高层板式住宅顶层复式建筑施工图
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建筑CAD教材第7章
空间体系结构设计实例1(二版)
第 7 章 空间体系结构设计实例本章主要介绍多高层建筑结构空间有限元分析软件 SATWE 的使用方法及设计实例， 利 用该软件进行多高层结构分析计算，接口梁柱施工图绘制软件绘制梁、柱施工图。7.1 SATEW 的基本功能和应用范围7.1.1 SATWE 简介 SATWE 为 Space Analysis of Tall-Buildings with Wall-Element 的词头缩写， 采用空间有限 元壳元模型计算分析剪力墙， 是专门为多、 高层结构分析与设计而研制的空间组合结构有限 元分析软件。 SATWE 适用于高层和多层钢筋混凝土框架、框架-剪力墙、剪力墙结构、筒体结构、 转 换层结构，以及高层钢结构或钢-混凝土混合结构。SATWE 考虑了多、高层建筑中多塔、 错 层、转换层及楼板局部开大洞等特殊结构型式。SATWE 可完成建筑结构在恒、活、风、地 震力作用下的内力分析、动力时程分析及荷载效应组合计算，可进行活荷不利布置计算， 并 可将上部结构和地下室作为一个整体进行分析，对钢筋混凝土结构可完成截面配筋计算， 对 钢构件可作截面验算。 SATWE 的核心工作就是要解决剪力墙和楼板的模型化问题，尽可能地减小其模型化误 差，使多、高层结构的简化分析模型尽可能地合理，更好地反映出结构的真实受力状态。 这 种计算模型对剪力墙洞口（仅考虑矩形洞）的空间布置无限制，允许上下层洞口不对齐， 也 适用于计算框支剪力墙转换层等复杂结构。 在壳元基础上凝聚而成的墙元可大大减少计算自由度， 较好地模拟工程中剪力墙的实际 受力状态，并成功地在计算机上实现快速高精度计算。 SATWE 与 TAT 分属两套独立的计算模块， 其最大的区别在于对剪力墙所采用的模型单 元不同，SATWE 为壳元基础上凝聚而成的墙元，TAT 为将剪力墙等代为薄壁框架杆系；相 比而言，SATWE 对剪力墙所采用的模型更接近于实际工作状态。 7.1.2 SATWE 的特点 7.1.2.1 模型化误差小、分析精度高 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。而对剪力墙和楼板的合理简化及有限元模拟，是多、高层结构分析的关键。 对于剪力墙，SATWE 以壳元理论为基础，构造了一种通用墙元来模拟剪力墙。这种墙 元对剪力墙的洞口（仅限于矩形洞）的尺寸和位置无限制，具有较好的适用性。墙元不仅具 有平面内刚度，也具有平面外刚度，可以较好地模拟工程中剪力墙的真实受力状态，而且墙 元的每个节点都具有空间全部六个自由度，可以方便地与任意空间梁、柱单元连接，而无需 任何附加约束。 对于楼板，SATWE 给出了四种简化假定，即假定楼板整体平面内无限刚、分块无限刚、 分块无限刚带弹性连接板带和弹性楼板。上述假定灵活、实用，在应用中可根据工程的实际 情况采用其中的一种或几种假定。 7.1.2.2 计算速度快、解题能力强 SATWE 具有自动搜索计算机内存功能，可以把计算机的内存资源充分利用起来，最大 限度地发挥计算机硬件资源的作用， 在一定程度上解决了在微机上运行的结构有限元分析软 件的计算速度和解题能力问题。 7.1.2.3 前、后处理能力强105SATWE 前处理接 PMCAD 程序，完成建筑建模。SATWE 前处理模块读取 PMCAD 生 成的建筑物的几何及荷载数据，补充输入 SATWE 特有信息，诸如特殊梁柱（弹性楼板、 转换梁、框支柱等） 、温度荷载、吊车荷载、支座位移、特殊风荷载、多塔结构、以及局部 修改原有材料强度、抗震等级或其它有关参数，完成墙元和弹性楼板自动划分等等，最终转 换成 SATWE 的计算数据格式。 SATWE 完成计算后，可接力 PK 、 JLQ 、JCCAD 、BOX 等后续程序模块。由 SATWE 完成内力分析和配筋计算后，可接梁柱施工图模块绘梁、柱施工图，接 JLQ 模块绘剪力墙 施工图，并可为基础设计模块 JCCAD 和箱型基础模块 BOX 提供传予基础的上部结构刚度 及墙、柱底部组合内力作为各类基础的设计荷载。同时自身具有强大的图形后处理功能。 7.1.3 SATWE 的基本功能 SATWE 的基本功能如下： 1 可自动读取经 PMCAD 的建模数据、荷载数据，并自动转换成 SATWE 所需的几何 数据和荷载数据格式； 2 程序中的空间杆单元除了可以模拟常规的柱、粱外，通过特殊构件定义，还可有效 地模拟铰接梁、支撑等。特殊构件记录在 PMCAD 建立的模型中，这样可以随着 PMCAD 建模变化而变化，实现 SATWE 与 PMCAD 的互动； 3 随着工程应用的不断拓展，SATWE 可以计算的梁、柱及支撑的截面类型和形状类 型越来越多。粱、柱及支撑的截面类型在 PM 建模中定义。混凝土结构的矩形截面 和圆形截面是最常用的截面类型。对于钢结构来说，工形截面、箱形截面和型钢截 面是最常用的截面类型。除此之外，PKPM 的截面类型还有如下重要的几类：常用 异型混凝土截面：L、T、十、Z 形混凝土截面；型钢混凝土组合截面；柱的组合截 面；柱的格构柱截面；自定义任意多边形异型截面；自定义任意多边形、钢结构、 型钢的组合截面。 有的截面类型只在钢结构设计软件 STS 中提供，如型钢截面、柱的组合截面、柱的 格构柱截面和上面最后一类：自定义任意多边形、铜结构、型钢的组合截面。其余 在 PMCAD 和 STS 的建模中都有提供。 对于自定义任意多边形异形截面和自定义任意多边形、钢结构、型钢的组合截面， 需要使用者用人机交互的操作方式定义，其他类型的定义都是用参数输入，程序提 供针对不同类型截面的参数输入对话框，输入非常简便； 4 剪力墙的洞口仅考虑矩形洞，无需为结构模型简化而加计算洞：墙的材料可以是混 凝土、砌体或轻骨料混凝土; 5 考虑了多塔、错层、转换层及楼板局部开大洞口等结构的特点，可以高效、准确地 分析这些特殊结构； 6 SATWE 也适用于多层结构、工业厂房以及体育场馆等各种复杂结构，并实现了在 三维结构分析中考虑活荷不利布置功能、底框结构计算和吊车荷载计算; 7 自动考虑了梁、柱的偏心、刚域影响； 8 具有自动导算荷载，具有剪力墙元和弹性楼板单元自动划分的功能； 9 具有较完善的数据检查和图形检查功能，及较强的容错能力； 10 具有模拟施工加载过程的功能，恒、活荷载可以分开计算，并可以考虑梁上的活荷 不利布置作用； 11 可任意指定水平力作用方向，程序自动按转角进行坐标变换及风荷载导算；还可以 根据使用者的需要进行特殊风荷载计算； 12 在单向地震力作用时，可考虑偶然偏心的影响；可进行双向水平地震作用下的扭转 地震作用效应计算；可计算多方向输入的地震作用效应；可按照振型分解反应谱方10613 1415 16 17 18 19法计算竖向地震作用； 可采用振型分解反应谱法进行耦联抗震分析和动力弹性时程 分析； 对于高层结构，程序可以考虑 P―△效应； 对于底层框架抗震墙结构，可接力 QITI 整体模型计算作底框部分的空间分析和配 筋设计； 对于配筋砌体结构和复杂砌体结构， 可进行空间有限元分析和抗震验算 （用 于 QITI 模块） ； 可进行吊车荷载的空间分析和配筋设计； 可考虑上部结构与地下室的联合工作，上部结构与地下室可同时进行分析与设计； 具有地下室人防设计功能， 在进行上部结构分析与设计的同时即可完成地下室的人 防设计； SATWE 计算完成后，可接梁柱施工图模块绘梁、柱施工图，接 JLQ 模块绘剪力墙 施工图；可接力钢结构设计软件 STS 绘制钢结构施工图； 可为基础设计模块 JCCAD 和箱型基础模块 BOX 提供墙、柱底部组合内力作为其 组合设计荷载的依据，从而使各类基础设计中数据的准备工作大大简化。7.1.4 SATWE 的使用限制 ① SATWE 的后处理 后处理只能绘制矩形梁，矩形、圆形和异型截面的钢筋混凝土柱施工图，其它截面形式 及材料的梁、柱及支撑，只能给出其内力。 ② SATWE 的解题能力(1) 结构层数（高层版） (2) 每层刚性楼板数 (3) 每层梁数 (4) 每层墙数 (5) 每层柱数 (6) 每层支撑数 (7) 每层塔数 (8) 结构总自由度数不限 ≤200 ≤99 ≤8000 ≤3000 ≤5000 ≤2000 ≤9③ SATWE 多层版与高层版的区别 SATWE 分多层和高层两个版本，这两个版本的区别如下： (1) 多层版适用于结构层数不多于 8 层； (2) 多层版没有弹性楼板交互定义功能； (3) 多层版没有动力时程分析、吊车荷载分析、人防设计功能； (4) 多层版没有与 FEQ 的数据接口。1077.1.5 SATWE 的启动图 7-1 SATWE 主菜单点取桌面上的 PKPM 快捷方式，启动 PKPM 主界面；在主界面顶部的专业分项上选择 “结构”菜单；进入后点取左侧菜单中“SATWE”模块，右侧窗口即变成 SATWE 菜单。 如图 7-1 所示。 移动光标到相关菜单，双击鼠标左键启动，或单击主界面右下方“应用”按钮启动相应 的菜单。 注：程序运行的工作目录必须与同工程的 PMCAD 文件在同一个工作目录下，以便 SATWE 能够读取 PMCAD 的接口文件。1087.2 接 PM 生成 SATWE 数据文件选择主菜单 1“接 PM 生成 SATWE 数据”系统打开，其中有“补充输入及 SATWE 数 据生成”和“图形检查”两页子菜单，如图 7-2、7-3 所示。 下面分别介绍上述各页子菜单的功能及有关内容。图 7-2“补充输入及 SATWE 数据生成”菜单图 7-3“图形检查”菜单7.2.1 分析与设计参数补充定义 对于一个新建工程，在 PMCAD 模型中已经包含了部分参数，这些参数可以为 PKPM 系列的多个软件模块所公用，但对于结构分析而言并不完备。SATWE 在 PMCAD 参数的基 础上，提供了一套更为丰富的参数，以适应不同结构的分析和设计需要。 在点取［分析与设计参数补充定义］菜单后，程序弹出参数页切换菜单，多、高层结构 分析需补充的参数共十一项，它们分别为：总信息、风荷载信息、地震信息、活荷信息、 调 整信息、设计信息、配筋信息、荷载组合、地下室信息、砌体结构和广东规程。 