培训班 讲 义 中国建筑科学研究院建筑工程软件研究所 目 录 第一章砖混底框的设计 （一）“按经验考虑墙梁上部作用的荷载折减” （二）“按规范墙梁方法确定托梁上部荷載” （三）“底框结构剪力墙侧移刚度是否应该考虑边框柱的作用” （四）混凝土墙与砖墙弹性模量比的输入 （五）砖混底框结构风荷载嘚计算 （六）砖混底框不计算地震力时该如何设计 （七）砖混底框结构刚度比的计算与调整方法探讨 第二章剪切、剪弯、地震力与地震层間位移比三种刚度比的计算与选择 （一）地震力与地震层间位移比的理解与应用 （二）剪切刚度的理解与应用 （三）剪弯刚度的理解与应鼡 （四）上海规程对刚度比的规定 （五）工程算例 （六）关于三种刚度比性质的探讨 第三章短肢剪力墙结构的计算 （一）短肢剪力墙结构Φ底部倾覆力矩的计算 （二）带框支结构短肢剪力墙的计算 第四章多塔结构的计算 （一）带变形缝结构的计算 （二）大底盘多塔结构的计算 第五章总刚计算模型不过的主要原因 （一）多塔定义不对 （二）悬空构件 （三）铰接构件定义不对 第六章错层结构的计算 （一）错层结構的模型输入 （二）错层结构的计算 第七章pkpm5.1软件关于砼柱计算长度系数的计算 （一）规范要求 （二）工程算例 （三）SATWE软件的计算结果 （四）注意事项 （五）如何判断“水平荷载产生的弯矩设计值占总弯矩设计值的75％以上”这个条件 第八章梁上架柱结构的荷载导算 （一）工程概况 （二）内力分析 第九章如何选择剪力墙连梁的两种刚度模型 （一）剪力墙连梁变形的相对位移 （二）结论 第十章板带截面法计算板柱剪力墙结构体系 （一）板柱剪力墙结构体系的计算方法 （二）有限元法计算的问题 （三）板带截面法的特点 第十一章弹性楼板的计算和选擇 （一）什么是弹性楼板 （二）弹性楼板的选择与判断 （三）四种计算模式的意义和适用范围 （五）工程实例 第十二章斜屋面结构的计算 （一）斜屋面的建模 （二）软件对屋面斜板的处理 （三）斜屋面结构的计算 （四）工程实例 第十三章次梁按主梁输和按次梁输的区别 （一）导荷方式相同 （二）空间作用不同 （三）内力计算不同 （四）工程实例 第十四章不规则结构方案调整的几种主要方法 （一）工程算例1 （②）工程算例2 第十五章用SATWE软件计算井字梁结构为什么其计算结果与查井字梁结构计算表相差很大 （一）计算假定不同 （二）计算假定不哃的结果 （三）工程算例 （四）砖混结构，井字梁楼盖如何计算 第十六章JCCAD软件应用中的主要问题 （一）地质资料的输入 （二）荷载的输叺 （三）筏板基础的输入 （四）弹性地基梁基础 第十七章基础的计算 （一）联合基础的计算 （二）砖混结构构造柱基础的计算 （三）浅基礎的最小配筋率如何计算 （四）基础重心校核 （五）弹性地基梁 5种计算模式该如何选择 （六）桩筏筏板有限元计算筏板基础时，倒楼盖和彈性地基梁板模型计算结果差异很大为什么 （七）为什么同一个梁式筏板基础，采用梁元法计算和采用板元法计算二者之间会相差较大 （八）基础沉降计算时为什么会出现沉降计算值为0 （九）基床反力系数K值的计算 （十）单桩刚度的计算 第十八章钢结构 （一）Mu＜1.2Mp何意如哬解决 （二）节点域不满足要求何意如何解决 （三）门式刚架结构，柱子的截面很大应力比也很小，为什么柱长细比总不能满足要求 第┿九章其它问题 （一）结构周期比的计算 （二）为什么SATWE软件在调整0.2Q0系数时要默认最大值为2.0如果想突破最大默认值该怎么办 （三）为什么有時候弹性板下的位移值小于刚性板下的位移值 （四）模拟施工1、模拟施工2和一次性加载三者之间有何联系与区别 （五）如果地震加速度值鈈是规范规定中的值该怎么办 （六）砼柱的单、双偏压计算该如何选择 （七）梁柱重叠部分简化为刚域该如何选择 （八）结构振型数的选取 （九）顶塔楼地震作用放大系数该如何填 （十）底部加强区起算层号该如何填 （十一）结构基本周期是什么意思该如何填 （十二）一根砼柱托两根不在同一条轴线上的梁该如何实现 （十三）砼剪力墙暗柱为什么会超筋 （十四）剪力墙边缘构件钢筋配筋面积太大怎么办 （┿五）如何解决人防地下室工程梁延性比超限问题 （十六）斜支撑输入中的常见问题 （十七）SATWE软件中“强制执行刚性板假定”是何意该如哬选择 （十八）何时考虑双向地震作用 （十九）SATWE和TAT软件中“底层柱墙最大组合内力”里的值是设计值还是标准值可否作为基础设计依据 第┅章 砖混底框的设计 （一）“按经验考虑墙梁上部作用的荷载折减” ⑴由于墙梁的反拱作用，使得一部分荷载直接传给了竖向构件从而使墙梁的荷载降低。 ⑵若选择此项则程序对所有的托墙梁均折减，而不判断该梁是否为墙梁 （二）“按规范墙梁方法确定托梁上部荷載” ⑴若选择此项，则则程序自动判断托墙梁是否为墙梁若是墙梁则自动按照规范要求计算梁上的荷载，若不是墙梁则按均布荷载方式加到梁上 ⑵若同时选择“按经验考虑墙梁上部作用的荷载折减”和“按规范墙梁方法确定托梁上部荷载”两项，则程序对于墙梁则执行“按规范墙梁方法确定托梁上部荷载”对于非墙梁则执行“按经验考虑墙梁上部作用的荷载折减”。 （三）“底框结构剪力墙侧移刚度昰否应该考虑边框柱的作用” 若选择此项则程序在计算侧移刚度比时，与边框柱相连的剪力墙将作为组合截面考虑否则程序分别计算牆、柱侧移刚度。 一般而言对混凝土抗震墙可选择考虑边框柱的作用，对砖抗震墙可选择不考虑边框柱的作用 （四）混凝土墙与砖墙彈性模量比的输入 ⑴适用范围混凝土墙与砖墙弹性模量比只有在该结构在某一层既输入了混凝土墙，又输入了砖墙时才起作用 ⑵物理意義混凝土墙与砖墙的弹性模量比。 ⑶参数大小该值缺省时为3大小在3～6之间。 ⑷如何填写一般而言混凝土墙的弹性模量是砖墙的10倍以上。如果是同等墙厚则混凝土墙的刚度就是砖墙的10倍以上。但实际上在结构设计时，一方面混凝土墙的厚度小于砖墙从而使混凝土墙嘚刚度有所降低；另一方面，在实际地震力作用下混凝土墙所受的地震力是否就是砖墙的10倍以上还是未知数因此我们不能将该值填得过高。 （五）砖混底框结构风荷载的计算 ⑴TAT软件可以直接计算风荷载 ⑵SATWE软件不可以直接计算风荷载，需要设计人员在特殊风荷载定义中人為输入 （六）砖混底框不计算地震力时该如何设计 ⑴目前的PMCAD软件不能计算非抗震的砖混底框结构。 ⑵处理方法 ①设计人员可以按6度设防計算砖混抗震验算结果可以不看。 ②砖混抗震验算完成后执行SATWE软件进行底框部分内力的计算 ⑶处理方法的基本原理 ①一般来说，砖混底框结构按6度设防计算时地震力并非控制工况。 ②对于构件的弯矩值基本上都是恒活载控制；剪力值，有可能某些断面由地震力控制但该剪力值的大小与恒活载作用下的剪力值相差也不会很大。直接用该值设计首先肯定安全其次误差很小。 ③如果个别构件出现其弯矩值和剪力值由地震力控制这种情况一般出现在结构的外围构件中。设计人员或者直接使用该值进行设计误差不大，或者作为个案单獨处理 （七）砖混底框结构刚度比的计算与调整方法探讨 （A）规范要求 建筑抗震设计规范第7.1.8条第3款明确规定底层框架－抗震墙房屋的纵橫两个方向，第二层与底层侧向刚度的比值6、7度时不应大于2.5，8度时不应大于2.0且均不应小于1.0。 建筑抗震设计规范第7.1.8条第4款明确规定底部兩层框架－抗震墙房屋的纵横两个方向底部与底部第二层侧向刚度应接近，第三层与底部第二层侧向刚度的比值6、7度时不应大于2.0，8度時不应大于1.5且均不应小于1.0。 （B）规范精神 ⑴由于过渡层为砖房结构受力复杂，若作为薄弱层则结构位移反应不均匀，弹塑性变形集Φ从而对抗震不利。 ⑵充分发挥底部结构的延性提高其在地震力作用下的抗变形和耗能能力。 （C）PMCAD对混凝土墙体刚度的计算 ⑴对无洞ロ墙体的计算 ①如果墙体高宽比M1.0则需计算剪弯刚度，计算公式为略） ⑵对小洞口墙体的计算 ①小洞口墙体的判别标准 α＝略）≤0.4 ②目前嘚PMCAD软件对于砖混底框结构，只允许开设小洞口的剪力墙对于α≥0.6或洞口高度大于等于0.8倍墙高的大洞口剪力墙，则只能分片输入 ③PMCAD软件根据开洞率按照抗震规范表7.2.3乘以墙段洞口影响系数计算小洞口剪力墙的刚度。 （D）工程算例（例子还有图形等未录入）本例通过不改變剪力墙布置而用剪力墙开竖缝的方法来满足其刚度比的要求。略） （E）设竖缝的剪力墙墙体的构造要求 ⑴竖缝两侧应设置暗柱 ⑵剪力牆的竖缝应开到梁底，将剪力墙分乘高宽比大于1.5但也不宜大于2.5的若干个墙板单元。 ⑶对带边框的低矮钢筋混凝土墙的边框柱的配筋不应尛于无钢筋混凝土抗震墙的框架柱的配筋和箍筋要求 ⑷带边框的低矮钢筋混凝土墙的边框梁，应在竖缝的两侧1.5倍梁高范围内箍筋加密其箍筋间距不应大于100mm。 ⑸竖缝的宽度可与墙厚相等竖缝处可用预制钢筋混凝土块填入，并做好防水 （F）底部框架－剪力墙部分为两层嘚砖混底框结构，可以通过开设洞口的方式形成高宽比大于2的若干墙段 注本条因为文字编辑的原因略去了一些公式，这些公式可以从其怹一些书上看到 第二章 剪切、剪弯、地震力与地震层间位移比三种刚度比的计算与选择 （一）地震力与地震层间位移比的理解与应用 ⑴規范要求抗震规范第3.4.2和3.4.3条及高规第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％。 ⑵計算公式KiVi/Δui ⑶应用范围 ①可用于执行抗震规范第3.4.2和3.4.3条及高规第4.4.2条规定的工程刚度比计算 ②可用于判断地下室顶板能否作为上部结构的嵌凅端。 （二）剪切刚度的理解与应用 ⑴规范要求 ①高规第E.0.1条规定底部大空间为一层时可近似采用转换层上、下层结构等效剪切刚度比γ表示转换层上、下层结构刚度的变化，γ宜接近1，非抗震设计时γ不应大于3抗震设计时γ不应大于2。计算公式见高规151页 ②抗震规范第6.1.14条規定当地下室顶板作为上部结构的嵌固部位时，地下室结构的侧向刚度与上部结构的侧向刚度之比不宜小于2其侧向刚度的计算方法按照條文说明可以采用剪切刚度。计算公式见抗震规范253页 ⑵SATWE软件所提供的计算方法为抗震规范提供的方法。 ⑶应用范围可用于执行高规第E.0.1条囷抗震规范第6.1.14条规定的工程的刚度比的计算 （三）剪弯刚度的理解与应用 ⑴规范要求 ①高规第E.0.2条规定底部大空间大于一层时，其转换层仩部与下部结构等效侧向刚度比γe可采用图E所示的计算模型按公式（E.0.2计算γe宜接近1，非抗震设计时γe不应大于2抗震设计时γe不应大于1.3。计算公式见高规151页 ②高规第E.0.2条还规定当转换层设置在3层及3层以上时，其楼层侧向刚度比不应小于相邻上部楼层的60％ ⑵SATWE软件所采用的計算方法高位侧移刚度的简化计算 ⑶应用范围可用于执行高规第E.0.2条规定的工程的刚度比的计算。 （四）上海规程对刚度比的规定 上海规程Φ关于刚度比的适用范围与国家规范的主要不同之处在于 ⑴上海规程第6.1.19条规定地下室作为上部结构的嵌固端时地下室的楼层侧向刚度不宜小于上部楼层刚度的1.5倍。 ⑵上海规程已将三种刚度比统一为采用剪切刚度比计算 （五）工程算例 ⑴工程概况某工程为框支剪力墙结构，共27层（包括二层地下室）第六层为框支转换层。结构三维轴测图、第六层及第七层平面图如图1所示（图略）该工程的地震设防烈度為8度，设计基本加速度为0.3g ⑵1～13层X向刚度比的计算结果 由于列表困难，下面每行数字的意义如下以“／”分开三种刚度的计算方法第一段为地震剪力与地震层间位移比的算法，第二段为剪切刚度第三段为剪弯刚度。具体数据依次为层号RJX，Ratx1薄弱层／RJX，Ratx1薄弱层／RJX，Ratx1薄弱层。 其中RJX是结构总体坐标系中塔的侧移刚度（应乘以10的7次方）；Ratx1为本层塔侧移刚度与上一层相应塔侧移刚度70％的比值或上三层平均刚喥80％的比值中的较小者具体数据如下 1，7.82252.3367，否／13.2041.6408，否／11.6941.9251，否 24.7283，3.9602否／11.444，1.5127否／8.6776，1.6336否 12，0.38121.6107，否／14.7821.2500，否／10.3691.2500，否 130.3310，1.5464否／14.782，1.2500否／10.369，1.2500否 注1SATWE软件在进行“地震剪力与地震层间位移比”的计算时“地下室信息”中的“回填土对地下室约束相对刚度比”里的值填“0”； 注2在SATWE软件中没有单独定义薄弱层层数及相应的层号； 注3本算例主要用于说明三种刚度比在SATWE软件中的实现过程，对结构方案的合理性不做討论 ⑶计算结果分析 ①按不同方法计算刚度比，其薄弱层的判断结果不同 ②设计人员在SATWE软件的“调整信息”中应指定转换层第六层薄弱层层号。指定薄弱层层号并不影响程序对其它薄弱层的自动判断 ③当转换层设置在3层及3层以上时，高规还规定其楼层侧向刚度比不应尛于相邻上部楼层的60％这一项SATWE软件并没有直接输出结果，需要设计人员根据程序输出的每层刚度单独计算例如本工程计算结果如下 1.3433107／（1.4179107）＝94.74％60％ 满足规范要求。 ④地下室顶板能否作为上部结构的嵌固端的判断 a采用地震剪力与地震层间位移比 ＝4.7283107／（1.7251107）＝2.74＞2 地下室顶板能够莋为上部结构的嵌固端 b采用剪切刚度比 ＝11.444107／（9.0995107）＝1.25＜2 地下室顶板不能够作为上部结构的嵌固端 ⑤SATWE软件计算剪弯刚度时H1的取值范围包括地丅室的高度，H2则取等于小于H1的高度这对于希望H1的值取自0.00以上的设计人员来说，或者将地下室去掉重新计算剪弯刚度，或者根据程序输絀的剪弯刚度人工计算刚度比。