（5）转换层所地层号：按实际情况输入。该指定只为程序决定底部加强部位及转换层上下刚度比的计算和内力调整提供信息，同时，当转换层号大于等于三层时，程序自动对落地剪力墙、框支柱抗震等级增加一级，对转换层梁、柱及该层的弹性板定义仍要人工指定。（6）地下室层数：（6）地下室层数：程序据此信息决定底部加强区范围和内力调整。当地下室局部层数不同时，以主楼地下室层数输入。地下室一般与上部共同作用分析；地下室刚度大于上部层刚度的 2 倍，可不采用共同分析；地下室与上部共同分析时，程序中相对刚度一般为 3，模拟约束作用。当相对刚度为 0，

23、地下室考虑水平地震作用，不考虑风作用。当相对刚度为负值，地下室完全嵌固。根据程序编制专家的解释，填 3大概为 70%80%的嵌固，填 5 就是完全嵌固，填在楼层数前加“-”，表示在所填楼层完全嵌固。到底怎样的土填 3 或填 5，完全取决于工程师的经验。(7)墙元细分最大控制长度：(7)墙元细分最大控制长度：可取 15 之间的数值，长度控制越短计算精度越高，但计算耗时越多，一般取 2 就可满足计算要求，框支剪力墙可取 1 或 1.5。(8)墙元侧向节点信息：(8)墙元侧向节点信息：a内部节点：一般选择内部节点，当有转换层时，需提高计算精度是时，可以选取外部节点。b外部节点：按外部节点处理时，耗机

24、时和内存资源较多。（9）恒活荷载计算信息：（9）恒活荷载计算信息：a一次性加载计算：主要用于多层结构，而且多层结构最好采用这种加载计算法。因为施工的层层找平对多层结构的竖向变位影响很小，所以不要采用模拟施工方法计算。b模拟施工方法 1 加载：就是按一般的模拟施工方法加载，对高层结构，一般都采用这种方法计算。但是对于“框剪结构”，采用这种方法计算在导给基础的内力中剪力墙下的内力特别大，使得其下面的基础难于设计。于是就有了下一种竖向荷载加载法。c 模拟施工方法 2加载：这是在“模拟施工方法 1”的基础上将竖向构件（柱、墙）的刚度增大 10 倍的情况下再进行结构的内力计算，也就是再按模拟施工方法 1

25、 加载的情况下进行计算。采用这种方法计算出的传给基础的力比较均匀合理，可以避免墙的轴力远远大于柱的轴力的不和理情况。由于竖向构件的刚度放大，使得水平梁的两端的竖向位移差减少，从而其剪力减少，这样就削弱了楼面荷载因刚度不均而导致的内力重分配，所以这种方法更接近手工计算。但是我认为这种方法人为的扩大了竖向构件与水平构件的线刚度比，所以它的计算方式值得探讨。所以，专家建议：在进行上部结构计算时采用“模拟施工方法 1”；在基础计算时，用“模拟施工方法 2”的计算结果。这样得出的基础结果比较合理。（10）结构材料信息与结构体系：（10）结构材料信息与结构体系：规范规定不同结构体系的内力调整及配筋要求不同

26、；同时，不同结构体系的风振系数不同；结构基本周期也不同，影响风荷计算。宜在给出的多种体系中选最接近实际的一种，当结构体系定义为短肢剪力墙时，对墙肢高度和厚度之比小于8 的短肢剪力墙，其抗震等级自动提高一级。2 风荷载信息（见图 2）2 风荷载信息（见图 2）该栏目的数值直接决定了结构所受风荷载的大小。（1）地面粗糙类别：该选项是用来判定风场的边界条件，直接决定了风荷载的沿建筑高度的分布情况，必须按照建筑物所处环境正确选择。相同高度建筑风荷载 ABCD。A 类：近海海面，海岛、海岸、湖岸及沙漠地区。B 类：指田野、乡村、丛林、丘陵及中小城镇和大城市郊区。C 类：指有密集建筑群的城市市区。D 类：

