SATWE刚度比计算结果的判断
楼层侧向刚度比在SATWE中的判断应用
楼层侧向刚度比在SATWE中的判断应用
摘要：楼层侧向刚度比的控制参数，根据现行规范在电算软件中的选取，由于电算数据较为繁杂，本文通过梳理后，整理出较为简易的判断方法。
关键词：SATWE；侧向刚度；转换层；嵌固
一、引言
高层建筑结构设计中，侧向刚度比的统计具有非常重要的意义，是判断结构整体安全的一个重要指标，在《抗规》（2010版）和《高规》（2010版）有多处相关条文。以《高规》为例，3.5.2条,5.3.7条12.2.1条及附录E中都分别对侧向刚度比在各种结构体系中的要求进行了相应控制，现结合PKPM2021软件及工程实例对其合理判断做出阐述。
二、嵌固层的解释
1.要区分“结构底部嵌固层”和“嵌固端所在层号”在侧向刚度比引用规范条文中的不同。
2.嵌固端所在层号，当地下室顶板可以作为嵌固端时，嵌固端所在楼层应为地上一层，即地下室层数+1，嵌固端所在楼层在SATWE中不能填写为地下室那层（详《SATWE用户手册》
3.2.1.6条），这时判断侧向刚度比时，应按《高规》5.3.7条，即地下一层与上部结构首层侧向刚度比应大于或等于2。本文实例一（有地下室）即是这种例子。
3.《高规》第3.5.2条第2款中“对结构底部嵌固层，该比值不宜小于
1.5”，该处的“结构底部嵌固层”仅指“当嵌固层为模型底层时，即嵌固端所在层号为1时”（详《SATWE用户手册》3.
2.1.6.(3)条），“如果嵌固端位于底层以上时，将不执行此条规定”（详《PKPM新天地》2011第2期41页）。也就是说，只适合没有地下室的结构，这样，楼层的底部才可能满足底层嵌固层的要求，本文实例二即是这种例子。这样，对《高规》第
SATWE总信息中侧向刚度三种参数含义
计算模型中的部分数据：
各层刚心、偏心率、相邻层侧移刚度比等计算信息
Floor No : 层号
Tower No : 塔号
Xstif，Ystif : 刚心的X，Y 坐标值
Alf : 层刚性主轴的方向
Xmass，Ymass : 质心的X，Y 坐标值
Gmass : 总质量
Eex，Eey : X，Y 方向的偏心率
Ratx，Raty : X，Y 方向本层塔侧移刚度与下一层相应塔侧移刚度的比值(剪切刚度) Ratx1，Raty1 : X，Y 方向本层塔侧移刚度与上一层相应塔侧移刚度70%的比值
或上三层平均侧移刚度80%的比值中之较小者
Ratx2，Raty2 : X，Y 方向本层塔侧移刚度与上一层相应塔侧移刚度90%、110%或者150%比值
110%指当本层层高大于相邻上层层高1.5倍时，150%指嵌固层
RJX1，RJY1，RJZ1: 结构总体坐标系中塔的侧移刚度和扭转刚度(剪切刚度)
RJX3，RJY3，RJZ3: 结构总体坐标系中塔的侧移刚度和扭转刚度(地震剪力与地震层间位移的比)
====================================================================== =====
Floor No. 1 Tower No. 1
Xstif= -2.9025(m) Ystif= -0.4783(m) Alf = 0.0000(Degree) Xmass= -2.8108(m) Ymass= -1.3220(m) Gmass(活荷折减)= 1601.4902( 1523.7156)(t)
SATWE计算参数使用说明
一、总信息
5、嵌固端所在层号10版新增
6.1.14 地下室顶板作为上部结构的嵌固部位时,应符合下列 要求： 1 地下室顶板应避免开设大洞口；地下室在地上结构相关 范围的顶板应采用现浇梁板结构,相关范围以外的地下室顶 板宜采用现浇梁板结构；其楼板厚度不宜小于180mm,混凝 土强度等级不宜小于C30,应采用双层双向配筋,且每层每个 方向的配筋率不宜小于0.25％. 2 结构地上一层的侧向刚度,不宜大于相关范围地下一层侧 向刚度的0.5倍；地下室周边宜有与其顶板相连的抗震墙. 3 地下室顶板对应于地上框架柱的梁柱节点除应满足抗震 计算要求外,尚应符合下列规定之一： 1地下一层柱截面每侧纵向钢筋不应小于地上一层柱对应纵 向钢筋的1.1倍,且地下一层柱上端和节点左右梁端实配的抗 震受弯承载力之和应大于地上一层柱下端实配的抗震受弯 承载力的1.3倍.