在第一次启动 SATWE 主菜单时，程序自动将所有参数赋初值。其中，对于 PM 设计参 数中已有的参数， 程序读取 PM 信息作为初值， 其他的参数则取多数工程中常用值作为初值， 并将其写到工程目录下名为 SAT_DEF.PM 的文件中。此后每次执行“分析与设计参数补充 定义”时，SATWE 将自动读取 SAT_DEF.PM 的信息，并在退出菜单时保存使用者修改的内 容。对于 PMCAD 和 SATWE 共有的参数，程序是自动联动的，任一处修改，则两处同时改 变。 在“分析与设计参数补充定义”菜单可对结构整体性参数进行输入，如需对部分构件进 一步更细致地指定其特殊属性， 可在后续的 “特殊构件补充定义” 中对单构件进行指定修改。 在结构分析设计过程中，可能会经常改变上述参数，在“分析与设计参数补充定义” 菜 单内改变参数后，必须再重复执行“生成 SATWE 数据及数据检查”菜单，方可进行结构分 析或配筋计算。109选择“分析与设计参数补充定义”菜单后，程序会弹出参数页切换菜单，如图 7-4 所示。 各页参数的含义如下： 7.2.1.1 总信息图 7-4 总信息“总信息”页包含的是结构分析所必需的最基本参数，如图 7-4 所示。 各选项的含义如下： 水平力与整体坐标夹角 地震作用和风荷载的方向缺省是沿着结构建模的整体坐标系 X 轴和 Y 轴方向成对作用 的。当使用者认为该方向不能控制结构的最大受力状态时，则可改变水平力的作用方向。 改 变“水平力与整体坐标夹角” ，实质上就是填入新的水平力方向 Xn 与整体坐标系 X 轴之间 的夹角 Arf，逆时针方向为正，单位为度。程序缺省为 0 度。 改变 Arf 后，程序并不直接改变水平力作用方向，而是将结构反向旋转相同的角度， 以 间接改变水平力的作用方向，即：填入 30 度时，SATWE 中将结构平面顺时针旋转 30 度， 此时水平力的作用方向将仍然沿整体坐标系的 X 轴和 Y 轴方向，即 0 度和 90 度方向。改变 结构平而布置转角后，必须重新执行“生成 SATWE 数据文件和数据检查”菜单，以自动生 成新的模型几何数据和风荷载信息。 此参数将同时影响地震作用和风荷载的方向。 因此建议需改变风荷载作用方向时才采用1 110该参数。此时如果结构新的主轴方向与整体坐标系方向不一致，可将主轴方向角度作为“斜 交抗侧力附加地震方向”填入，以考虑沿结构主轴方向的地震作用。 如不改变风荷载方向，只需考虑其它角度的地震作用时，则无需改变“水平力与整体坐 标夹角” ，只增加附加地震作用方向即可。 混凝土容重(单位 kN/m ) 混凝土容重和钢材容重用于求梁、柱、墙自重，一般情况混凝土容重为 25 kN/m3，钢 材容重为 78. 0kN/m3，即程序的缺省值。如要考虑梁、柱、墙上的抹灰、装修层等荷载时， 可以采用加大容重的方法近似考虑，以避免繁琐的荷载导算。若采用轻质混凝土等，也可在 此修改减小容重值。 该参数在 PMCAD 和 SATWE 中同时存在，其数值是联动的。23裙房层数 《建筑抗震设计规范 GB》第 6.1.10 条的条文说明指出：有裙房时，加强部 位的高度也可以延伸至裙房以上一层。 SATWE 在确定剪力墙底部加强部位高度时，总是将裙房以上一层作为加强区高度判定 的一个条件。 程序不能自动识别裙房层数， 需要人工指定。 裙房层数应从结构最底层起算 （包 括地下室） 。例如：地下室 3 层，地上裙房 4 层时，裙房层数应填入 7。 裙房层数仅用作底部加强区高度的判断， 规范针对裙房的其他相关规定， 程序并未考虑。 有关剪力墙底部加强区的更多内容可参见 《建筑抗震设计规范 GB》 (以下简称 《抗 规》)第 6.1.10 条、 《高层建筑混凝土结构技术规程 JGJ3-2010》(以下简称《高规》)第 7.1.4、 10.2.2 条。3转换层所在层号 《高层建筑混凝土结构技术规程 JGJ3-2010》第 10.2 节明确规定了两种带转换层结构： 带托墙转换层的剪力墙结构（即部分框支剪力墙结构） ，以及带托柱转换层的筒体结构。这 两种带转换层结构的设计有其相同之处，也有其各自的特殊性。 《高规》10.2 节对这两种带 转换层结构的设计要求作出了规定， 一部分是两种结构同时适用的， 另一部分是仅针对部分 框支剪力墙结构的设计规定。4为适应不同类型转换层结构的设计需要，程序通过“转换层所在层号”和“结构体系” 两项参数来区分不同类型的带转换层结构。 (l) 只要使用者填写了“转换层所在层号” ，程序即判断该结构为带转换层结构，自动执 行《高规》10.2 节针对两种结构的通用设计规定，如：根据 10.2.2 条判断底部加强区 高度、根据 10.2.3 条输出刚度比等。 (2) 如果使用者同时选择了“部分框支剪力墙结构” ，程序在上述基础上还将自动执行 高规 10.2 节专门针对部分框支剪力墙结构的设计规定，包括：根据 10.2.6 条对高位 转换时框支柱和剪力墙底部加强部位抗震等级自动提高一级；根据 10.2.16-7 条输出 框支框架的地震倾覆力矩； 根据 10.2.17 条对框支柱的地震内力进行调整； 根据 10.2.18 条对剪力墙底部加强部位的组合内力进行放大；根据 10.2.19 条控制剪力墙底部加强 部位分布钢筋的最小配筋等； (3)如果使用者填写了“转换层所在层号”但选择了其他结构类型，程序将不执行上述 仅针对部分框支剪力墙结构的设计规定。111对于水平转换构件和转换柱的设计要求，与“转换层所在层号”及“结构体系”两项参 数均无关，只取决于在“特殊构件补充定义”中对构件属性的指定。只要指定了相关属性， 程序将自动执行相应的调整，如根据 10.2.4 条对水平转换构件的地震内力进行放大，根据 10.2.7 条和 10.2.10 条执行转换粱、柱的设计要求等； 对于仅有个别结构构件进行转换的结构，如剪力墙结构或框架-剪力墙结构中存在的个 别墙或柱在底部进行转换的结构，可参照水平转换构件和转换柱的设计要求进行构件设计， 此时只需对这部分构件指定其特殊构件属性即可，不再需要填写“转换层所在层号” ，程序 将仅执行对于转换构件的设计规定。 程序不能自动识别转换层， 需要人工指定。 “转换层所在层号” 应从结构最底层起算 （包 括地下室） 。例如：地下室 3 层，转换层位于地上 2 层时，转换层所在层号应填入 5。而程 序在做高位转换层判断时，则是以地下室顶板起算转换层层号的，即以（转换层所在层号地下室层数）进行判断，大于或等于 3 层时为高位转换。可参见《高规》第 10.2.5 条。 V1.3 版 SATWE 中的 “复杂高层结构” 类型在 V2.1 版中相应取消， 旧版数据如选择 “复 杂高层结构” ，在 V2.1 版中将自动转为“部分框支剪力墙结构” 。 地下室层数 该参数涉及影响风荷载和地震作用计算、内力调整、底部加强区的判断等众多内容， 是 一项重要参数。如地下室无风荷载作用，程序在上部结构风荷载计算中将扣除地下室高度； 如框架柱柱根特有的放大系数等等。 注：这里的地下室层数是指与上部结构同时进行内力分析的地下室部分的层数。5嵌固端所在层号 嵌固层和嵌固端的区别：嵌固层指的是一个结构层（具有层高范围） ，其底部（截面） 即为嵌固端（亦称为嵌固部位） 。亦即嵌固端所在楼层为嵌固层。 “嵌固端” 对于实际结构体系和软件计算模型都是一个十分重要的概念， 其力学概念复 杂、涉及相关内容众多，需多加学习理解。6软件此处所设“嵌固端”不同于结构的力学嵌固端，不影响结构的力学分析模型，而是 与计算调整相关的一项参数。 对于无地下室的结构，嵌固端一定位于首层底部，此时嵌固端所在层号（嵌固层）为 1， 即结构首层；对于带地下室的结构，当地下室顶扳具有足够的刚度和承载力，并满足规范的 相应要求时，可以作为上部结构的嵌固端，此时嵌固端所在楼层（嵌固层）为地上一层， 即 (地下室层数+1)，这也是程序缺省的“嵌固端所在层号” 。 如果修改了地下室层数，应注意确认嵌固端所在层号是否需相应修改。 嵌固端位置的确定应参照《抗规》第 6.1.14 条和《高规》第 12.2.1 条的相关规定，其中 应特别注意楼层侧向刚度比的要求。 如地下室顶板不能满足作为嵌固端的要求， 则嵌固端位 置要相应下移至满足规范要求的楼层。而程序缺省的“嵌固端所在层号”总是为地上一层， 并未判断是否满足规范要求，使用者应特别注意自行判断并确定实际的嵌固端位置。112对于此处指定的嵌固端，程序主要执行如下的调整： (1)确定剪力墙底部加强部位时，将起算层号取为（嵌固端所在层号-1） ，即缺省将加强 部位延伸到嵌固端下一层，比《抗规》第 6.110-3 条的要求保守一些。 (2)嵌固端下一层的柱纵向钢筋，除应满足计算配筋外，还应不小于上层对应位置柱的 同侧纵筋 1.1 倍；梁端弯矩设计值应放大 1.3 倍。参见《抗规》第 6.1.14 条和《高规》 第 12.2.l 条。 (3)当嵌固层为模型底层时，即“嵌固端所在层号”为 1 时，进行薄弱层判断时的刚度 比限值取 1.5。参见《高规》第 3.5.2-2 条。 (4)涉及到“底层”的内力调整，除底层外，程序将同时针对嵌固层进行调整，参见《抗 规》第 6.2.3 条、6.2.10-3 条等。 墙元细分最大控制长度(单位 m) 这是在墙元细分时需要的一个重要参数， 对于尺寸较大的剪力墙， 在作墙元细分形成一 系列小壳元时，为确保分析精度，要求小壳元的边长不得大于给定限值 Dmax。7SATWE 从 08 新版开始，采用了与 05 版、08 旧版完全不同的墙元划分方案。为保证网 格划分质量，细分尺寸一般要求控制在 l 米以内，程序隐含值为 Dmax=1.0 。而早期版本 SATWE 缺省值为 2 米，绝大部分工程取值也为 2 米。因此，如果用 08 新版或 10 版读入旧 版数据时，应注意将该尺寸修改为 l 米或更小，否则会影响计算结果的准确性。 工程规模较小时，建议在 0 5~1.0 之间填写；当剪力墙数量较多，导致不能正常计算时， 可适当增大细分尺寸，在 10~2.0 之间取值，但前提是一定要保证网格质量。使用者可在 SATWE 前处理的“图形检查”?“结构轴测简图”中查看网格划分的结果。