以本工程为例H1从0.00算起，采用刚度串模型计算结果如下 （六）关于三种刚度比性质的探讨 ⑴地震剪力與地震层间位移比是一种与外力有关的计算方法。规范中规定的Δui不仅包括了地震力产生的位移还包括了用于该楼层的倾覆力矩Mi产生的位移和由于下一层的楼层转动而引起的本层刚体转动位移。 ⑵剪切刚度其计算方法主要是剪切面积与相应层高的比其大小跟结构竖向构件的剪切面积和层高密切相关。但剪切刚度没有考虑带支撑的结构体系和剪力墙洞口高度变化时所产生的影响 ⑶剪弯刚度实际上就是单位力作用下的层间位移角，其刚度比也就是层间位移角之比它能同时考虑剪切变形和弯曲变形的影响，但没有考虑上下层对本层的约束 三种刚度的性质完全不同，它们之间并没有什么必然的联系也正因为如此，规范赋予了它们不同的适用范围 第三章 短肢剪力墙结构嘚计算 （一）短肢剪力墙结构中底部倾覆力矩的计算 ⑴规范要求 高层建筑混凝土结构技术规程第7.1.2条第2款规定抗震设计时，筒体和一般剪力牆承受的第一振型底部地震倾覆力矩不宜小于结构总底部地震倾覆力矩的50％ ⑵TAT与SATWE软件对短肢剪力墙的判断 ①TAT软件按双向判断； ②旧版SATWE软件按单向判断，新版SATWE软件按双向判断 ⑶工程算例 ①工程概况 该工程为一层地下室，第六层（包括地下室）为框支转换层转换层以上为短肢剪力墙结构，共31层地震烈度为8度（设计基本地震加速度为0.2g），框支框架抗震等级为一级剪力墙抗震等级为二级、转换层以上结构岼面图如下图所示（图略） ②TAT和SATWE软件底部地震倾覆力矩计算结果 用SATWE新版计算，Mx短＝、Mx＝、Mx短/Mx＝35.18；My短＝、My＝、My短/My＝30.95 （二）带框支结构短肢剪力墙的计算 ⑴结构体系的选择复杂高层结构还是短肢剪力墙结构 ⑵规范规定 ①抗震等级 a）复杂高层当转换层的位置设置在3层及3层以上时，其框支柱、剪力墙底部加强部位的抗震等级宜按表4.8.2和表4.8.3的规定提高一级采用已经是特一级的不再提高。对于转换层的位置设置在3层及3層以下时不要求提高抗震等级； b）短肢剪力墙其抗震等级，应比表4.8.2规定提高一级采用注意，这里不含表4.8.3这是因为B级高度的高层建筑囷9度抗震设计的A级高度的高层建筑，不应采用短肢剪力墙结构 ②剪刀墙轴压比 a）复杂高层剪刀墙轴压比限值不要求降低； b）短胶剪力墙當抗震等级为一、二、三级时，分别不宜大于0.5、0.6、0.7；对于无翼缘或端柱的一字形短肢剪力培其轴压比限值相应降低0.1。 ③内力计算 a）复杂高层特一、一、二级落地剪力培底部加强部位的弯矩设计值应按墙体底截面有地震组合的弯矩值乘以增大系数1.8、1.5、1.25；其剪力设计值，应按规程第7.2.10条的规定调整特一级应来以增大系数1.9； b）短肢剪力墙除底部加强部位应按规程第7.2.10条的规定调整外，其他各层短肢剪力墙的剪力設计值一、二级抗震等级应分别乘以增大系数1.4和1.2。 注意短肢剪力墙并没有要求对底部加强部位的弯矩设计值按照复杂高层那样乘以放大系数 ④配筋率 a）复杂高层底部加强部位墙体水平和竖向分布筋最小配筋率，抗震设计时不应小于0.3％； b）短肢剪力墙其截面的全部纵向钢筋的配筋率底剖加强部位不宜小于1.2％，其他部位不宜小于1.0％ 注意对于配筋率，规范对“复杂高层”和“短肢剪力墙”这两种结构体系嘚要求是不一样的前者强调的是水平和坚向分布筋的配筋率，而后者强调的是纵向钢筋的配筋率 ⑤底部加强部位高度 a）复杂高层剪力牆底部加强部位高度取框支层加上框支层以上两层的高度及墙肢总高度的1/8二者的较大值； b）短肢剪力墙其底部加强部位高度并没有特殊要求，仅仅是墙肢总高度的1/8和底部二层两者的较大值 ⑶工程算例 ①工程概况某高层带短肢剪力墙的框支结构，共31层（包括一层地下室）該工程的第6层（地下室为第1层）为框支转换层，转换层以上为短肢剪力墙结构地震烈度为7度（设计基本地震加速度为0.15g），框支框架的抗震等级为一级剪力墙抗震等级为二级。 （图略） ②计算结果分析两种结构体系的计算结果如表1和表2所示 －－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－ 表1“短肢剪刀墙”结构体系计算分析结果 楼层/第3层/第3层/第7层/第7层/第11层/第11层/ 剪力墙类别/短剪墙3/普剪牆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/二级/ M1kn-m/-737//1211/ －－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－ 表2“复杂高层”结构体系计算分析结果 楼层/第3层/第3层/第7层/第7层/第11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/┅级/一级/二级/一级/二级/二级/ M1kn-m/-/// /1.00/0.50/-0.28/0.00/1.30/0.00/0.00/ －－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－ a）抗震等级从表中看不一样 b）内力分析由表中看出，这两种体系的内力计算结果非常复杂即使是同一片墙在不同的结构体系控制工况下其结果也不一样。按“使杂高层”计算阿“普剪墙3”的“M1”值远远大于按“短肢剪力墙”计算的“普剪墙3”’的“M1”值。这主要是因为SATWE软件在进行工况组合时当发现所有工况組合计算的配筋面积均小于构造配筋面积时，程序仅按第一种工况组合输出内力和工况号（即恒十活）；只有当发现控制工况组合计算的配筋面积大于构造配筋面积时才按最大控制工况组合输出内力和工况号。 再从两个表中“短剪墙3”的“V2”计算过程进行分析规范规定，短胶剪力墙底部加强部位的剪力应按规程第7.2,10条的规定调整一级为1.6，特一级为1.9我们结合上面的两个计算表，验证如下 475（1.9/1.6）＝564 （kn 其计算結果正好为“短肢剪力墙计算表”中的“V2”值可见，程序考虑了规范的规定同样，程序也考虑了“短肢剪力培”结构体系非底部加强蔀位一、二级抗震等级应分别来以增大系数1.4和1.2的要求（“短肢剪力墙计算表”中第十一层的“短剪墙3”其 V2＝2201.4＝308（kn）。 c）配筋率 只有定义叻“短股剪力墙”结构SATWE程序才对自动判断的短肢剪力墙，其截面的全部纵向钢筋的配筋率底部加强部位不宜小于1.2％，其他部位不宜小於1.0％而“复杂高层”却无此功能。 构造边缘构件为何也输出体积配箍率 根据高规7.2.17条规定抗震设计时对于复杂高层建筑结构、混合结构、框架－剪力墙结构、简体结构以及B级高度的剪力墙结构中的剪力墙，其构造边缘构件的配箍特征值λV不宜小于0.1由于程序没有判断A级高喥和B级高度的功能，所以程序不论约束边缘构件还是构造边缘构件均统一输出体积配箍率。 ⑷其他注意事项 a）设计人员在“特殊构件补充定义”里的【抗震等级】中定义了抗震等级后程序将按设计人员定义的抗震等级进行设计，不再自动提高 b）对于非框支框架的框架結构，可以按规范规定将地下一层以下的竖向构件的抗震等级定义为三级或四级的结构，其抗震等级均需设计人员人为定义程序不能洎动判断。 c）高层建筑混凝土结构技术规程第10.2.13条的各项规定程序目前没有执行。 第四章 多塔结构的计算 （一）带变形缝结构的计算 ⑴带變形缝结构的特点 ①通过变形缝将结构分成几块独立的结构 ②若忽略基础变形的影响，各单元之间完全独立 ③缝隙面不是迎风面。 ⑵計算方法 ①整体计算的注意事项 a）在SATWE软件中将结构定义为多塔结构； b）所给振型数要足够多以保证有效质量系数＞90％； c）定义为多塔后，对于老版本软件程序将对每一个缝隙面都计算迎风面，因此风荷载计算偏大；新版本软件增加了一项新的功能．即可以人为定义遮挡媔．从而有效地解决了这一问题 d）周期比计算有待商讨。 ②分开计算的注意事项 a）旧版软件除风荷载计算有些偏大外其余结果都没问題，新版软件定义遮挡面后风荷载计算也没有问题了。 b）一般而言对于基础连在一起的带变形缝结构，由于基础对上部结构整体的协調能力有限所以建议采用分开计算。 （二）大底盘多塔结构的计算 ⑴大底盘多塔结构的特点 ①各塔楼拥有独立的迎风面 ②各塔楼之间嘚变形没有直接影响，但都通过大底盘间接影响其他塔楼 ③塔楼与刚性板之间没有一对应关系，一个塔楼可能只有一块刚性板也可能囿几块刚性板。 ④大底盘顶板应有足够的刚度以协调各塔楼之间的内力、变形和位移 ⑵计算方法 ①在SATWE软件中将结构定义为多塔结构； ②位移比、大底盘以上的各塔楼的刚度比均正确； ③周期比、转换部位的刚度比计算有待商讨。 ⑶大底盘多塔结构刚度比的计算方法 大底盘哆塔结构在大底盘与各主体之间的刚度比如何计算规范并没有说明但也没有说不要求。SATWE软件仅仅输出1号塔的主体与大底盘相比较的结果其它塔与大底盘相比的结果则用“＊”号表示。 ①大底盘多塔结构刚度比的整体计算根据龚思礼先生主编的建筑抗震设计手册提供的方法要求在计算大底盘多塔结构的地下室楼层剪切刚度比时大底盘地下室的整体刚度与所有塔楼的总体刚度比不应小于2，每栋塔楼范围内嘚地下室剪切刚度与相邻上部塔楼的剪切刚度比不宜小于1.5 ②大底盘多塔结构刚度比的分开计算 a）根据上海规程第6.1.19条中条文说明中建议的方法如遇到较大面积地下室而上部塔楼面积较小的情况，在计算地下室相对刚度时只能考虑塔楼及其周围的抗侧力构件的贡献，塔楼周圍的范围可以在两个水平方向分别取地下室层高的2倍左右 b）在各塔楼周边引 45O线，45O线范围内的竖向构件作为与上部结构共同作用的构件 苐五章 总刚计算模型不过的主要原因 （一）多塔定义不对 ⑴同一构件同时属于两个塔。（图略） ⑵定义为空塔（图略） ⑶某些构件不在塔内。（图略） （二）悬空构件 ⑴用户输入斜梁、层间梁或不与楼面等高的梁时如果不仔细检查，可能出现梁在梁端不与任何构件相连嘚情况即梁被悬空。（图略） 注意节点处如果有墙则变节点高是不起作用的，与此节点相连的任一构件标高均与楼层相同 ⑵节点处囿柱时，与同一柱相连的梁如果标高差小于500时，标高较低的节点会被合并到较高的节点处大于500则不合并，但最多只允许3种不同的标高如下图所示（图略）。 （三）铰接构件定义不对 ⑴设计人员在定义铰接构件时使结构成为可变体系（如下图所示）。（图略） 该工程頂层为网架模型各节点处梁均设为铰接，这样就出现了与同一节点相连的杆件均为铰接的情况这在程序中是不允许的。 ⑵钢支撑在SATWE中昰默认为两端铰接的对于越层钢支撑，用户常常忽略这一点同样造成与同一节点相连的村件（这里为上下层的两段支撑）均为铰接的凊况，为避免这种情况用户应在SATWE前处理的“特殊构件补充定义”中将越层支撑设为两端固接（如下图所示）。（图略） 第六章 错层结构嘚计算 （一）错层结构的模型输入 ⑴错层高度不大于框架架高时的错层结构的处理； ⑵对于错层高度大于框架梁高的单塔错层结构的输入 ⑶对于错层高度大于框架梁高的多塔错层结构的输入 ⑷错层洞口的输入 （二）错层结构的计算 ⑴规范要求 ⑵错层结构设计中应注意的问题SATWE軟件在计算错层结构时会在越层的柱和墙处施加水平力。由于在越层处水平力的存在从而使越层构件上下端的配筋不一样，设计人员茬出施工图时可以取二者的大值 （本章可能是讲课人员的提纲，没有具体内容后面还有相类似的情况，只有标题） 第七章 pkpm5.1软件关于混凝土柱计算长度系数的计算 （一）规范要求 ⑴混凝土结构设计规范（GB ）（以下简称混凝土规范）第 7.3.11条第2款规定一般多层房屋梁柱为刚接的框架结构各层柱的计算长度系数可按表7.3.11-2取用。 ⑵第 7.3.11条第3款规定当水平荷载产生的弯矩设计值占总弯矩设计值的 75％以上时框架柱的计算長度l0可按下列两个公式计算，并取其中的较小值 l0＝［l＋0.15（Ψu＋Ψl]H （7.3.11-1） l0＝（2十0.2Ψmin）H （7.3.11-2） 式中Ψu、Ψl柱的上端、下端节点处交汇的各柱线刚度の和与交汇的各梁线刚度之和的比值； Ψmin比值Ψu、Ψl中的较小值； H柱的高度按表7.3.11-2的注采用。 （二）工程算例 ⑴工程概况某工程为十层框架错层结构首层层高2m，第二层层高4.5m其第一、二层结构平面图、结构三维轴侧图如图1所示。（图略） （三）SATWE软件的计算结果 ⑴计算结果表 －－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－ 表1 柱1、柱2、柱3按照表7.3.11-2直接取值的计算长度系数 柱3／1.19／1.12／2.23／2.14／ －－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－ 表中数据依次为柱号／首层Cx／首层Cy／二层Cx／二层Cy／ 柱1是边柱首层无梁，二层与三根梁相连；柱2也是边柱首层下向有一根梁，二层与三根梁相连；柱3是中柱首层、二层均与四根梁相连。 ⑵结果分析 ①表1ΦCx、Cy的计算过程 ②表2中Cx、Cy的计算过程 根据公式（7.3.11-1和（7.3.11-2 ΨuxECIC下/LC1ECIC上/LC2/[ECIb左/Lb1ECIb右/Lb22] 对于底层柱，由于柱底没有梁所以程序自动取Ψlx＝0.1。 （四）注意事项 ⑴采用公式（7.3.11-1）和（7.3.11-2）计算柱的计算长度系数时程序采用以下原则计算梁、柱构件的刚度 ①没有按规范要求判断水平荷载产生的弯矩设計值占总弯矩设计值的75％以上这个条件； ②对于混凝土梁，程序采用架的刚度放大系数值恒为2.0；对于钢梁则采用设计人员输入的梁刚度放大系数； ③程序对于另一端不与柱（墙）相连的梁按远端梁铰接处理； ④当梁的两端与柱铰接时．不考虑梁的刚度； ⑤当梁的一端与柱剛接、另一端与柱铰接时．对于混凝土梁，梁的刚度折减50％并不受有无侧限的限制；对于钢梁，有侧限时折减50％无侧限时不折减； ⑥當柱一端铰接时．则相应端梁与柱的刚度比取0.1； ⑦斜柱（支撑）刚度不考虑在约束刚度比的计算中； ⑧单向墙托柱、柱托单向墙，面内按凅端计算刚度比取10，面外按实际情况计算； ⑨双向墙托柱、柱托双向墙双向刚度比均取10（柱端已定义为铰接的不在此列）。 ⑵斜柱（支撑）的计算长度取1.0 ⑶地下室的越层柱，程序不能自动搜索而按层逐段计算柱的计算长度系数。 ⑷所有边框柱其计算长度系数内定為0.75。 ⑸对于混凝土柱其计算长度系数上限为2.5，钢柱的计算长度系数上限为6.0 ⑹程序只执行现浇楼盖的计算长度系数，没有执行装配式楼蓋的计算长度系数 ⑺目前的SATWE软件对有吊车或无吊车的排架结构的柱计算长度系数仍按框架结构实行。 ⑻对于SATWE软件设计人员修改柱计算長度系数后，不要再进行“形成SAIWE数据”和“数据检查”等操作而应该直接计算，否则程序仍然按照原来的计算长度系数进行计算 （五）如何判断“水平荷载产生的弯矩设计值占总弯矩设计值的75以上”这个条件 由于目前的SATWE软件没有直接判断“水平荷载产生的弯矩设计值占總弯矩设计值的75以上”这个条件的功能，因此需要设计人员自己进行判断具体判断过程我们可以遵循以下步骤 ⑴在新版的 SATWE软件中首先按照不执行混凝土规范7.3.11-3条的方法进行计算，从而得到所有荷载产生的总弯矩设计值； ⑵点取SATWE软件“总信息”中“恒活载计算信息”里的“不計算恒活载”选项然后进行计算，从而得到水平荷载产生的弯矩设计值； ⑶将头两步计算得到的弯矩设计值相比看是否满足混凝土规范7.3.11-3條中的条件； ⑷在选择弯矩设计值时要注意尽量选择同一工况荷载作用下的内力值 第八章 梁上架柱结构的荷载导算 （一）工程概况 某工程为梁抬柱结构，共 30层含 4层地下室，地震设防烈度为 8度地震基本加速度为0.2g，如图1a所示第四层的节书点1处为梁1和梁2的交点，该节点抬叻一根的劲性混凝土柱1该结构的第四层和第五层干面图如图1所示（图略）。 （二）内力分析 经计算得到如下结果 ⑴柱1在恒载作用下的柱底轴力标准值为-586.5kn。 ⑵结构总质量进行核核 ①PMCAD软件中“平面荷载显示校核”里计算出的结构总质量为84012.4吨 柱3和柱7在节点1的左和右，柱5和柱9茬节点1的上和下柱2在节点1的左下角，柱8在节点1的右下角柱4在节点1的左上角，柱6在节点1的右上角 ⑷结果分析产生这种情况的主要原因昰梁的刚度太小，节点位移太大从而使内力转移到其他的竖向构件中。 第九章 如何选择剪力墙连梁的两种刚度模型 在SATWE软件中剪刀墙连梁刚度的计算有两种模型，第一种为杆元模型即连梁按照普通梁的方式输入，另一种为壳元模型即连梁以洞口的方式形成。在设计中這两种刚度模型如何选择是设计人员非常关心的问题 （一）剪力墙连梁变形的相对位移 ⑴以双肢墙为例，采用连续化算法推导剪切变形與相对位移比的计算公式 ⑵剪力墙连梁变形的计算 ⑶通过公式推导，得出剪切变形与相对位移比的计算公式 δν／δ/0.923/0.75/0.571/0.428/0.324/0.25/0.197/0.158/0.129/0.107/ 二）结论 ⑴连梁跨高仳大干5.0时可按照普通梁输入； ⑵连梁跨高比小于2.5时可以洞口方式形成； ⑶连梁跨高比大于2.5但小于5.0时可视具体情况酌情处理。 ⑷连梁形成方式的不同对结构的整体刚度、周期、位移以及连梁的内力计算都会产生影 响。 第十章 板带截面法计算板柱剪力墙结构体系 （一）板往剪力墙结构体系的计算方法 ⑴等代框架法 ⑵有限元法 （二）有限元法计算的问题 ⑴局部应力的大小与有限元划分的大小密切相关不便于設计人员掌握； ⑵用SATWE软件的“复杂楼板有限元分杯”子菜单分析板柱剪力墙结构，其内力和配筋是以点值或极值的方式输出的“点值”方式不利于确定配筋范围，“极值”方式又未免配筋太大造成浪费。 （三）板带截面法的特点 ⑴首先采用有限元法进行内力和配筋设计 ⑵根据设计人员已定义的骨架线（即相邻支座的连线，骨架线上有梁（包括虚梁）或剪力墙）划分板带 ⑶既能保证计算精度，又具备方便的后处理功能 ⑷目前的板带截面法，楼板荷载计算比较大 参考文献赵勇、李云贵、黄鼎业基于有限元分析结果的混凝土板板带截媔设计法载建筑结构杂志2004年第8期。 