27、指有密集建筑群且房屋较高的城市市区。（2）体型系数：根据建筑平面形状按荷载规范取值，如果建筑沿高度平面形状改变，则可以沿高度方向根据建筑平面形状设置不同的体型系数。（3）结构的基本周期：第一次计算时可以根据经验输入一个大概的数值，计算出结构的基本周期后，再用计算值代回重新计算。（4）修正后的基本风压：新的荷载规范将风荷载基本值的重现期由原来的 30 年一遇改为 50 年一遇:新高规 3.2.2 条规定:对于 B 级高度的高层建筑或特别重要的高层建筑,应按 100年一遇的风压值采用。3 地震信息 3 地震信息 图 3 地震信息 图 4 活荷信息 （1）结构规则性性息：根据结构的规则性选取。（2）

28、扭转耦联信息：a对于耦联选项，建议总是采用；b质量和刚度分布明显不对称的结构，楼层位移比或层间位移比超过 1.2 时，应计入双向水平地震作用下的扭转影响。（3）地震烈度：根据建筑所处场地按抗规附录取值。（4）设计地震分组：根据建筑所处场地按抗规附录取值。（5）场地土类型：根据地质勘测报告测试数据计算判定。地震烈度、设计地震分组、场地土类型三项直接决定了地震计算所采用的反应谱形状，对水平地震力的大小起到决定性作用。（6）偶然偏心：验算结构位移比时，总是考虑偶然偏心 A）位移比超过 1.2 时，则考虑双向地震作用，不考虑偶然偏心。B）位移比不超过 1.2 时，则考虑偶然偏心，不考虑双向地震作用。（

29、7）计算振型个数：地震力振型数至少取 3，由于程序按三个阵型一页输出，所以振型数最好为 3 的倍数。一般计算阵型数应大于 9，多塔结构计算阵型数应取的更多些。但也要注意一点：此处的阵型数不能超过结构的固有阵型的总数，比如说，一个规则的两层结构，采用刚性楼板假定，整个结构共 6 个有效自由度，这时阵型个数最多取 6 个，否则会造成地震力计算异常。对于复杂、多塔以及平面不规则的建筑就要多选，一般要求“有效质量数大于 90就可以，证明我们的阵型数取的足够的多了。一般情况例如 20 层的高层建筑取 9 个振型就可以满足。（8）活荷载质量折减系数：计算地震作用时，建筑结构的重力荷载代表值应取永久荷载标准

30、值和可变荷载组合值之和。可变荷载的组合值系数应按下列规定采用：一般取 0.5（对于藏书库、档案库、库房等建筑应特别注意，应取 0.8）。调整系数只改变楼层质量，从而改变地震力的大小，但不改变荷载总值，即对竖向荷载作用下的内力计算无影响。（9）周期折减系数：计算各振型地震影响系数所采用的结构自振周期应考虑非承重填充墙体对结构刚度增强的影响，采用周期折减予以反应。因此当承重墙体为填充砖墙时，高层建筑结构的计算自振周期折减系数T可按下列规定取值：框架结构可取 0.60.7；框架剪力墙结构可取 0.70.8；剪力墙结构可取 0.91.0。具体折减数值应根据填充墙的多少及其对结构整体刚度影响的强弱来确定

31、。（10）结构阻尼比：对于一些常规结构，程序给出了结构阻尼的隐含值。除有专门规定外，钢筋混凝土高层建筑结构的阻尼比应取 0.05；钢结构在多遇地震下的阻尼比，对不超过 12 层的钢结构可采用 0.035，对超过 12 层的钢结构可采用 0.02；在罕遇地震下的分析，阻尼比可采用 0.05；对于钢混凝土混合结构则根据钢和混凝土对结构整体刚度的贡献率取为 0.0250.035。（11）特征周期、多遇地震影响系数最大值、罕遇地震影响系数最大值：可通过抗震规范规定，也可根据具体需要来指定。建筑结构的地震影响系数应根据烈度、场地类别、设计地震分组和结构自振周期及阻尼比确定。其水平地震影响系数最大值max