如图 7-5 所示.图 7-5网格划分结果查看当楼板采用弹性板或弹性膜时． 弹性板细分最大控制长度起作用。 通常墙元和弹性板可 取相同的控制长度。当模型规模较大时可适当降低弹性板控制长度，在 1.0~2.0 之间取值， 以提高计算效率。113转换层指定为薄弱层 SATWE 中转换层缺省不作为薄弱层，注意此处需要人工指定。如需将转换层指定为薄 弱层，可勾选此项，则程序自动将转换层号添加到薄弱层号中。勾选此项与在“调整信息” 页“指定薄弱层号”中直接填写转换层层号的效果是一样的。 薄弱层相关内容可参见《抗规》3.4.3、3.4.4、5.2.5 条、 《高规》3.5.8、4.3.12 条。8 9对所有楼层强制采用刚性楼板假定 “强制刚性楼板假定”和“刚性楼板假定”是两个相关但不等同的概念，应注意区分。 “刚性楼板假定”是指楼板平面内无限刚，平面外刚度为零的假定。每块刚性楼板有三个公共的自由度（U，V，θz） ，从属于同一刚性板的每个节点只有三个独立的自由度 (θx， θy，w)。这样能大大减少结构的自由度，提高分析效率。 SATWE 可自动搜索全楼楼板，对于符合条件的楼板，自动判断为刚性楼板，并采用刚 性楼板假定，无需使用者干预。某些工程中采用刚性楼板假定可能误差较大，为提高分析精 度，可在“特殊构件补充定义”菜单将这部分楼板定义为适合的弹性板（3、6） 、弹性膜。 这样同一楼层内可能既有多个刚性板块，又有弹性板，还可能存在独立的弹性节点。对于刚 性楼板，程序将自动执行刚性楼板假定，弹性板或独立节点则采用相应的计算原则。 而“强制刚性楼板假定”则不区分刚性板、弹性板，或独立的弹性节点，只要位于该层 楼面标高处的所有节点，在计算时都将强制从属同一刚性板。 “强制刚性楼板假定”可能改 变结构的真实模型，因此其适用范围是有限的，一般仅在计算位移比、周期比、刚度比等指 标时建议选择。在进行结构内力分析和配筋计算时，仍要遵循结构的真实模型，才能获得正 确的分析和设计结果。 SATWE 在进行强制刚性楼板假定时，位于楼而标高处的所有节点强制从属于同一刚性 板，不在楼而标高处的楼板，则不进行强制。对于多塔结构，各塔分别执行“强制刚性楼板 假定” ，塔与塔之间互不关联。 地下室强制采用刚性楼板假定 2011 年 9 月以前的版本中，SATWE 对地下室楼层总是强制采用刚性楼板假定。由于刚 性楼板假定是不考虑板面外刚度的， 因此会影响板柱体系的地下室的柱内力计算。 针对这种 情况，SATWE 提供了“强制刚性楼板假定时保留弹性板面外刚度”的选项。当勾选此项时， 对于弹性板 3 和弹性板 6，只在楼板面内进行强制刚性楼板假定，弹性板面外刚度仍按实际 情况考虑；如不勾选此项，则强制刚性楼板假定时将不保留弹性板的面外刚度。即：如果板 柱结构的地下室定义了弹性板 3 或弹性板 6，勾选此项时，所有弹性板均按弹性板 3 计算， 不勾选此项，则按刚性楼板计算。选择“强制刚性楼板假定时保留弹性板面外刚度”时， 程 序在进行弹性板网格划分时板边界采用出口节点，自动实现梁、板边界变形协调，以保证计 算的准确性。如不勾选，则弹性板网格划分时板边界采用内部节点，梁、板边界仅在两端点 变形协调。10在 2012 年 6 月版本中，SATWE 取消了“对地下室楼层总是强制采用刚性楼板假定” 的默认假定，修改为由使用者通过参数自行确定，同时取消了“强制刚性楼板假定时保留弹 性板面外刚度”参数。这是由于对于个别地室楼板开洞较多的结构，这种假定会造成一定偏 差，因此允许使用者在内力计算时不再对地下室采用强制刚性楼板假定，而采用弹性板。114此外原有参数 “强制刚性楼板假定时保留弹性板面外刚度” 的控制板面外刚度功能改为 直接由使用者指定相应的弹性板模型， 而其协调性控制功能由新参数 “弹性板与梁变形协调” 实现。 墙梁跨中节点作为刚性楼板从节点 勾选此项时， 剪力墙洞口上方墙梁的上部跨中节点将作为刚性楼板的从节点， 与旧版程 序处理方式相同；不勾选时，这部分节点将作为弹性节点参与计算。见图 7.6 圈示节点。是 否勾选此项， 其本质是确定连梁跨中结点与楼板之间的变形协调， 将直接影响结构整体的分 析和设计结果，尤其是墙梁的内力及设计结果。11图 7-6 墙梁跨中节点作为刚性楼板从节点计算墙倾覆力矩时只考虑腹板和有效翼缘 本参数旨在将剪力墙的设计概念与有限元分析的结果相结合， 对在水平侧向力作用下的 剪力墙的面外作用进行折减，并确定结构中剪力墙所承担的倾覆力矩。在确定折减系数时， 同时考虑了腹扳长度、翼缘长度、墙肢总高度和翼缘的厚度等因素。勾选该项后，软件每一 种方法得到的墙所承担的倾覆力矩均进行折减， 因此， 对于框剪结构或者框筒结构中框架承 担的倾覆力矩比例会增加，但短肢墙承担的作用一般会变小。12弹性板与梁变形协调 SATWE 可以按照全协调的模式进行有限元分析计算，但对梁板之间按照非协调模式处 理是一个设计习惯问题。 这种简化处理方式对大多数结构影响较小， 而且可以提高计算效率。 但对于个别情况，如板柱体系、斜屋面、或者温度荷载等情况的计算，采用非协调模式会造 成较大偏差，因此应采用协调的力学模型。13采用自定义构件施工次序 当勾选该项后，SATWE 执行构件级的模拟施工计算（此时，恒活荷载计算信息处可任 意选择） 。设置参数完成后，使用者还应在“施工次序补充定义”菜单中查看并修改全楼各 层构件的施工次序并生成数据。执行“结构内力配筋计算”后，程序将自动按使用者指定的 施工次序逐个施工步骤地施加恒载计算内力。 在图形和文本输出结果中， 可以查看按使用者自定义的施工次序模拟计算得到的恒载下 结构最终内力。14 15结构材料信息115程序提供钢筋混凝土结构、钢与砼混合结构、有填充墙钢结构、无填充墙钢结构、砌体 结构共 5 个选项供使用者选择。 该选项会影响程序选择不同的规范来进行分析和设计。 例如： 对于框剪结构，当“结构材料信息”为“钢结构”时，程序按照钢框架-支撑体系的要求执 行 0.25VO 调整；当“结构材料信息”为“混凝土结构”时，则执行混凝土结构的 0.2V0 调 整。因此应正确填写该信息。 “结构材料信息”在旧版 SATWE 中还用于确定风荷载脉动增大系数，程序按照《建筑 结构荷载规范 GB 》表 7.4.3 条根据结构材料查表取值；而 2010 版 SATWE 则根 据《建筑结构荷载规范 GB 》 （以下简称《荷规》 ）公式(8.4.3)直接计算。程序相 应在“风荷载信息”页增加了“风荷载作用下的阻尼比”参数，其初值由“结构材料信息” 控制。 结构体系 程序共提供 16 个选项：框架、框剪、框筒、筒中筒、剪力墙、板柱剪力墙结构、异型 柱框架结构、异型柱框剪结构、配筋砌块砌体结构、砌体结构、底框结构、部分框支剪力墙 结构、单层钢结构厂房、多层钢结构厂房、钢框架结构、巨型框架一核心筒(仅限广东地区)。16与旧版 SATWE 相比，增加了“部分框支剪力墙结构” 、 “单层钢结构厂房” 、 “多层钢结 构厂房” 、 “钢框架结构”和“巨型框架-核心筒(仅限广东地区)”五种类型，取消了“短肢剪 力墙”和“复杂高层结构” 。新版 SATWE 读入旧版数据时，对于“短肢剪力墙结构”自动 转换为“剪力墙结构” ， “复杂高层结构”转换为“部分框支剪力墙结构” ，使用者应注意予 以确定。 在 SATWE 多、高层版中，不允许选择“砌体结构”和“底框结构” ，这两类结构需单 独购买砌体版本的 SATWE 软件和加密锁； “配筋砌块砌体结构”仅在 SATWE 多、高层版 中支持，砌体版本的 SATWE 则不支持“配筋砌块砌体结构”的计算。 结构体系的选择影响到众多规范条文的执行，使用者应正确选择。 恒活荷载计算信息 这是竖向荷载计算控制参数，包括如下选项：不计算恒活荷载、一次性加载、模拟施工 加载 1、模拟施工加载 2、模拟施工加载 3。 对于实际工程，总是需要考虑恒活荷载的，因此程序不允许选择“不计算恒活荷载”项。 另外，程序中 LDLT 求解器是不支持“模拟施工 3”和“构件级施工模拟计算” ，当进行上 述计算时不要选择 LDLT 求解器。 特别强调：采用“模拟施工加载 3”时，必须指定正确的“楼层施工次序” ，否则会直 接影响到计算结果的准确性。17其中各选项含义如下： 一次性加载： 按一次性集成结构整体刚度， 一次性施加全部荷载计算竖向力及其效应。 模拟施工加载 1： 一次性集成结构整体刚度，分层施加恒载，只计入加载层以下的节 点位移量和构件内力。 （对于层数较少的结构，因可能整体一次性拆模，则可选择此项。 ） 模拟施工加载 2： 一次性集成结构整体刚度，分层施加恒载，只计入加载层以下的节 点位移量和构件内力；同时在分析过程中将竖向构件（柱、墙）的轴向刚度放大十倍，以削 弱竖向荷载按刚度的重分配。这样做将使得柱和墙上分得的轴力比较均匀，接近手算结果， 传给基础的荷载更为合理；适用于基础的计算。116模拟施工加载 3：是采用由使用者指定施工次序的分层集成刚度、分层加载进行恒载作 用下的内力计算。该方法可以同时考虑刚度的逐层形成及荷载的逐层累加。 “施工模拟 3” 是对“施工模拟 l”的改进，用分层刚度取代了“施工模拟 l”中的整体刚度。 “模拟施工加载 1”和“模拟施工加载 3”的加载模式如图 7-7、图 7-8 所示：图 7-7 模拟施工加载 1 的刚度和加载模式图 7-8 模拟施工加载 3 的刚度和加载模式使用者指定施工次序 程序默认的施工次序是逐层施工，但使用者可根据工程实际情况，选择若干连续层为 一次施工（简称为多层施工） ，或选择若干构件一次施工（简称为多构件施工） 。 《高规》第 5.1.9 条规定：复杂高层建筑及房屋高度大于 150m 的其他高层建筑结构， 应考虑施工过程的影响。为此，SATWE 提供了自定义施工次序的功能，不仅可以针对自然 层指定施工次序，还可以针对构件指定施工次序。 对一些传力复杂的结构，应采用多层施工的施工次序。如：转换层结构、下层荷载由上 层构件传递的结构形式、巨型结构等。如果采用模拟施工 3 中的逐层施工，可能会有问题。 因为逐层施工，可能缺少上部构件刚度贡献而导至了上传荷载的丢失。 对于广义层的结构模型，由于层概念的泛延，应考虑楼层的连接关系来指定施工次序，18117避免在程序中下一层还未建造，上层反倒先进入施工行列。 