一、总信息
8、对所有楼层强制采用刚性楼板假定
1 对于复杂结构如不规则坡屋顶、体育馆看台、工业厂房, 或者柱项、墙顶不在同一标高,或者没有楼板等情况,如果 再强制采用刚性楼板假定,结构分析会严重失真.对这类结 构不宜硬性控制位移比,而应通过查看位移的详细输出,或 观察结构的动态变形图,以考察结构的扭转效应. 2 对于错层或带夹层的结构,总是伴有大量的越层柱,如采 用强制刚性楼板假定,所有越层柱将受到楼层约束,造成计 算结果失真.
SATWE 参数使用说明
SATWE电算结果的评价标准
SATWE电算结果的评价标准
建筑结构，尤其是高层建筑，布置复杂，电算后数据输出量很大，因此对计算结果的合理性、可靠性进行判断就显得尤为重要。设计人员必须根据力学概念和工程设计的经验，从结构整体和局部两个方面对计算结果的合理性进行分析和判断，根据其正确与否，确定其可靠性后，方可在工程中应用。如果设计不符合要求，则应检查输入数据是否有误或对结构布置进行调整，直至计算结构合理、正常为止。
一般可参考以下几点进行判断分析：
1、整体合理性分析
（1）基本平动周期
对于比较正常的工程设计，结构的基本平动周期一般可按下表判断。
如果计算结果偏离上述数值太远，应考虑工程的刚度是否合适，构件截面尺寸是否合适，剪力墙数量是否合理，应适当予以调整。如果截面尺寸、结构布置都正常，无特殊情况而偏离太远，则应检查输入数据是否有错误，如个别构件因建模不当导致局部模态控制，此时可能会出现明显不正常的较大的结构基本周期。
用户可以再SATWE的输出文件WZQ.OUT中查看到结构的基本平动周期。
（2）振型曲线
正常计算结果的振型曲线多为连续光滑的曲线，当竖向存在明显的刚度和质量突变时，振型曲线可能会有不光滑的畸变点。如个别构件因建模不当导致局部模态控制，此时的动态振型曲线表现为结构大部分不动或微动而只有个别构件在做较大的振动。
用户可通过SATWE后处理菜单12“结构整体空间振动简图”查看振型曲线。
（3）地震作用下的侧移
结构的弹性层间位移角须满足《抗震规范》5.5.1条和《高层规程》4.6.3条1款的要求。需要注意的是，该位移的计算是根据“刚性楼面”假定求得的。
SATWE参数取值及结果分析探讨之一
SATWE参数取值及结果分析探讨之一
总信息
结构材料信息:钢砼结构；结构体系:框架-剪力墙结构
竖向荷载计算信息: [模拟施工加载2]，根据《高规》5.1.9条，高层框剪基础宜取[模拟施工加载2]。对于框剪结构或框筒结构，采用模拟算法2是比较合理的，可以避免剪力墙轴力远大于实际的不合情形。
风荷载计算信息:.选[计算风荷载]
地震力计算信息:.选[计算水平地震力]，《抗规》5.1.1条（强条）
墙元细分最大控制长度(m)DMAX= 2.00.....一般工程取2.0。
是否对全楼强制采用刚性楼板假定是.............计算位移与层刚度比时选[是]，《高规》5.1.5条；
墙梁转换框架梁的控制跨高比（0为不转）：5
风荷载信息..........................................
地面粗糙程度: B类..............有密集建筑群的城市市区选[C]类，
乡村、乡镇、市郊等选[B]类，详《荷规》7.2.1条
地震信息............................................