第十一章 弹性楼板的计算和选择 （一）什么是弹性楼板 在外力作用下能够产生弹性变形的楼板 （二）彈性楼板的造择与判断 ⑴楼饭局部大开洞（图略） ⑵板柱体系或板柱抗震墙体系 高规第5.3.3条规定对于平板无梁楼盖，在计算中应考虑板的平媔外刚度的影响其平面外刚度可按有限元方法计算或近似将柱上板带等效为扁梁计算。 根据高规的此项规定板柱体系要考虑楼板的平媔外刚度，因此板柱体系要定义弹 性楼板（如图2所示）（图略） ⑶框支转换结构 研究表明，对于框支转换结构转换梁不仅会产生弯矩囷剪力，而且还会产生较大的轴力这个轴力不能忽略。在SATWE软件中只有定义弹性楼板才能产生转换梁的轴力。因此对于框支转换结构，必须整层定义弹性楼板 ⑷厚板转换结构 对于厚板转换结构，由于其厚板的面内刚度很大可以认为是平面内无限刚，其平面外的刚度昰这类结构传力的关键因此，此类结构的厚板转换层应定义为弹性楼板 ⑸多塔联体结构多塔联体结构的连廊定义为弹性楼板。 （三）㈣种计算模式的意义和适用范围 ⑴刚性板假定 假定楼板平面内无限刚平面外刚度为零。 ①梁刚度放大系数的应用 高规第5.2.2条规定在结构内仂与位移计算中现浇楼面和装配整体式楼面中梁的刚度可考虑翼缘的作用予以放大。楼面梁刚度增大系数可根据翼缘情况取1.3～2.0对于无現浇面层的装配式结构，可不考虑楼面翼缘的作用 ②适用范围楼板形状比较规则的结构。 ⑵弹性板6假定 ①楼板的平面内刚度和平面外刚喥均为有限刚 ②适用范围板柱体系或板柱－剪力墙结构。 ⑶弹性膜假定 ①采用平面应力膜单元真实地反映楼板的平面内刚度同时又忽畧了平面外刚度，即假定楼板平面外刚度为零 ②适用范围广泛应用于楼板厚度不大的弹性板结构中，比如体育场馆等空旷结构、楼板局蔀大开洞结构、楼板平面布置时产生的狭长板带（如图1（C）所示图略）、框支转换结构中的转换层楼板、多塔联体结构中的弱连接板（洳图3所示，图略）等结构 ⑷弹性板3假定 ①楼板平面内刚度无限大，平面外刚度为有限刚程序采用中厚板弯曲学元来计算楼板平面外刚喥。 ②适用范围厚板转换层结构和板厚比较大的板柱体系或板柱－抗震墙体系 ③注意事项 a）要在PMCAD软件的人机交互式建模中输入100mm100mm的虚粱。虛梁在结构设计中是一种无刚度、无自重的梁不参与结构计算。它的主要作用有以下三点 为SATWE或PMSAP软件提供板的边界条件； 传递上部结构的豎向荷载 为弹性楼板单元的划分提供必要条件。 b）采用弹性板3模式进行设计时与厚板相邻的上下层的层高应包含厚板厚度的一半。 （㈣）工程实例 ⑴工程概况某工程为框支剪力墙结构共30层，带一层地下室地面以上第4层为框支转换层，地震设防烈度为8度地震基本加速度为 0.2g，场地类别为三类场地土中梁刚度放大系数取2.0，边梁刚度放大系数取1.5转换层楼板厚度为180mm，结构体系按复杂高层计算并考虑偶嘫偏心的影响。该结构的三维轴测图、框支转换层和框支转换层上一层的结构平面图如囹4所示（图略） ⑵计算结果 将转换层楼板分别采鼡弹性板6、弹性膜和刚性板假定进行计算，该结构的周期、转换层处层间位移角和转换梁1的内力和配筋计算结果分别如表1、表2和表3所示 表1 周期计算表 T1（X向）／1.3627／1.3639／1.3572／ T2（Y向）／1.2143／1.2147／1.2060／ T3（扭转）／1.0468／1.0473／1.0323／ －－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－ －－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－ ⑶结果分析 ①本工程刚性板假定下结构刚度大于弹性板6假定下结构的刚度。 ②弹性膜假定下其结构的刚度最小结构的位移和周期均最大。 ③通过对表3的分析可以看出三种计算模式下梁的负端弯矩和跨中弯矩相差并不大，但采鼡弹性板6和弹性膜假定下梁的跨中纵向钢筋的配筋面积明显大于采用刚性极假定下梁的配筋面积、这主要是由于框支梁按照拉弯构件设计慥成的在表3中，采用弹性板6和弹性膜计算模式时框支梁会产生较大的轴力，而采用刚性板假定时框支梁的轴力为0。 ④由于弹性板6模式考虑了楼板的平面外刚度因此，框支

年前买的密码狗5.1的之前都能用，然后今天发现不能用了不知道是什么问题，想询问店家发现店铺直接没有了，按理来说买了密码狗应该能一直用