类似这样的结构，用模拟施工 1 和模拟施工 3 计算都可能会有问题。所以，可以使用 模拟施工 3，并根据情况对某些部分定义多层施工的施工次序。 软件操作时，当模拟施工 3 不能正常计算，而模拟施工 l 能正常计算时，应注意检查模 拟施工次序的定义是否正确。 风荷载计算信息 SATWE 提供两类风荷载： 一类是程序依据《荷规》风荷载的公式(8.l.l-l)在“生成 SATWE 数据和数据检查”时自 动计算的水平风荷载，作用在整体坐标系的 X 和 Y 向，可在“水平风荷载查询/修改”菜单 中查看，习惯称之为“水平风荷载” ； 另一类是在“特殊风荷载定义”菜单中自定义的特殊风荷载。 “特殊风荷载”又可分为 两类：通过点取“自动生成”菜单自动生成的特殊风荷载和使用者自定义的特殊风荷载， 习 惯统称为“特殊风荷载” 。自动生成特殊风荷载的原理与水平风荷载类似，但更为精细。 一般来说，大部分工程采用 SATWE 缺省的“水平风荷载”即可，如需考虑更细致的风 荷载，则可通过“特殊风荷载”实现。19SATWE 通过“风荷载计算信息”参数判断参与内力组合和配筋时的风荷载种类： (l) 不计算风荷载：任何风荷载均不计算： (2) 计算水平风荷载：仅水平风荷载参与内力分析和组合，无论是否存在特殊风荷载数 据。这是用得最多的风荷载计算方式。 (3) 计算特殊风荷载：仅特殊风荷载参与内力计算和组合。 (4) 计算水平和特殊风荷载：水平风荷载和特殊风荷载同时参与内力分析和组合。这个 选项只用于极特殊的情况，一般工程不建议采用。20地震力计算信息 程序提供了以下四个选项供使用者选择： (1) 不计算地震作用： 对于不进行抗震设防的地区或者抗震设防烈度为 6 度时的部分 结构，规范规定可以不进行地震作用计算，参见《抗规》第 3.1.2 条，此时可选择 “不计算地震作用” 。 《抗规》笫 5.1.6 条规定：6 度时的部分建筑，应允许不进行 截面抗震验算，但应符合有关的抗震措施要求。因此这类结构在选择“不计算地震 作用”的同时，仍然要在“地震信息”页中指定抗震等级，以满足抗震构造措施的 要求。此时， “地震信息”页除抗震等级相关参数外其余项会变灰。 (2) 计算水平地震作用： 计算 X、Y 两个方向的地震作用； (3) 计算水平和规范简化方法竖向地震： 按《抗规》第 5.3.1 条规定的简化方法计算竖 向地震； (4) 计算水平和反应谱方法竖向地震： 按竖向振型分解反应谱方法计算竖向地震； 《高 规》第 4.3.14 规定：跨度大于 24m 的楼盖结构、跨度大于 12m 的转换结构和连体 结构，悬挑长度大于 5m 的悬挑结构，结构竖向地震作用效应标准值宜采用时程分 析方法或振型分解反应谱方法进行计算。因此，新版 SATWE 新增了按竖向振型分 解反应谱方法计算竖向地震的选项。采用振型分解反应谱法计算竖向地震作用时， 程序输出每个振型的竖向地震力， 以及楼层的地震反应力和竖向作用力， 并输出竖 向地震作用系数和有效质量系数，与水平地震作用均类似。118特征值求解方式 仅在使用者选择了“水平和反应谱方法竖向地震”时，程序才允许选择“特征值求解方 式” 。程序提供了两个选项使用者选择。 （1）水平振型和竖向振型整体求解：只做一次特征值分析。 （2）水平振型和竖向振型独立求解：做两次特征值分析。 一般情况下应选择“水平振型和竖向振型整体求”方式，以真实反映水平与竖向振动 间的耦联。21“规定水平力”的确定方法 《抗规》第 3.4.3 条和《高规》第 3.4.5 条规定：在规定水平力下楼层的最大弹性水平位 移或(层间位移)，不宜大于该楼层两端弹性水平位移(或层间位移)平均值的 1.2 倍，不应大 于 1.5 倍。 《抗规》第 6.1.3 条和《高规》第 8.1.3 条规定：设置少量抗震墙的框架结构，在规定的 水平力作用下，底部框架所承担的地震倾覆力矩大于结构总地震倾覆力矩的 50%时…… 以上抗规和高规条文均明确要求位移比和倾覆力矩的计算要在规定水平力作用下进行 计算。10 版 SATWE 根据规范要求会输出规定水平力的数值及规定水平力作用下的位移比 和倾覆力矩结果。 规定水平力的确定方式依据《抗规》第 3.4.3-2 条和《高规》第 3.4.5 条的规定，采用楼 层地震剪力差的绝对值作为楼层的规定水平力，即选项“楼层剪力差方法（规范方法） ” ， 一 般情况下建议选择此项方法。 “节点地震作用 CQC 组合方法”是程序提供的另一种方法， 其结果仅供参考。22墙元侧向节点信息 这是墙元刚度矩阵凝聚计算的一个控制参数，程序强制为“出口” ，即只把墙元因细分 而在其内部增加的节点凝聚掉，四边上的节点均作为出口节点，以提高墙元的变形协调性。231197.2.1.2 风荷载信息图 7-9 风荷载信息风荷载是作用在结构上很常见的荷载， 部分非抗震或高、 柔的结构内力可能由风荷载控 制，此时对风荷载的各项参数需予以足够重视和细致分析，最终确定其合理取值进行输入。 SATWE 依据《荷规》的公式（8.1.1-1）计算风荷载。此页输入风荷载计算有关的信息， 如图 7-9 所示，包括水平风荷载和特殊风荷载相关的参数。若在第一页“总信息”参数中选 择了不计算风荷载，可不考虑本页参数的取值。各选项的含义及取值原则如下： 1 地面粗糙度类别 按《荷规》分为 A、B、C、D 四类，用于计算风压高度变化系数等。 修正后的基本风压 wk 修正后的基本风压用于计算《荷规》公式（8.1.1-1）的风压值 w0，一般按照《荷规》 给出的 50 年一遇的风压采用，也可根据当地的气象资料取值，单位 kN/m2。 当部分重要建筑设计使用期限为 100 年时， 则相应按 100 年一遇基本风压取值。 对于部 分风荷载敏感建筑， 应考虑地点和环境的影响进行修正： 如沿海地区和强风地带等； 又如 《门 式刚架轻型房屋钢结构技术规程》 （CECS 102： 2002） 中规定， 基本风压按现行国家标准 《荷 规》的规定值乘以 1.05 采用。 使用者应自行依据相关规范、 规程对基本风压进行修正， 程序以使用者填入的修正后的2 120风压值进行风荷载计算，不再另行修正。 X、Y 向结构基本周期 “结构基本周期”用于脉动风荷载的共振分量因子 R 的计算，见《荷规》公式（8.4.4-1） 。 新版 SATWE 可以分别指定 X 向和 Y 向的基本周期，用于 X 向和 Y 向风荷载的计算。 新建工程第一次进 SATWE 时，程序按简化方式对基本周期赋初值，这是一个粗略的 取值。 当 SATWE 计算完成后，在 WZQ.OUT 文件中可查见到单纯的结构自振周期（未考虑 填充墙的周期折减） 。 此时应回到此处将合理的自振周期值相应填入， 然后进行第二次计算， 以得到更为准确的风荷载。注意，回填时的“合理的自振周期值”应为考虑填充墙的周期折 减后的结构自振周期。3风荷载作用下结构的阻尼比 新建工程第一次进 SATWE 时，会根据“结构材料信息”自动对“风荷载作用下的阻 尼比”赋初值：混凝土结构及砌体结构 0.05，有填充墙钢结构 0.02，无填充墙钢结构 0.01。4承载力设计时风荷载效应放大系数 《高规》第 4.2.2 条规定：对风荷载比较敏感的高层建筑，承载力设计时应按基本风压 的 1.1 倍采用。对于正常使用极限状态设计，一般仍可采用基本风压值或由使用者根据实 际情况确定。 也就是说， 部分高层建筑在风荷载承载力设计和正常使用极限状态设计时， 可能需要采 用两个不同的风压值。为此，SATWE 新增了“承载力设计时风荷载效应放大系数” ，使用 者只需按照正常使用极限状态确定风压值， 程序在进行风荷载承载力设计时， 将自动对风荷 载效应进行放大， 相当于对承载力设计时的风压值进行了提高， 这样一次计算就可同时得到 全部结果。填写该系数后，程序将直接对风荷载作用下的构件内力进行放大，不改变结构位 移。程序缺省值为 1.0。 结构对风荷载是否敏感， 以及是否需要提高基本风压， 规范正文尚无明确规定； 但在 《高 规》 （4.2.2）条文说明中提出：一般情况下，对于房屋高度大于 60m 的高层建筑，承载力设 计时风荷载计算可按基本风压的 1.1 倍采用； 对于房屋高度不超过 60m 的高层建筑， 风荷载 取值是否提高，可由使用者根据实际情况确定。5体型变化分段数 现代多、高层结构立面变化较大，不同高度区段内的体型系数可能不一样。程序允许体 型系数最多可分三段取值，且程序允许使用者分 X、Y 方向分别指定体型系数。 由于程序计算风荷载时自动扣除地下室高度， 因此分段时只需考虑上部结构， 不用将地 下室单独分段；前提是在总信息栏中需填入地下室层数。 注意，计算水平风荷载时，程序不区分迎风面和背风面，直接按照最大外轮廓计算风荷 载的总值，此处应填入迎风面体型系数与背风面体型系数绝对值之和。 对于一些常见体型，风荷载体型系数取值如下： (a)圆形和椭圆平面，μs=0.8。 (b)正多边形及截角三角形平面6? s ? 0.8 ?1.2 ，其中 n 为正多边形的边数。 n121(c)矩形、鼓形、十字形平面μs=1.3。 (d)下列建筑的风荷载体型系数μs=1.4 I：V 型、Y 型、弧形、双十字形、井字形平面； II:L 型和槽形平面； III:高宽比 H/Bmax 大于 4、长宽比 L/Bmax 不小于 1.5 的矩形、鼓形平面。 设缝多塔背风面体型系数 在计算带变形缝的结构时， 如果使用者将该结构以变形缝为界定义成多塔后， 程序在计 算各塔的风荷载时，对设缝处仍将作为迎风面，这样会造成计算的风荷载偏大。 为扣除设缝处遮挡面的风荷载，可以指定各塔的遮挡面，此时程序在计算风荷载时， 将 采用此处输入的“背风面体型系数”对遮挡面的风荷载进行扣减。如果使用者将此参数填为 0，则相当于不考虑挡风面的影响。遮挡面的指定在“多塔结构补充定义”中进行。7特殊风体型系数 “总信息”页“风荷载计算信息”下拉框中，选择“计算特殊风荷载”或者“计算水平 和特殊风荷载”时， “特殊风体型系数”变亮，允许修改，否则为灰色状态，不可修改。 “特殊风荷载定义”菜单中使用“自动生成”菜单自动生成全楼特殊风荷载时，需要 用到此处定义的信息。 “特殊风荷载”的计算公式与“水平风荷载”相同，区别在于程序自动区分迎风面、 背 风面和侧风面，分别计算其风荷载，是更为精细的计算方式。