结构规则性信息：不规则.《抗规》3.4.3条，5.2.3条；《高规》3.3.1条2款；
一般工程选[耦联]，规则结构用[非耦联]补充验算
计算振型数: NMODE=15.....《抗规》5.2.2条2款，5.2.3条2款；《高规》5.1.13条2款；参见《手册》；[耦联]取3的倍数，且≤3倍层数，[非耦联]取≤层数，参与计算振型的[有效质量系数]应≥90％
地震烈度: NAF = 7.00.....《抗规》1.0.4条，1.0.5条，3.2.4条，附录A
Pkpm位移比,刚度比,轴压比,周期比,刚重比,剪重比的计算分析
Pkpm位移比，刚度比，轴压比，周期比，刚重比，剪重比的计算分析
结构设计pkpm软件SATWE计算结果分析
SATWE软件计算结果分析
一、位移比、层间位移比控制
规范条文：
新高规的条规定，楼层竖向构件的最大水平位移和层间位移角，A、B级高度高层建筑均不宜大于该楼层平均值的倍；且A级高度高层建筑不应大于该楼层平均值的倍，B级高度高层建筑、混合结构高层建筑及复杂高层建筑，不应大于该楼层平均值的倍。
高规条规定，高度不大于150m的高层建筑，其楼层层间最大位移与层间之比（即最大层间位移角）Δu/h应满足以下要求：
结构休系Δu/h限值
框架 1/550
框架-剪力墙，框架-核心筒 1/800
:
筒中筒，剪力墙 1/1000
框支层 1/1000
名词释义：
（1）位移比：即楼层竖向构件的最大水平位移与平均水平位移的比值。
（2）层间位移比：即楼层竖向构件的最大层间位移角与平均层间位移角的比值。
其中：
最大水平位移：墙顶、柱顶节点的最大水平位移。
平均水平位移：墙顶、柱顶节点的最大水平位移与最小水平位移之和除2。
层间位移角：墙、柱层间位移与层高的比值。
最大层间位移角：墙、柱层间位移角的最大值。
！
平均层间位移角：墙、柱层间位移角的最大值与最小值之和除2。
控制目的:
高层建筑层数多，高度大，为了保证高层建筑结构具有必要的刚度，应对其最大位移和层间位移加以控制，主要目的有以下几点：
1．保证主体结构基本处于弹性受力状态,避免混凝土墙柱出现裂缝,控制楼面梁板的裂缝数量,宽度。
2．保证填充墙,隔墙,幕墙等非结构构件的完好,避免产生明显的损坏。
结构设计模型SATWE计算控制系数的正确性判断和调整
结构设计模型SATWE计算控制系数的正确性判断和调整
1．完成整体参数的正确设定
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。
刚心计算和SATWE存在差异的分析
刚心计算和SATWE存在差异的分析
一、用户问题
邮件19905，
该工程刚心计算结果SATWE和YJK差别大？
以第5层为例说明，本例差别主要在Y方向的刚心，SATWE计算的刚心Ys=2.92，而YJK计算的刚心Ys=5.44。
二、计算结果分析
1、平面上方长墙多
从平面墙的布置分析，在平面上方和下方对比，平面上方布置了2片较长的剪力墙，长墙的刚度比短墙大得多，因此刚心应该偏向平面上方，YJK的Ys计算值更加合理。
2、YJK与PMSAP结果相同
用同属于PKPM的PMSAP计算该工程，得到的该层刚心计算结果见下图，PMSAP的刚心Ys=5.3，和YJK的计算结果基本相同，和SA TWE相差甚远。
3、YJK与Etabs结果相同
将模型转入ETABS后计算的刚心位置为XCR=24.672m，YCR=5.235m。
三、SATWE在刚心计算中存在的问题
SATWE计算层刚度的方法是将所有竖向构件，包括柱、墙、斜杆的抗侧力刚度叠加，他没有考虑竖向构件在平面的位置影响，也不考虑梁、板构件刚度的影响。
SATWE计算高位转换层刚度的方法与计算刚心的算法相同，下面以一个简单高位转换层为例分析SATWE的刚度计算方法。
