摘要: SATWE软件具有准确、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进行结构设计时注意的几个问题。

　　PKPM是中国建筑科学研究院研发的一种设计软件,现在已广泛应用于设计领域。而SATWE是应现代多、高层建筑发展要求而研制的空间结合结构有限于元分析软件,在运用这种软件进行结构设计时,有一些问题一直会涉及到,在这里将简单的谈几点。

　　一、SATWE的特点

　　1、模型化误差小、分析精度高

　　SATWE采用空间杆单元模拟梁、柱及支撑等构件,用在壳元基础上凝聚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,并可进行基础等其他软件的设计工作。

　　二、运用SATWE进行结构设计时注意的几个问题

　　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中还要对这些数据进行分析和补充,下面有几点问题是设计时需考虑到的。由于恒载的特殊性,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均匀沉降。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,有利于基础受力更均匀。所以高层建筑一般选择“模拟施工加载1”,高层框剪基础宜取“模拟施工加载2”,多层建筑一般选择“一次性加载”。

　　建筑设计时应考虑抗震的要求,不应采用严重不规则的设计方案。体形复杂、平立面不规则的结构,可在适当部位设置防震缝,或调整平面形状和尺寸,加强构造措施。不规则的建筑在计算时采用的是空间结构计算模型,并需进行薄弱层验算。这在SATWE信息输入时都要引起注意。

　　在计算地震力时,如果考虑单向地震作用,即用偶然偏心计算,多层规则的结构可以不考虑。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;其他情况,应允许采用调整地震作用效应的方法计入扭转影响。这在抗震规范和高层建筑混凝土结构技术规程中都有强制性条文。

　　在调整信息中,有几个数据的取值是需要注意的。“梁端弯矩调幅系数”一般现浇框架梁取0.8-0.9,装配整体式框架梁取0.7-0.8.弯矩调幅原因是: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,以减少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,但一般都取1.0,是因为已考虑了活荷载的不利布置。“中梁刚度增大系数”的取值要根据梁高和楼板的厚度比较来确定,现浇楼板取值1.3-2.0,一般取2.0,因为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。其余的调整信息,只要查看规范就很容易确定下来,这里就不再细说。

　　另外一个需要注意的信息是“柱配筋计算原则”。一般第一次计算宜按“单偏压”计算,然后再按“双偏压”来计算角柱,角柱在特殊构件定义中点取,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,这个值应在建筑考虑非承重墙体刚度的影响后进行调整。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、特殊构件补充定义

　　这一步的工作是一定要做的,梁是否铰结、不调幅梁

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