应在此处分别填写各区段迎风 面、背风面和侧风面的体型系数。 “挡风系数” 表示有效受风面积占全部外轮廓的比例。 当楼层外侧轮廓并非全部为受风 面，存在部分镂空的情况时，应填入该参数。这样程序在计算风荷载时将按有效受风面积生 成风荷载。8用于舒适度验算的风压、阻尼比 《高规》第 3.7.6 规定：房屋高度不小于 150m 的高层混凝土建筑结构应满足风振舒适 度要求。SATWE 根据《高层民用建筑钢结构技术规程 JGJ 99-98》第 5.5.1 第四条，对风 振舒适度进行验算，验算结果在 WMASS.OUT 文件中输出。 验算风振舒适度时，根据上述公式，需要用到“风压”和“阻尼比” ，其取值与风荷载 计算时采用的“基本风压”和“阻尼比”可能不同，因此单独列出，仅用于舒适度验算。 舒 适度验算所用“风压”缺省值与风荷载计算的“基本风压”取值相同，需根据《荷规》查找 予以确认修改；验算风振舒适度时结构阻尼比按照《高规》要求，宜取 0.01~0.02，程序缺 省取 0.02。9顺风向风振 《荷规》第 8.4.1 条规定：对于高度大于 30m 且高宽比大于 1.5 的房屋，以及基本自 振周期 T1 大于 0.25s 的各种高耸结构，应考虑风压脉动对结构产生顺风向风振的影响。 当计算中需考虑顺风向风振时，应勾选该菜单，程序自动按照规范要求进行计算10横风向风振与扭转风振 根据《荷规》第 8.5.1 条规定： “对于横风向风振作用效应明显的高层建筑以及细长圆 形截面构筑物，宜考虑横风向风振的影响” 。 《荷规》第 8.5.4 条规定： “对于扭转风振作用 效应明显的高层建筑及高耸接结构，宜考虑扭转风振的影响” 。11122考虑风振的方式可以通过风洞试验或者按照《荷规》附录 H.1，H.2 和 H.3 确定。当 采用风洞试验数据时，软件提供文件接口 WINDHOLE.PM，使用者可根据格式进行填写。 当采用软件所提供的规范附录方法时， 除了需要正确填写周期等相关参数外， 必须根据规范 条文确保其适用范围，否则计算结果可能无效。为便于验算，软件提供图示“校核”结果供 使用者参考，应仔细阅读相关内容。 7.2.1.3 地震信息图 7-10地震信息这页输入有关地震作用的信息，如图 7-10 所示。当抗震设防烈度为 6 度时，某些房屋 虽然可不进行地震作用计算，但仍应采取抗震构造措施。因此，若在第一页参数中选择了不 计算地震作用，本页中各项抗震等级仍可按实际情况填写，其他参数全部变灰。各选项的含 义及取值原则如下： 1 结构规则性信息 该参数在程序内部不起作用。2设计地震分组 依据《建筑抗震设计规范》附录 A，指定设计地震分组。 地震烈度 地震烈度的取值有 6、7(0.10g)、7(0.15g)、8(0.20g)、8(0.30g)、9 度共五种选择。12334场地类别 依《抗规》 ，程序提供Ⅰ0、I1、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ共五类场地类别选择。混凝土框架、剪力墙、钢框架抗震等级 可取值 0、1、2、3、4、5，其中 0、1、2、3、4 分别代表特一级、一、二、三和四级 抗震设计等级，5 代表不考虑抗震构造要求。 通过此处指定的抗震等级，SATWE 自动对全楼所有构件的抗震等级赋初值。依据《抗 规》 、 《高规》 等相关条文， 某些部位或构件的抗震等级可能还需要在此基础上进行单独调整， SATWE 将自动对这部分构件的抗震等级进行调整。对于少数未能涵盖的特殊情况，使用者 可通过前处理第二项菜单“特殊构件补充定义”进行单构件的补充指定，以满足工程需求。 其中钢框架的抗震等级是新增的选项， 使用者应依据 《抗规》 第 8.1.3 条的规定来确定。 对于混凝土框架和钢框架， 程序按照材料进行区分： 纯钢截面的构件取钢框架的抗震等 级：混凝土或钢与混凝土混合截面的构件，取混凝土框架的抗震等级。5抗震构造措施的抗震等级 在某些情况下， 结构的抗震构造措施等级可能与抗震措施等级不同， 使用者应根据工程 的设防类别查找相应的规范， 以确定抗震构造措施等级。 这是一个全楼所有构件的抗震构造 措施等级赋值。另外，在“特殊构件补充定义”中也可以分别指定单根构件的抗震等级和抗 震构造措施等级。 当抗震构造措施的抗震等级与抗震措施等级不一致时， 在配筋文件中会输 出此项信息。6按中震（或大震）设计 这是针对结构抗震性能设计提供的选项。 进行结构性能设计， 只有在具体提出性能设计要点时， 才能对其进行有针对性的分析和 验算，不同的工程，其性能设计要点可能各不相同，软件不可能提供满足所有设计需求的万 能方法，因此，使用者可能需要综合多次计算的结果，自行判断才能得到性能设计的最终结 果。 依据《高规》第 3.11 节，综合其提出的 5 类性能水准结构的设计要求，SATWE 提供 了中震（或大震）弹性设计、中震（或大震）不屈服设计两种方法。无论选择弹性设计还是 不屈服设计，均应在“地震影响系数最大值”中填入中震或大震的地震影响系数最大值； 程 序将自动执行如下调整： (1) 中震或大震的弹性设计 与抗震等级有关的增大系数均取为 1 (2) 中震或大震的不屈服设计 i. 荷载分项系数均取为 1 ii. 与抗震等级有关的增大系数均取为 17iii. iv.8抗震调整系数γRE 取为1钢筋和混凝土材料强度采用标准值考虑偶然偏心、X、Y 向相对偶然偏心值、使用者指定偶然偏心 偶然偏心的含义指的是： 由偶然因素引起的结构质量分布的变化， 会导致结构固有振动 特性的变化，因而结构在相同地震作用下的反应也将发生变化。考虑偶然偏心，也就是考虑124由偶然偏心引起的可能的最不利的地震作用。 当使用者勾选了“考虑偶然偏心”后，程序允许使用者修改 X 和 Y 向的相对偶然偏 心值，缺省值为 0.05（即 5%） 。使用者也可点击“指定偶然偏心”按钮，分层分塔填写相 对偶然偏心值。 相关规范条文可参见《抗规》5.1.1 条， 《高规》4.3.2、4.3.3 条。 从理论上， 各个楼层的质心都可以在各自不同的方向出现偶然偏心， 从最不利的角度出 发，假设偶然偏心值为 5%，则在程中只考虑下列四种偏心方式： a)、b)： X 向地震，所有楼层的质心沿 Y 轴正、负向偏移 5%； c)、d)： Y 向地震，所有楼层的质心沿 X 轴正、负向偏移 5% 考虑双向地震作用 《抗规》第 5.1.1 条规定：质量和刚度分布明显不对称的结构，应计入双向地震作用下 的扭转影响。 使用者可以根据工程实际情况决定是否要考虑双向水平地震作用。 使用者在使 用软件时应注意： (1) 程序允许同时考虑偶然偏心和双向地震作用，此时仅对无偏心地震作用效应(EX、 EY)进行双向地震作用计算； (2) 考虑双向地震作用，并不改变内力组合数。9计算振型个数 在计算地震作用时，振型个数的选取应遵循《抗规》第 5.2.2 条条文说明的规定：振型 个数一般可以取振型参与质量达到总质量的 90%所需的振型数。 当仅计算水平地震作用或者用规范方法计算竖向地震作用时， 振型数应至少取 3。 为了 使每阶振型都尽可能的得到两个平动振型和一个扭转振型，振型数最好为 3 的倍数。振型 数的多少与结构层数及结构形式有关，当结构层数较多、结构层刚度突变较大、结构较复杂 时，振型数也应相应增加，如顶部有小塔楼、转换层等结构形式。 选择振型分解反应谱法计算竖向地震作用时，如采用水平振型与竖向振型整体分析模 型，为了满足竖向振动的有效质量系数，一般应适当增加振型数；如果采用独立求解方法， 可以独立设置竖向振型数，以满足有效质量系数要求。10重力荷载代表值的活荷组合系数 依据《抗规》第 5.1.3 条，在计算地震作用时，重力荷载代表值取恒载的标准值与活载 组合值之和，对于不同的可变荷载，其组合值系数可能不同，使用者可在此处修改。程序缺 省值为 0.5。11当“地震信息”页中修改了“活荷重力代表值组合系数”时， “荷载组合”页中“活荷 重力代表值系数”将联动改变。这两处系数含义虽不同，但取值应相同。 周期折减系数 周期折减的目的是为了充分考虑填充墙刚度对结构自振周期的影响。对于框架结构， 若 填充墙较多，周期折减系数可取 0.6～0.7，填充墙较少时可取 0.7～0.8；对于框架-剪力墙 结构，可取 0.7～0.8，纯剪力墙结构的周期可取 0.9～1.0。注意，当 SATWE 计算完成后， 在 WZQ.OUT 文件中可查见到单纯的结构自振周期（未考虑填充墙的周期折减） 。12 13结构的阻尼比(%) 这是用于地震作用计算的阻尼比。一般混凝土结构取 0.05，钢结构取 0.02， （钢-砼）125混合结构在两者之间取值。可参考规范或根据工程实际情况取值。程序缺省为 0.05。 特征周期、 地震影响系数最大值、 用于 12 层以下规则砼框架薄弱层验算的地震影响系 数最大值 程序缺省值依据《抗规》取值。 “特征周期”的缺省值由“总信息”页的“结构所在地区”参数、 “地震信息”页的“场 地类别”和“设计地震分组”三个参数共同确定。 “地震影响系数最大值” 和 “用于 12 层以下规则混凝土框架结构薄弱层验算的地震影 响系数最大值” 的缺省值则由“总信息”页的“结构所在地区”参数和“地震信息”页的 “设防烈度”两个参数共同确定。 当改变上述相关参数时，程序将自动按规范重新判断特征周期或地震影响系数最大值。 使用者也可以根据需要进行修改，但要注意当上述几项相关参数如“设计地震分组” 、 “场地类别” 、 “设防烈度”等改变时，使用者修改的特征周期或地震影响系数值将不保留， 自动恢复为规范值，应注意确认。 “地震影响系数最大值”即旧版中的“多遇地震影响系数最大值” ，用于地震作用的计 算，无论多遇地震或中、大震弹性或不屈服计算时均应在此处填写“地震影响系数最大值” 。 “用于 12 层以下规则混凝土框架结构薄弱层验算的地震影响系数最大值” 即旧版的 “罕 遇地震影响系数最大值” ，仅用于 12 层以下规则混凝土框架结构的薄弱层验算。14竖向地震参与振型数 当“总信息”页“特征值求解方式”项选择“水平振型和竖向振型独立求解方式”时， 应在此处填写竖向地震参与振型数，以用于竖向地震作用的计算。