1、不考虑竖向构件的平面位置
如上图转换层上下各1个标准层，柱、梁尺寸相同，仅平面位置不同，SATWE计算结果是上下层刚度相同，刚度比为1，而YJK计算的刚度比为0.5。
2、不考虑梁、板刚度的影响
假设对该转换梁例的下层的梁高度由500改为800，这样下部刚度变大，但是SA TWE计算的上下层刚度比仍旧为1，也就是说，梁的刚度对层刚度没有影响，而YJK可以正确反映梁的刚度变化。
SATWE计算结果判断与分析
S ATWE 计算结果分析
一、位移比、层间位移比控制
规范条文：
新高规的 4.3.5条规定，楼层竖向构件的最大水平位移和层间位移角，A、B级
高度高层建筑均不宜大于该楼层平均值的 1.2倍；且 A级高度高层建筑不应大于该楼层平均值的 1.5倍， B级高度高层建筑、混合结构高层建筑及复杂高层建筑，不应大于该楼层平均值的 1.4倍。
高规 4.6.3条规定，高度不大于 150m的高层建筑，其楼层层间最大位移与层间之比（即最大层间位移角）Δu/h应满足以下要求：
结构休系Δu/h限值
框架1/550
框架-剪力墙，框架-核心筒 1/800
筒中筒，剪力墙1/1000
框支层1/1000
名词释义：
（1）位移比：即楼层竖向构件的最大水平位移与平均水平位移的比值。
（2）层间位移比：即楼层竖向构件的最大层间位移角与平均层间位移角的比值。
其中：
最大水平位移：墙顶、柱顶节点的最大水平位移。
平均水平位移：墙顶、柱顶节点的最大水平位移与最小水平位移之和除 2。
层间位移角：墙、柱层间位移与层高的比值。
最大层间位移角：墙、柱层间位移角的最大值。
平均层间位移角：墙、柱层间位移角的最大值与最小值之和除 2。
控制目的:
高层建筑层数多，高度大，为了保证高层建筑结构具有必要的刚度，应对其最大
位移和层间位移加以控制，主要目的有以下几点：
1．保证主体结构基本处于弹性受力状态,避免混凝土墙柱出现裂缝,控制楼面梁
板的裂缝数量,宽度。
2．保证填充墙,隔墙,幕墙等非结构构件的完好,避免产生明显的损坏。
3．控制结构平面规则性，以免形成扭转，对结构产生不利影响。
SATWE计算结果应注意项
请教：satwe计算结果须判断哪几项？根据高规哪些条？谢谢！
1、结构的位移高规p32
2、剪重比（楼层最小地震剪力系数）抗规p34
3、x、y方向刚重比，判断是否考虑重力二阶效应
4、有效质量系数>90%
5、层间侧向刚度比
超筋超限啊，这个是最重要的。
位移还要检查最大位移和层位移比小于1.5
不过只针对“平面布置复杂”的结构
不太理解satwe里“构件截面配筋计算”里面的“12层以下砼框架结构薄弱层验算”有何用处？
大水牛wrote:
1、结构的位移高规p32
2、剪重比（楼层最小地震剪力系数）抗规p34
3、x、y方向刚重比，判断是否考虑重力二阶效应
4、有效质量系数>90%
5、层间侧向刚度比
轴压比，跨度较大时还要检验扰度。
还有周期比的
满足下面的六个比值你的结构就比较合理了。
高层结构设计需要控制的六个比值
1、轴压比：主要为控制结构的延性，规范对墙肢和柱均有相应限值要求，见抗规6.3.7和6.4.6。
2、剪重比：主要为控制各楼层最小地震剪力，确保结构安全性，见抗规5.2.5。
3、刚度比：主要为控制结构竖向规则性，以免竖向刚度突变，形成薄弱层，见抗规3.4.2。
4、位移比：主要为控制结构平面规则性，以免形成扭转，对结构产生不利影响。见抗规3.4.2。
5、周期比：主要为控制结构扭转效应，减小扭转对结构产生的不利影响，要求见高规
6、刚重比：主要为控制结构的稳定性，以免结构产生滑移和倾覆，要求见高规。
TAT计算结果的正确性判断- 中华钢结构论坛
第十五章计算结果的正确性判断
（摘自TAT1998-10用户手册）