32、应按表 3.3.7-1 采用；特征周期应根据场地类别和设计地震分组按表 3.3.7-2 采用，计算 8、9 度罕遇地震作用时，特征周期应增加 0.05s。注：1、周期大于 6.0s 的高层建筑结构所采用的地震影响系数应做专门的研究；2、已编制抗震设防区划的地区，应允许按批准的设计地震动参数采用相应的地震影响系数。表 3.3.7-1 水平地震影响系数最大值max 地震影响 6 度 7 度 7 度 8 度 9 度 多遇地震 0.04 0.08（0.12）0.08（0.12）0.16（0.24）0.32 罕遇地震 0.50（0.72）0.50（0.72）0.90（1.20）1.40 注：7、8 度时

33、括号内数值分别用于设计基本地震加速度为 0.15g 和 0.30g 的地区。表 3.3.7-2 特征周期值Tg（s）场地类别 设计地震分组 第一组 0.25 0.35 0.45 0.65 0.65 第二组 0.30 0.40 0.55 0.75 0.75 第三组 0.35 0.45 0.65 0.90 0.90（12）斜交抗侧力构件方向附加地震数，相应角度 可允许最多 5 组多方向地震。附加地震数在 05 之间取值。相应角度填入各角度值。该角度是与 X 轴正方向的夹角，逆时针方向为正。SATWE 参数中增加“斜交抗侧力构件附加地震角度”与填写“水平与整体坐标夹角”计算结果有区别：水平力与整体坐

34、标夹角不仅改变地震力而且改变风荷载的作用方向，而斜交抗侧力构件附加地震角度仅改变地震力方向。抗规5.1.1、各类建筑结构的地震作用，应符合下列规定：对于有斜交抗侧力构件的结构，当相交角度大于 15度时，应分别计算各抗侧力构件方向的水平地震作用。4 活载信息 4 活载信息 （强规）4.1.2、设计楼面梁、墙、拄及基础时，表 4.1.1 中楼面活荷载标准值载下列情况下应乘以规定的折减系数。1 设计楼面梁时的折减系数：1）第 1（1）项当楼面梁从属面积超过 25m2时，应取 0.9；2）第 1（2）7 项当楼面梁从属面积超过 50m2时应取 0.9；3）第 8 项对单向板楼盖的次梁和槽型板的纵肋应取

35、 0.8；对于单向板楼盖的主梁应取 0.6；对双向板楼盖的梁应取 0.8；4）第 912 项应采用与所属房屋类别相同的折减系数。2 设计墙、柱和基础时的折减系数 1）第 1（1）项应按表 4.1.2 规定采用；2）第 1（2）7 项应采用与其楼面梁相同的折减系数；3）第 8 项对单向板应采取 0.5，对双向板楼盖和无梁楼盖应取 0.8；4）第 912 项应采用与所属房屋类别相同的折减系数。注：楼面梁的从属面积应按梁两侧各延伸 1/2 梁间距的范围内的实际面积确定。表 4.1.2 活荷载按楼层的折减系数 墙拄基础计算截面以上的层数 1 23 45 68 920 20 以上计算截面以上各楼层活荷载

36、总和的折减系数 1.00（0.90）0.85 0.70 0.65 0.60 0.55 注：当楼面梁的从属面积超过 25m2时，应采用括号内的系数。1)说明：1、计算楼面梁时荷载折减系数的设置在“PMCAD楼面荷载传导计算荷载倒算选择考虑活荷载折减的设置折减系数”的选项中。梁活荷载折减是根据梁的受荷面积而确定的，这样就会造成比较复杂的折减方式，且可能每根梁不同。2、PMCAD 在处理这个问题时，采用了折减楼面荷载的方式。3、建议在选择梁活荷载折减时，应慎重考虑。在使用 PKPM 系列的软件中，活荷载折减最好不要重复使用，如在 PM 中考虑了梁的活荷载折减，则在 SATWE、TAT、PMSAP 中