15竖向地震作用系数底线值 根据《高规》第 4.3.15 条规定：大跨度结构、悬挑结构、转换结构、连体结构的连接 体的竖向地震作用标准值不宜小于结构或构件承受的重力荷载代表值与表 4.3.15 所规定的 竖向地震作用系数的乘积。 程序设置“竖向地震作用系数底线值”这项参数以确定竖向地震作用的最小值。当振型 分解反应谱方法计算的竖向地震作用小于该值时， 程序将自动取该参数确定的竖向地震作用 底线值。需要注意的是当用该底线值调控时，相应的有效质量系数仍应该达到 90%以上。16按主振型确定地震内力符号 按照《抗规》公式(5.2.3-5)确定地震作用效应时，公式本身并不含符号，因此地震作用 效应的符号需要单独指定。SATWE 的传统规则为：在确定某一内力分量时，取各振型下该 分量绝对值最大的符号作为 CQC 计算以后的内力符号；而当选用该参数时，程序根据主 振型下地震效应的符号确定考虑扭转耦联后的效应符号， 其优点是确保地震效应符号的一致 性；但由于牵扯到主振型的选取，因此在多塔结构中的应用有待进一步研究。17按抗规(6.1.3-3)降低嵌固端以下抗震构造措施的抗震等级 根据《抗规》第 6.1.3-3 条的规定：当地下室顶板作为上部结构的嵌固部位时，地下一 层的抗震等级应与上部结构相同，地下一层以下抗震构造措施的抗震等级可逐层降低一级， 但不应低于四级。当勾选该选项之后，程序将自动按照规范规定执行，使用者将无需在“特 殊构件补充定义”中单独指定相应楼层构件的抗震构造措施的抗震等级。 可以通过抗震规范确定，也可以根据具体需要来指定。18126程序自动考虑最不利水平地震作用 在旧版的 SATWE 软件中，当使用者需要考虑最不利水平地震作用时，必须先进行一 次计算并在 WZQ.OUT 文件中查看最不利地震角度，然后回填到附加地震相应角度进行第 二次计算。而当使用者勾选“自动考虑最不利水平地震作用”后，程序将自动完成最不利水 平地震作用方向的地震效应计算，一次完成计算，无需手动回填。19斜交抗侧力构件方向附加地震数，相应角度 《抗规》第 5.1.1 条规定：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。 附加地震组数可在 0~5 之间取值，在“相应角度”输入框填入各角度值。该角度是与 X 轴正方向的夹角，逆时针方向为正，各角度之间以逗号或空格隔开。 当使用者在“总信息”页修改了“水平力与整体坐标夹角”时，应按新的结构布置角度 确 定附加地震的方向。如：假定结构主轴方向与整体坐标系 X、Y 方向一致时，水平力夹角 填入 30 度时，结构平面布置将整体逆时针旋转 30 度，此时主轴 X 方向在整体坐标系下 为-30 度，作为“斜交抗侧力构件附加地震力方向”输入时，应填入-30 度。 每个角度代表一组地震， 如填入附加地震数 “1” ， 角度 “30” 度时， SATWE 将新增 EX1 和 EY1 两个方向的地震，分别沿 30 度和 120 度两个方向。当不需要考虑附加地震时， 将附加地震方向数填 0 即可。207.2.1.4 活载信息图 7-11活荷载信息这一页输入关于活荷载的相关信息和控制参数，如图 7-11 所示。 1 柱、墙、基础设计时活荷载折减系数 《荷规》第 5.1.2 条规定：梁、墙、柱、及基础设计时，可对楼面活荷载进行折减。 此处分 6 档给出了 “计算截面以上的层数” 和相应的折减系数， 可以选择按楼层的折减。 程序的默认值是根据《荷规》第 5.1.2-2-1）款的房屋类型取值，包含住宅、宿舍、旅馆、 办 公楼、 医院、 托儿所和幼儿园等。 当建筑功能与之不同时， 使用者需注意根据 《荷规》 第 5.1.2-2 条相应对之修改，也可选择不折减。127梁楼面活荷载折减设置 其相关规范为《荷规》第 5.1.2-1 条。 为了避免活荷载在 PMCAD 和 SATWE 中出现重复折减的情况，建议使用者当使用 SATWE 进行结构计算时，不要在 PMCAD 中进行活荷载折减，而是统一在 SATWE 中进行 梁、柱、墙和基础设计时的活荷载折减。2传给基础的活荷载折减 在结构分析计算完成后，程序会输出一个为“WDCNL.OUT”的组合内力文件，这是按 照地基设计规范要求给出的各竖向构件的各种控制组合， 活荷载作为一种作用工况， 在荷载 组合计算时，可进行按《荷规》第 5.1.2 条折减。 注意，此处指定的“传给基础的活荷载”是否折减仅用于 SATWE 设计结果的文本及图 形输出， 在接力 JCCAD 时， SATWE 传递的内力为没有折减的标准内力， 由使用者在 JCCAD 中另行指定折减信息。3考虑活荷载不利布置的最高层号 SATWE 软件可以考虑梁活荷不利布置。若将此参数填 0，表示不考虑梁活荷不利布置 功能；若填一个大于零的数 NL，则表示从 1～NL 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；若 NL 等于结构的层数 Nst，则表示对全楼所有层都考虑活 荷的不利布置。4考虑结构使用年限的活荷载调整系数 《高规》第 5.6.1 条规定：持久设计状况和短暂设计状况下，当荷载与荷载效应按线性 关系考虑时，荷载基本组合的效应设计值应按下式确定。5其中γL 为考虑设计使用年限的可变荷载 （楼面活荷载） 调整系数， 设计使用年限为 50 年时取 1.0，设计使用年限为 100 年时取 1.1。 在荷载效应组合时活荷载组合系数将乘上考虑使用年限的活荷载调整系数。1287.2.1.5 调整信息图 7-12调整信息这一页输入关于结构调整的信息，如图 7-12 所示。这些参数的含义及取值原则如下： 梁端负弯矩调幅系数 在竖向荷载作用下，钢筋混凝土框架梁设计允许考虑混凝土的塑性变形内力重分布， 适 当减小支座负弯矩，相应增大跨中正弯矩，梁端负弯矩调幅系数可在 0.8~1.0 范围取值。非 框架梁程序不会对其进行此项调整。 注意，钢梁不允许进行调幅。此处指定的是全楼的混凝土框架梁的调幅系数，使用者也 可以在“特殊构件补充定义”中修改单根梁的调幅系数。1梁活荷载内力放大系数 用于考虑活荷载不利布置对梁内力影响的另一种方法。 将活荷载作用下的梁内力 （包括 弯矩、剪力和轴力）进行放大，然后与其它荷载工况进行组合。一般工程建议 1.1~1.2。注 意，如果在“活荷信息”页中已经考虑了活荷载不利布置，则此处应填 1，以免不必要地放 大。 此法计算结果相对粗略但可加快计算速度，高层初（粗） 算时可采用此法，在细算时 再转换为考虑活荷载不利布置。2129梁扭矩折减系数 对于现浇楼板结构， 当采用刚性楼板假定时， 可以考虑楼板对梁抗扭的作用而对梁的扭 矩进行折减。折减系数可在 0.4~1.0 范围内取值。程序缺省对弧梁以及不与楼板相连的梁不 进行扭矩折减。注意，若考虑楼板的弹性变形，梁的扭矩不应折减。 此处指定的是全楼梁（框架梁、次梁、连梁）的扭矩折减系数。对于楼层局部刚性楼板、 局部弹性楼板的情况，可在“特殊构件补充定义”中进行单根梁的调整。3托墙梁刚度放大系数 实际工程中常常会出现“转换大梁上托剪力墙”的情况，当使用者使用梁单元(一维线 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。 实际的协调关系是剪力墙的下边缘与转换大梁的上表面变形协调， 而计算模型则是剪力 墙的下边缘与转换大梁的中性轴变形协调， 这样造成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，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。 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。但是为了使 设计保持一定的富裕度，建议不考虑或少考虑托墙梁刚度放大。 使用该功能时， 使用者只需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。 注意，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，程序就不判断为“托墙梁段” ，不作刚度放大，如图 7-13 所示。4图 7-13托墙梁刚度放大示意图连梁刚度折减系数 作为抗震设防的第一道防线， 多、 高层结构设计中允许连梁在地震作用下开裂进行耗能， 开裂后连梁的刚度有所降低， 程序中通过连梁刚度折减系数来反映开裂后的连梁刚度。 这也 是使用者可主动控制结构体系的耗能机构的一种措施，需多加留意。 根据《高规》第 5.2.1 条规定“高层建筑结构地震作用效应计算时，可对剪力墙连梁刚 度予以折减，折减系数不宜小于 0.5” 。此系数不宜取值过小的原因是，为避免连梁开裂过 大。需留意的是，指定该折减系数后，程序在计算时只在集成地震作用计算刚度矩阵时进行 折减，竖向荷载和风荷载计算时连梁刚度不予折减。 对连梁的识别：无论是按照框架梁输入的连梁，还是按照剪力墙开洞所形成的墙梁， 程 序都进行刚度折减。但需注意的是，使用者需在“特殊构件补充定义” →“连梁”中查看 软件自动识别的连梁是否合理，是否与使用者所设想的一致。5130按照框架梁方式输入的连梁，可在“特殊构件补充定义” →“特殊梁”下指定单构件 的折减系数；按照剪力墙开洞所形成的墙梁，则可在“特殊墙”菜单下修改单构件的折减系 数。 支撑临界角(度) 在 PM 建模时常会有倾斜构件的出现，此角度即用来判断构件是按照柱还是按照支撑 （二力杆）来进行设计。当构件轴线与 Z 轴夹角小于该临界角度时，程序对构件按照柱进 行设计，否则按照支撑进行设计。6柱、墙实配钢筋超配系数 对于 9 度设防烈度的各类框架和一级抗震等级的框架结构：框架梁和连梁端部剪力、 框 架柱端部弯矩、 剪力调整应按实配钢筋和材料强度标准值来计算实际承载设计内力， 但在计 算时因得不到实际承载设计内力（实配钢筋所反算的承载力） ，而采用计算设计内力，所以 只能通过调整计算设计内力的方法进行设计。 超配系数就是按规范考虑材料、 配筋因素的一 个附加放大系数。 该参数同时还用于楼层抗剪承载力的计算。 另外，使用者也可点取“自定义调整系数” ，分层分塔指定钢筋超配系数。 （需注意的是，对于“强柱弱梁”的抗震措施，此法有一定的模拟性，使用者需结合更 多措施来尽量实现。 ）7中梁刚度增大系数 程序中框架梁是按矩形截面输入进行模型建立的，对于对于现浇楼盖和装配整体式楼， 在采用刚性楼板假定时，楼板作为梁的翼缘，是梁的一部分，在分析中可用此系数来考虑楼 板对梁刚度的贡献。 程序自动搜索中梁和边梁，两侧均与刚性楼板相连的中梁的刚度放大系数为 BK，只有 一侧与刚性楼板相连的中梁或边梁的刚度放大系数为 1.0+(BK-1)/2，其它情况的梁刚度不放 大。梁刚度增大系数 BK 可在 1.0~2.0 范围内取值。 梁刚度放大系数还可在“特殊构件补充定义”中对单构件修改。8梁刚度放大系数按照 2010 规范取值 考虑楼板作为翼缘对梁刚度的贡献，程序根据《混凝土结构设计规范》GB （以下简称《砼规》 ）第 5.2.4 条，自动计算每根梁的楼板有效翼缘宽度，按照 T 形截面与 梁截面的刚度比例，确定每根梁的刚度系数。 程序在计算 T 形截面刚度时，可以考虑不同的板厚，以及板和梁混凝土标号不同时需 进行换算的情况。 刚度系数计算结果可在“特殊构件补充定义”中查看，也可以在此基础上修改。如果不 勾选，则仍按上一条所述，对全楼指定唯一的刚度系数。9砼矩形梁转 T 形（自动附加楼板翼缘） 《砼规》第 5.2.4 条规定： “对现浇楼盖和装配整体式楼盖，宜考虑楼板作为翼缘对梁刚 度和承载力的影响” 。当勾选此项参数时，程序自动将所有混凝土矩形截面梁转换成 T 形截 面，在刚度计算和承载力设计时均采用新的 T 形截面，此时梁刚度放大系数程序将自动置 为 1，翼缘宽度的确定采用《砼规》表 5.2.4 的方法。 （注：此项是以 T 形截面同时计算刚度、 承载力，前两款仅用于刚度计算。 ）10131部分框支剪力墙结构底部加强区剪力墙抗震等级自动提高一级 根据《高规》表 3.9.3、表 3.9.4，部分框支剪力墙结构底部加强区和非底部加强区的剪 力墙抗震等级可能不同。 对于“部分框支剪力墙结构” ，如果使用者在“地震信息”--“剪力墙抗震等级”中填 入部分框支剪力墙结构中一般部位剪力墙的抗震等级， 并在此勾选了 “部分框支剪力墙结构 底部加强区剪力墙抗震等级自动提高一级” ，程序将自动对底部加强区的剪力墙抗震等级提 高一级。11调整与框支柱相连的梁内力 《高规》第 10.2.17 条规定：框支柱剪力调整后，应相应调整框支柱的弯矩及柱端框架 梁的剪力和弯矩。程序自动对框支柱的剪力和弯矩进行调整；由于调整系数往往很大，与框 支柱相连的框架梁的剪力和弯矩有可能出现超筋不足。 故此框架梁是否进行相应调整， 可由 使用者决定，通过此项参数进行控制。12按抗震规范第 5.2.5 条调整各楼层地震内力 《抗规》第 5.2.5 条规定，抗震验算时，结构任一楼层的 [水平地震剪力标准值／重力 荷载代表值] 即“剪重比”不应小于《抗规》表 5.2.5 给出的最小地震剪力系数λ。程序给 出一个控制开关，由使用者决定是否由程序自动进行调整。若选择由程序自动进行调整， 则 程序对结构的每一层分别判断，若某一层的剪重比小于《抗规》要求，则相应放大该楼层的 水平地震剪力标准值。13弱/强轴方向动位移比例 对剪重比不足的调整， 《抗规》第 5.2.5 条条文说明中明确了三种调整方式：加速度段、 速度段、位移段。 当动位移比例填 0 时，程序采取加速度段方式进行调整；动位移比例为 1 时，采用位 移段方式进行调整；动位移比例填 0.5 时，采用速度段方式进行调整。 注:程序所说的弱轴是对应结构长周期方向，强轴对应短周期方向。14按刚度比判断薄弱层的方式 程序修改了原有“按抗规和高规从严判断”的默认做法，改为提供“按抗规和高规从严 判断” ， “仅按抗规判断” ， “仅按高规判断”和“不自动判断”四个选项供使用者选择。程序 默认值仍为从严判断。15指定薄弱层个数及相应的各薄弱层层号 SATWE 自动按楼层刚度比判断薄弱层并对薄弱层进行地震内力放大。需注意的是，对 于竖向抗侧力构件不连续、或承载力变化不满足要求的楼层，不能自动判断为薄弱层，需要 使用者人工在此指定。 填入薄弱层楼层个数后，输入各层号时以逗号或空格隔开。 多塔结构还可在“多塔结构补充定义”→“多塔立面”菜单分塔指定薄弱层。16薄弱层地震内力放大系数、自定义调整系数 《抗规》第 3.4.3 条规定，竖向不规则的建筑结构，其薄弱层的地震剪力应乘以 1.15 的 增大系数； 《高规》第 3.5.8 条规定，侧向刚度变化、承载力变化、竖向抗侧力构件连续性不17 132符合本规程第 3.5.2、 3.5.3、 3.5.4 条要求的楼层， 其对应于地震作用标准值的剪力应乘以 1.25 的增大系数。 SATWE 对薄弱层地震剪力调整的做法是直接放大薄弱层构件的地震作用内力，程序统 一的放大系数缺省值为 1.25。为满足不同需求，在“薄弱层地震内力放大系数”中，使用者 可另行指定统一的放大系数；也可在“自定义调整系数”中，更细致地分层分塔指定薄弱层 调整系数。自定义信息记录在 SATINPUTWEAK.PM 文件中，填写方式同“自定义剪重比 调整系数” 。 全楼地震作用放大系数 可通过调整此参数来放大全楼地震作用， 提高结构的抗震安全度。 规范对此无相应条文 要求，由设计者根据实际情况自行把握，其经验取值范围是 1.0~1.5。18顶塔楼地震作用放大起算层号及放大系数 使用者可以通过这个系数来放大结构顶部塔楼的内力， 若不调整顶部塔楼的内力， 可将 起算层号填为 0。 （注：该系数仅放大顶塔楼的内力，并不改变位移计算结果。 ）190.2V0 分段调系数 依《高规》第 8.1.4 条，框架-剪力墙结构在水平地震作用下，框架部分计算所得的剪力 容易偏小， 为保证第二道防线的框架具有一定的抗侧力能力， 需要对框架承担的剪力予以适 当的调整。 0.2V0 调整只对框架 - 剪力墙结构中的框架梁、柱起作用；若不调整，可将 “0.2V0/0.25V0 调整分段数”填为 0。 0.2Vo 调整的分段数、每段的起始层号和终止层号，以空格或逗号隔开。如：分三段调 整， 第一段为 1 至 10 层， 第二段为 11 至 20 层， 第三段为 21 至 30 层， 则应填入分段数为 3， 起始层号为 1，11，21，终止层号为 10，20，30。 0.2Vo 调整系数的上限值由参数“0.2Vo 调整系数上限”控制，程序缺省为 2.0。如果 程序计算的调整系数大于此处指定的上限值， 则按上限值进行调整。 如果将某一段起始层号 填为负值，则该段调整系数不受上限控制，取程序实际计算的调整系数。201337.2.1.6 设计信息图 7-14设计信息1设计信息参数的含义如下： 结构重要性系数 由使用者按相关规范取值。 钢构件截面净毛面积比 即钢构件截面净面积与毛面积的比值，由使用者确定。2梁按压弯计算的最小轴压比 梁承受的轴力一般较小， 默认按照受弯构件计算。 实际工程中某些梁可能承受较大的轴 力，此时应按照压弯构件进行计算。该值用来控制梁按照压弯构件计算的临界轴压比，默认 值为 0.15。 当计算轴压比大于该临界值时按照压弯构件计算， 此处计算轴压比指的是所有抗 震组合和非抗震组合轴压比的最大值。如使用者填入 0.0 表示梁全部按受弯构件计算。3考虑 P-Δ效应 点取此项，程序将自动考虑重力二阶效应。对于结构是否需要进行此项计算，可在第一 次 SATWE 运行后，查看 WMASS.OUT 文件，内有提示。4134按高规或者高钢规进行构件设计 选择此项，程序按《高规》进行荷载组合计算，按《高层民用建筑钢结构技术规程》 JGJ99-98 进行构件计算，否则按多层结构进行荷载组合计算，按普通钢结构规范进行构件 设计计算。5框架梁端配筋考虑受压钢筋 程序会自动考虑受压钢筋在梁端正截面设计中的影响。 当已知弯矩设计值 M 计算配筋面积时，若计算的ξ&ξb，软件按单筋方式计算受拉钢 筋面积；若计算的ξ&ξb，软件按双筋方式计算。此时，软件取ξ=ξb，分别求出受拉钢 筋 As 及受压钢筋 As’ 。计算所得的受压钢筋 As’要与反向弯矩所求的拉筋 As 比较取大者。 此外涉及框架梁端受压钢筋的规范条文有， 《砼规》5.4.3、11.3.6 条， 《抗规》6.3.3-2 条。6结构中框架部分的轴压比按照纯框架结构的规定采用 根据《高规》第 8.1.3 条规定：对于框架-剪力墙结构，当底层框架部分承受的地震倾 覆力矩的比值在一定较小范围内时，结构体系为“少墙框架结构” ，其框架部分的轴压比需 要按框架结构的规定采用。 勾选此选项后， 程序将一律按纯框架结构的规定控制结构中框架 柱的轴压比，除轴压比外，其余设计仍遵循框剪结构的规定。7剪力墙构造边缘构件的设计执行高规 7.2.16-4 条 《高规》第 7.2.16-4 条规定：抗震设计时，对于连体结构、错层结构以及 B 级高度高 层建筑结构中的剪力墙（筒体） ，其构造边缘构件的最小配筋应按照要求相应提高。勾选此 项时，程序将一律按照《高规》7.2.16-4 条的要求控制构造边缘构件的最小配筋，即使对于 不符合上述条件的结构类型，也进行从严控制；如不勾选，则程序一律不执行此条规定。8当边缘构件轴压比小于抗规 6.4.5 条规定的限值时一律设置构造边缘构件 《抗规》第 6.4.5 条规定：底层墙肢底截面的轴压比大于表 6.4.5-1 规定的一、二、 三 级抗震墙， 以及部分框支抗震墙结构的抗震墙， 应在底部加强部位及相邻的上一层设置约束 边缘构件，在以上的其他部位可设置构造边缘构件。另参见《高规》第 7.2.14 条 勾选此项时， 对于约束边缘构件楼层的墙肢， 程序自动判断其底层墙肢底截面的轴压比， 以确定采用约束边缘构件或构造边缘构件。如不勾选，则对于约束边缘构件楼层的墙肢， 一 律设置约束边缘构件。9按混凝土规范 B.0.4 条考虑柱二阶效应 《砼规》规定：除排架结构柱外，应按第 6.2.4 条的规定考虑柱轴压力二阶效应，排架 结构柱应按 B.0.4 条计算其轴压力二阶效应。 勾选此项时，程序将按照 B.0.4 条的方法计算柱轴压力二阶效应，此时柱计算长度系 数仍缺省采用（底层 1.0，上层 1.25） ，对于排架结构柱，使用者应注意自行修改其长度系 数。