SATWE层刚度比各参数含义及 与《高规》-2010版,相关相条款对应
SATWE层刚度比各参数含义及
与《高规》-2010版，相关相条款对应关系
程序对条款的执行与结果识读
此内容为WMASS.OUT文件部分截图。（为方便说明仅以X向举例；各参具体含义见SATWE说明书，在此仅就各版本之间的差别和实际操作进行说明。）Ratx：
2011.3.31版本，此项比值所采用的刚度与SATWE程序默认的层刚度比计算方法直接相关（取程序默认的层刚度计算方法进行比值的计算）。
在SATWE总信息中选择了“计算地震作用”时，程序默认按“3”，如下图，进行计算；如果选择了“不计算地震作用”时，程序默认按“1”。
图二
SATWE 对此条的执行如下： Ratx1的计算结果：)318.07.0min(
13
1
∑++×××=i i
i
i i K K K K Ratx ，
规范依据：《高规》-2010版，5.3.7条及条文说明，如下所示。
《高规》-2010版，3.5.2条理解： 3.5.2条条文说明：
对结构“底部嵌固层”的图示理解：
砼框架SATWE计算结果分析
砼框架SATWE计算结果分析
作者：王峥
来源：《房地产导刊》2014年第12期
【摘要】框架结构通常用PKPM计算程序来进行结构设计，本文整理分析了SATWE计算结果中的部分参数，提出了相关注意事项，以求达到结构设计更加符合实际情况，供结构设计者进行参考。
【关键词】层间刚度比、刚重比、周期比、有效质量系数、剪重比、位移比
一般来讲，对于框架结构在 SATWE计算结果文本文件输出中我们最主要看的就是前3项：1.结构设计信息（WMASS.OUT）、2.周期振型地震力（WZQ.OUT）、3.结构位移（WDISP.OUT）。其它各项则在有需要时针对性查看。这里我们主要详细介绍最常用的前3项计算结果分析。
一、结构设计信息（WMASS.OUT）
1、层间刚度比：刚度比是控制结构竖向不规则性和判断薄弱层的重要指标。《高规》4.4.2条规定，“抗震设计的高层建筑结构，其楼层侧向刚度不宜小于相邻上部楼层侧向刚度的70% 或其上三层侧向刚度平均值的80% ”。当不满足本条时，按照5.1.14条规定，“其薄弱层对应于地震作用标准值的地震剪力应乘以1.15的增大系数”。
本参数可调可不调，因程序会自动判定是否因刚度比突变出现薄弱层，并自动对薄弱层放大地震剪力。但建议尽量调整满足使得结构竖向规则，避免竖向刚度上大下小的鸡腿建筑出现。且对于转换层结构中转换层属于楼层竖向抗侧力构件不连续形成的薄弱层，不论层间刚度比是多少，都应该将该层设置为薄弱层。
2、刚重比：是结构刚度与重力荷载的比值。它控制结构整体稳定的重要指标。重力二阶效应（P-Δ效应）产生的原因主要有两方面：1是因为刚度太小，而顶部荷载又很大，在建筑弯曲时，偏移太多产生了重力弯矩M = GΔ（情况1图）。2是因重力太小，而刚度又很大时，压不住整楼，使建筑在水平力下产生了整体的倾覆（见情况2图）。
SATWE软件计算结果分析
须大于90%
==========各楼层地震剪力系数调整情况 抗震规范(5.2.5)验算]========== ==========各楼层地震剪力系数调整情况 [抗震规范(5.2.5)验算]========== 层号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 X向调整系数 1.453 1.000 1.000 1.000 1.000 1.000 1.000 1.000 1.000 1.000 1.000 1.000 1.000 1.000 1.000 1.000 Y向调整系数 1.211 :本层地震剪力不满足抗震规范 (5.2.5),已作调整 :本层地震剪力不满足抗震规范 (5.2.5),已作调整 1.000 1.000 1.000 1.000 1.000 1.000 1.000 1.000 1.000 1.000 1.000 1.000 1.000 1.000 1.000