37、最好不要选择“柱墙活荷载折减”，以避免活荷载折减过多。反之亦然。条文说明 4.1.2、作用在楼面上的活荷载不可能以标准值的大小同时布满在所有的楼面上，因此在设计梁、墙、柱和基础时，还要考虑实际荷载沿楼面分布的变异情况。考虑活荷不利布置的最高层号：在恒荷载与活荷载分开算的前提下，若将此参数填 0，表示不考虑梁活荷不利布置作用；若填大于零的数 NL，则表示 1NL 各层考虑梁活荷载的不利布置，而 NL+1 层以上则不考虑活荷不利布置。5.1.8、高层建筑结构内力计算中，当楼面活荷载大于 4kN/m2时，应考虑楼面活荷载不利布置引起的梁弯矩的增大。该选项与“调整信息”中的“梁设计弯矩放大系数”不能同

38、时采用。梁弯矩放大系数起源于梁的活荷载不利布置。当不考虑活荷载不利布置时，梁活荷载弯矩偏小，程序试图通过梁弯矩放大系数来调整梁的弯矩。在程序处理时，最终弯矩弯矩放大系数是乘在组合设计弯矩上（弯矩包络图上）的，这样组合中的恒、地震、风荷载也相应放大了，会导致梁的主筋量有较大的增加。所以用户应选用“梁活载不利布置”选项来考虑活荷载的不利布置。5 调整信息：5 调整信息：图 5 调整信息 图 6 设计信息 （1）中梁刚度增大系数：装配式楼板取 1.0；现浇楼板取值 1.3-2.0，一般取 2.0。（2）梁端弯矩调幅系数：现浇框架梁 0.8-0.9；装配整体式框架梁 0.7-0.8。（3）梁设计弯矩增

39、大系数：放大梁跨中弯矩，取值 1.0-1.3；已考虑活荷载不利布置时，宜取 1.0。（4）连梁刚度折减系数：一般工程取 0.7，位移由风载控制时取0.8；（5）梁扭矩折减系数：现浇楼板（刚性假定）取值 0.4-1.0，一般取 0.4；现浇楼板（弹性楼板）取 1.0。（6）全楼地震力放大系数：用于调整抗震安全度，取值 0.85-1.50，一般取 1.0。6 设计信息：6 设计信息：（1）结构重要性系数:安全等级二级，设计使用年限 50 年，取 1.00（2）柱计算长度计算原则:（3）是否考虑 P-Delt 效应：1）据有关分析结果，7 度以上抗震设防的建筑，其结构刚度由地震或风荷载作用的位移限制

40、控制，只要满足位移要求，整体稳定自然满足，可不考虑 P-DELT 效应。2）对 6 度抗震或不抗震，且基本风压小于等于 0.5/M2的建筑，其结构刚度由稳定下限要求控制，宜考虑。3）考虑后结构周期一般会加长。4）考虑后应按弹性刚度计算的，因此，柱计算长度系数应按正常方法计算。6 6 配筋信息：配筋信息：图 7 配筋信息 图 8 荷载组合 8 荷载组合：8 荷载组合：9 地下室信息：9 地下室信息：图 9 地下室信息 图 10 SATWE 计算控制参数 (1)回填土对地下室约束相对刚度比：Esol=X(1)回填土对地下室约束相对刚度比：Esol=X 该参数的含义是基础回填土对结构约束作用的刚度与