不勾选时，程序将按照第 6.2.4 条的规定考虑柱轴压力二阶效应。10梁、柱的保护层厚度， （单位 mm） 这里是净保护层厚度。 根据《砼规》第 8.2.1 条规定：不再以纵向受力钢筋的外缘，而以最外层钢筋（包括箍 筋、构造筋、分布筋等）的外缘计算混凝土保护层厚度，使用者应注意按新的要求填写保护11135层厚度。 梁柱重叠部分简化为刚域 2012 年 6 月版 SATWE 将该参数进行了修改，软件原做法是勾选该参数时同时考虑梁 端刚域和柱端刚域，现修改为对梁端刚域与柱端刚域可独立控制。12钢柱计算长度系数按有侧移计算 程序允许使用者在 X、Y 方向分别指定钢柱计算长度系数。当勾选有侧移时，程序按 《钢结构设计规范 GB》附录 D-2 的公式计算钢柱的长度系数；当勾选无侧移 时按《钢结构设计规范 GB》附录 D-1 的公式计算钢柱的长度系数。13指定的过渡层个数及相应的各过渡层层号 《高规》第 7.2.14-3 条规定：B 级高度高层建筑的剪力墙，宜在约束边缘构件层与构 造边缘构件层之间设置 1~2 层过渡层。程序不自动判断过渡层，使用者可在此指定。程序 对过渡层边缘构件的箍筋配置原则上取约束边缘构件和构造边缘构件的平均值。14 15计算原则 按单偏压计算：程序按单偏压计算公式分别计算柱两个方向的配筋； 按双偏压计算：程序按双偏压计算公式计算柱两个方向的配筋和角筋 对于使用者指定的“角柱” ，程序将强制采用“双偏压”进行配筋计算。7.2.1.7 配筋信息136图 7-15 配筋信息钢筋强度信息在 PM 中进行定义，其中梁、柱、墙主筋级别按标准层分别指定；梁、 柱 箍筋和墙分布筋级别按全楼定义。钢筋级别和强度设计值的对应关系亦在 PM 中指定。在 SATWE 中仅可查看箍筋和墙分布筋强度设计值。 这一页输入关于配筋的信息，如图 7-15 所示。这些参数的含义及取值原则如下： 1 梁、柱箍筋和墙分布筋强度（单位 N/mm2） 从 pm 参数中读取，此处不能修改。新版 SATWE 允许墙水平和竖向分布筋采用不同的 强度设计值。 梁、柱箍筋间距（单位 mm） 梁、柱箍筋间距强制为 100，不允许修改。对于箍筋间距非 100 的情况，使用者可对配 筋结果进行折算。2 3墙水平分布筋间距（单位 mm） 可取值 100~400mm。 墙竖向分布筋配筋率（%） 可取值 0.15~1.2。4结构底部需单独指定墙竖向分布筋配筋率的层数、配筋率 这两项参数可以对剪力墙结构分段设定不同的竖向分布筋配筋率， 例如对加强区和非加 强区定义不同的竖向分布筋配筋率。 填入层数 NSW 后，则 1-NSW 层墙竖向分布筋采用此处指定的配筋率，以上各层采 用上面指定的“墙竖向分布筋配筋率” 。5 6梁抗剪配筋采用交叉斜筋方式时，箍筋与对角斜筋的配筋强度比 这是 2012 年 6 月版的新增参数，用于考虑梁的交叉斜筋方式的配筋。采用冷轧带肋钢筋（需自定义） 当使用者采用冷轧带肋钢筋时需勾选该选项。点击自定义按钮后弹出钢筋选择对话框， 选择相应的层号、塔号、构件类型以及钢筋级别之后即可完成定义；也可以勾选“当前塔全 楼设置”快速完成全楼的设置。使用者还可用记事本分层分塔指定冷轧带肋钢筋设置。71377.2.1.8 荷载组合图 7-16荷载组合如图 7-16 所示，可以在本页指定各个荷载工况的分项系数和组合值数，将影响配筋设 计时的荷载组合，未给出的程序按自动荷载规范计算。 程序在缺省组合中自动判断使用者是否定义了人防、温度、吊车和特殊风荷载，其中温 度和吊车荷载分项系数与活荷载相同。1387.2.1.9 地下室信息图 7-17地下室信息本页是有关地下室的参数，如图 7-17 所示。当“总信息”中地下室层数为零时， “地下 室信息”页为灰，不允许选择；当填入地下室层数时， “地下室信息”页变亮，允许选择。 这些参数的含义及取值原则如下： 1 土层水平抗力系数的比例系数（M 值）及扣除地面以下几层的回填土约束 该参数可以参照《建筑桩基技术规范 JGJ 94-2008》表 5.7.5 的灌注桩项来取值。M 的 取值范围一般在 2.5～100 之间， 在少数情况的中密、 密实的沙砾、 碎石类土取值可达 100～ 300。 程序的计算方法即是基础设计中常用的 m 法，关于该方法的相关内容，使用者可参阅 基础设计相关的书籍或规范。 若 M 值被使用者填入一个负值，如-3（其绝对值小于或等于地下室层数，如地下室有 5 层） ，则认为地下室的下部 3 层无水平位移。一般情况下，都应按照真实的回填土性质填写 相应的 M 值，以体现实际的土体约束。 外墙分布钢筋保护层厚度（mm） 在地下室外围墙平面外配筋计算时用到此参数。依《砼规》第 8.2.1 条的规定，此处 是以最外层分布钢筋的外缘计算混凝土保护层厚度。2 3回填土容重和回填土的侧压力系数 这两个参数是用来计算地下室外围墙侧向土压力。 室外地面标高(m)，地下水位标高(m) 以 PMCAD 中楼层组装时设定的结构±0.000 标高为准，高则填正值，低则填负值。4室外地面附加荷载(kN/m2) 对于室外地面附加荷载，应考虑地面恒载和活载。活载应包括地面上可能的临时荷载。 对于室外地面附加荷载分布不均的情况， 取最大的附加荷载计算， 程序按侧压力系数转化为 侧向土压力。5 1397.2.1.10砌体结构信息砌体结构有相应的“砌体结构”计算程序，可在其内完成相关的操作和计算。 7.2.1.11 广东规程图 7-18广东规程这是根据广东地方规程 《高层建筑混凝土结构技术规程 DBJ 15-92-2013》 （以下简称 《广 东高规》 ）相应补充的一些计算参数，如图 7-18 所示。这些参数的含义及取值原则如下： 1 按照广东规程考虑性能设计 根据《广东高规》第 1.0.6 条的规定，当使用者需考性能设计时，应勾选该选项。 性能水准、地震水准 《广东高规》第 3.11.1 条、第 3.11.2 条、第 3.11.3 条规定了结构抗震性能设计的具 体要求及设计方法，使用者应根据实际情况选择相应的性能水准和地震水准。2构件重要性系数 《广东高规》公式(3.11.3-1)规定了构件重要性系数η的取值范围，程序默认值为：关键 构件取 1.1，一般竖向构件取 1.0，水平耗能构件取 0.8。当使用者需要修改或单独指定某 些构件的重要性系数时，可在 SATWE 前处理“特殊构件补充定义”中进行操作。3结构高度 《广东高规》第 3.3.1 条规定：钢筋混凝土高层建筑结构的最大适用高度分别为 A 级 和 B 级，使用者应根据实际情况选择对应的结构高度级别。4框架梁附加弯矩调整系数 《广东高规》第 5.2.4 条规定：在竖向荷载作用下，由于竖向构件变形导致框架梁端产 生的附加弯矩可适当调幅，弯矩增大或减小的幅度不宜超过 30%。当框架梁两侧的竖向构5 140件竖向刚度相差较大时，会引起框架梁两侧竖向位移差，产生较大的梁端附加弯矩，规范允 许对这种情况进行附加弯矩调幅。程序默认值为 1.0，即不调幅，当使用者需要修改或单独 指定某些构件的调幅系数时，可在 SATWE 前处理“特殊构件补充定义”中进行操作。 0.2V0 调整时，调整与框架柱相连的框架梁端弯矩 《广东高规》第 8.1.4 条和第 9.1.10 条：各层框架所承担的地震总剪力按本条第一 款调整后，应按调整前、后总剪力的比值调整每根框架柱的剪力及端部弯矩，框架柱的轴力 及与之相连的框架梁端弯矩、剪力可不调整。当选择广东地区后，使用者可通过该选项指定 0.2V0 调整时是否调整与框架柱相连的框架梁端弯矩。67.2.2 特殊构件补充定义 在前面的“分析与设计参数补充定义”菜单中可对结构整体性参数进行输入，如需对部 分构件进一步更细致地指定其特殊属性，可在此对单构件进行补充指定修改。例如，可补充 定义角柱、铰接柱、不调幅梁、连梁、铰接梁和弹性楼板单元、材料强度和抗震等级等等众 多信息。如图 7-19 所示。 本菜单补充定义的信息将用于 SATWE 计算分析和配筋设计。 对于一个工程， 经 PMCAD 的第 1 项菜单和 SATWE 的“分析与设计参数补充定义”菜单后，程序已自动对所有构件属 性赋予初值，如无需改动，则可直接略过本菜单，进行下一步操作。使用者也可利用本菜单 查看程序初值。 程序以颜色区分数值类信息的缺省值和使用者指定值： 缺省值以暗灰色显示， 使用者指 定值以亮白色显示。缺省值一般由“分析与设计参数补充定义”中相关参数或 PM 建模中 的参数确定， （下文各菜单项将包含详细说明） 。随着模型数据或相关参数的改变，缺省值也 会联动改变；需注意的是，使用者指定的参数优先级最高，不会被程序强制改变。 特殊构件定义信息保存在 PM 模型数据中，构件属性不会随模型修改而丢失，即：任何 构件无论进行了平移、复制、拼装、改变截面等操作，只要此构件唯一 id 号不改变，其特 殊属性信息都会保留。 一旦执行过本项菜单，补充输入的信息将存放在硬盘当前目录名为 SAT_ADD.PM 的文 件中， 以后再启动 SATWE 前处理文件时， 程序自动读入 SAT_ADD.PM 文件中的有关信息。 若想取消一个工程的特殊构件补充定义， 可简单地将 SAT_ADD.PM 文件删除， SAT_ADD.PM 文件中的信息与 PMCAD 的第 1 项菜单密切相关，若经 PMCAD 的第 1 项菜单对一个工程 的某一标准层的柱、梁布置作过增减修改，则应相应地检查、修改标准层的补充定义信息， 以避免遗漏；而其它标准层的特殊构件信息无需重新定义，程序会自动保留下来。 在点取“特殊构件定义”菜单后，程序在屏幕绘出结构首层平面简图，如图 7-19 所示。 其中右侧各项菜单的功能如下： 7.2.2.1 换标准层 点取这项菜单后，在右侧菜单区显示各层列表。用光标选取各标准层，则在屏幕的绘图 区相应地显示各标准层的内容，上述标准层与 PMCAD 中定义的标准层是一致的。没有参 加楼层组装的标准层不允许被选择。按［Esc］键可返回到前一级子菜单。141图 7-19特殊构件定义主菜单7.2.2.2 特殊梁 特殊梁包括不调幅梁、连梁、转换梁、铰接梁、滑动支座梁、门式钢梁、耗能梁、组合 梁、单缝连梁、多缝连梁、连梁交叉斜筋、连梁对角暗撑等，如图 7-20 所示。各种特殊梁 的含义及定义方法如下： 1 不调幅梁 “不调幅梁” 是}