41、地下室抗侧移刚度的比值，即反映了地下室的侧向嵌固程度，该值越大，对地下室的侧向约束就越大。若取为0，则表示不考虑回填土的约束刚度；若取为3，则表示70%80%的嵌固；若取为5或更大，则表示上部结构的嵌固端在地下室顶板处；若填一负数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，即所填楼层完全嵌固。分析经验表明，取相对刚度比在24之间变化对计算结果影响并不敏感。本参数不影响设计内力调整系数的作用位置。一般工程可取3。当判断地下室顶板能否作为上部结构的嵌固端时，可通过查看刚度比的计算结果确定，但要注意应严格采用“剪切刚度”计算层刚度，且注意不要计入地下室的基础回填土的约束刚度。(2)

42、外墙分布筋保护层厚度（mm）=50(2)外墙分布筋保护层厚度（mm）=50 根据砼规表9.2.1（强条）选择，环境类别见表3.4.1。(3)回填土容重（kN/m3）：Gsol=18.0(3)回填土容重（kN/m3）：Gsol=18.0 一般取18.0 kN/m3。(4)室外地坪标高（m）：Hout=0.45(4)室外地坪标高（m）：Hout=0.45 此处是指以建筑室内地坪0.000标高为准而确定的差值。单建式地下室的0.000指地下室顶板标高（有待进一步印证）。(5)回填土侧压力系数：Rsol=0.50(5)回填土侧压力系数：Rsol=0.50 回填土侧压力系数可取0.5（考虑为静止土压力）

43、。根据民用建筑技术措施中2.6.2条，“地下室侧墙承受的土压力宜取静止土压力”，而静止土压力的系数可近似按K0=1-sinj（j 为土的有效摩擦角）计算。手工计算时，回填土的侧压力按恒载考虑，分项系数可按1.2或1.35取用。(6)地下水位标高（m）：Hwat=X.XX(6)地下水位标高（m）：Hwat=X.XX 此处是指以建筑室内地坪0.000标高为准而确定的差值。地下水位标高与此0.000标高相比，高则填正值，低则填负值。(7)室外地面附加荷载（kN/m2）：Qgrd=X.XX(7)室外地面附加荷载（kN/m2）：Qgrd=X.XX 室外地面附加荷载根据实际工程确定。一般工程可取10.0

44、kN/m2。(8)人防设计等级：Mars=0，4，5，6(8)人防设计等级：Mars=0，4，5，6 根据实际工程选择人防设计等级。(9)人防地下室层数：Mair=X(9)人防地下室层数：Mair=X 对于有些工程，地下室层数和考虑人防设计的地下室层数有时是不相同的，应根据实际工程填写。(10)顶板人防等效荷载（kN/m2）：QE1=X.XX(10)顶板人防等效荷载（kN/m2）：QE1=X.XX 顶板人防等效荷载根据人防设计规范选取。(11)外墙人防等效荷载（kN/m2）：QE2=X.XX(11)外墙人防等效荷载（kN/m2）：QE2=X.XX 外墙人防等效荷载根据人防设计规范选取。注：临空

45、墙的水平等效均布静荷载Qc由程序内定：六级人防时Qc=110 kN/m2；五级人防时Qc=210 kN/m2。注：SATWE 并未在平面配筋简图中给出地下室外墙在平面外受力的配筋，故外墙最好采用手算为好。外墙手算可按下端固接、上端铰接的单向板模型来进行。10 SATWE 计算控制参数：10 SATWE 计算控制参数：(1)层刚度比计算：(1)层刚度比计算：a.“剪切刚度”：按高规附录E.0.1建议的方法；b.“剪弯刚度”：按高规附录E.0.2建议的方法；c.“地震剪力与地震层间位移的比值”：按抗规3.4.2和3.4.3条文说明中建议的方法。对于大多数一般的结构应选择“地震剪力与地震层间位移的比

46、值”算法；对于多层结构可以选择“剪切刚度”算法；对于有斜支撑的钢结构可以选择“剪弯刚度”算法。一般按“地震剪力与地震层间位移的比值”计算刚度比最容易通过。当转换层位于1层时，用户应该采用“剪切刚度”算法来计算层刚度；当转换层位置大于1层时，用户应该采用“剪弯刚度”算法计算层刚度，来求转换层上部与下部结构的等效侧向刚度比和判断其比值是否满足高规的要求；若采用“地震剪力与地震层间位移的比值”算法计算层刚度，所得的转换层上部与下部结构的刚度比结果明显偏小，是偏于不安全的。对于转换层设置在3层及3层以上时，除了采用“剪弯刚度”算法处，用户还要采用“地震剪力与地震层间位移的比值”算法再计算一次层刚度，从

47、而进行转换层本层侧向刚度不应小于相邻上一层楼层侧向刚度的60%的下限控制。目前程序未输出超下限的警告提示。（1）地震剪力与地震层间位移的比值 根据抗规3.4.2条和3.4.3条及高规4.4.2条均规定：其楼层侧向刚度不宜小于上部相邻楼层侧向刚度的70%或其上相邻三层侧向刚度平均值的80%。当此条不满足时，根据高规3.3.4条3款应做弹性时程分析法补充计算。按照上述规范相应的条文说明中建议的方法，侧向刚度可取地震作用下的层剪力与层间位移的比值计算。其刚度计算公式为：Ki=，其中Vi为i层剪力；ui为i层层间位移。由于绝大多数工程都要执行抗规3.4.2 条和3.4.3 条及高规4.4.2 条的规定

48、，因此上述公式对绝大多数工程都适用。如果工程中没有单独定义薄弱层的层号，则程序按“地震剪力与地震层间位移的比值”的计算结果就有可能没有将转换层判断为薄弱层，所以对于有转换层的结构，用户应指定转换层为薄弱层。指定薄弱层层号并不影响程序对其它薄弱层的自动判断。用本算法计算层刚度比时，必须采用“刚性楼板假定”。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比和找出薄弱层；再在真实条件下计算构件内力及配筋，并检查原找出的薄弱层是否得到确当判定地下室能否作为上部结构的嵌固端时，因为用本算法计算所得的刚度比已经考虑了地下室的基础回填土的约束刚度，故不符合规范规定。这种情况下有两种

49、解决办法：1）将地下室信息中“回填土对地下室的约束相对刚度比”填为0，先算一遍，来判定地下室能否作为嵌固端；2）选用“剪切刚度”来计算刚度比，并进行判定地下室能否作为嵌固端。（2）剪切刚度 抗规6.1.14 条的条文说明中要求采用“剪切刚度”来计算侧向刚度。SATWE 软件在计算剪切刚度比时，是采用了抗规公式6.1.14-1和6.1.14-2。按照规范要求，剪切刚度主要用于限制一层转换部位的刚度比和当地下室顶板作为上 部结构的嵌固端时，地下室刚度所应满足的条件。但是由于剪切刚度高度的简化性，高规公式E.0.1-13不适用于梁式托柱转换层和桁架式转换层结构的刚度比计算。对于上述结构，应该采用转换

50、层上、下层的剪弯刚度进行补充计算。由高规编制组编写的高层建筑混凝土结构技术规程宣贯培训教材中除建议采用“剪切刚度比”外，还可采用“地震剪力与地震层间位移的比值”计算。需要指出的是，当用户采用“地震剪力与地震层间位移的比值”计算上层结构与地下室顶板的刚度比时，需要将程序里“地下室信息”中的“回填土对地下室约束相对刚度比”里的值应填“0”。因为该参数的大小对结构的地震力及其相应的位移（尤其对地下室和首层），均有一定影响。一般来讲，剪切刚度比较严格一些。上海建筑抗震设计规程（DGJ08-9-2003）231页6.1.19条的条文说明规定：当进行初步设计时，侧向刚度比可用剪切刚度比估计，并作为计算刚度