层刚度比控制
---主要为控制结构竖向规则性，以免竖向刚度突变，形成薄弱层。
规范条文： 《抗规》3.4.2 。 该层的侧向刚度小于相邻上一层 的70%，或小于其上相邻三个层侧向刚度平均值的80%时为竖向 不规则的一种，3.4.3-2其薄弱层的地震剪力应乘以1.15的增大系 数。 《高规》4.4.2条规定，抗震设计的高层建筑结构， 其楼层侧向刚度不宜小于相临上部楼层侧向刚度的70%或其上相 临三层侧向刚度平均值的80%；
satwe结果分析
规范条文：新高规的 4.3.5条规定，结构扭转为主的第一周期Tt与平动为主的第一周期T1 之比，A级高度高层建筑不应大于0.9；B级高度高层建筑、混合结构高层建筑及复杂高层建筑不应大于0.85。
一旦出现周期比不满足要求的情况，一般只能通过调整平面布置来改善这一状况，这种改变一般是整体性的，局部的小调整往往收效甚微。周期比不满足要求，说明结构的扭转刚度相对于侧移刚度较小，总的调整原则是要加强结构外圈，或者削弱内筒。
周期比：主要为限制结构的抗扭刚度不能太弱，使结构具有必要的抗扭刚度，减小扭转对结构产生的不利影响。见高规4.3.5及相应的条文说明。周期比不满足规范要求，说明结构的抗扭刚度相对于侧移刚度较小，扭转效应过大，结构抗侧力构件布置不合理。
周期比不满足规范要求时的调整方法（转）：
1、程序调整：SATWE程序不能实现。
2、结构调整：只能通过调整改变结构布置，提高结构的抗扭刚度。由于结构外围的抗侧力构件对结构的抗扭刚度贡献最大，所以总的调整原则是加强结构外围墙、柱或梁的刚度，或适当削弱结构中间墙、柱的刚度。利用结构刚度与周期的反比关系，合理布置抗侧力构件，加强需要减小周期方向（包括平动方向和扭转方向）的刚度，削弱需要增大周期方向的刚度。当结构的第一或第二振型为扭转时，可按以下方法调整：
1）SATWE程序中的振型是以其周期的长短排序的。
2）结构的第一、第二振型宜为平动，扭转周期宜出现在第三振型及以后。见抗规3.5.3条3款及条文说明“结构在两个主轴方向的动力特性(周期和振型)宜相近”。
3）当第一振型为扭转时，说明结构的抗扭刚度相对于其两个主轴（第二振型转角方向和第三振型转角方向，一般都靠近X轴和Y轴）的抗侧移刚度过小，此时宜沿两主轴适当加强结构外围的刚度，并适当削弱结构内部的刚度。
satwe各比值的分析、判别与调整
一、位移比、层间位移比控制
规范条文：
新高规的4.3.5条规定，楼层竖向构件的最大水平位移和层间位移角，A、B级高度高层建筑均不宜大于该楼层平均值的1.2倍；且A级高度高层建筑不应大于该楼层平均值的1.5倍，B级高度高层建筑、混合结构高层建筑及复杂高层建筑，不应大于该楼层平均值的1.4倍。
名词释义：
（1）位移比：即楼层竖向构件的最大水平位移与平均水平位移的比值。
（2）层间位移比：即楼层竖向构件的最大层间位移角与平均层间位移角的比值。
其中：
最大水平位移：墙顶、柱顶节点的最大水平位移。
平均水平位移：墙顶、柱顶节点的最大水平位移与最小水平位移之和除2。
层间位移角：墙、柱层间位移与层高的比值。
最大层间位移角：墙、柱层间位移角的最大值。
平均层间位移角：墙、柱层间位移角的最大值与最小值之和除2。
控制目的:
高层建筑层数多，高度大，为了保证高层建筑结构具有必要的刚度，应对其最大位移和层间位移加以控制，主要目的有以下几点：
1．保证主体结构基本处于弹性受力状态,避免混凝土墙柱出现裂缝,控制楼面梁板的裂缝数量,宽度。
2．保证填充墙,隔墙,幕墙等非结构构件的完好,避免产生明显的损坏。
3．控制结构平面规则性，以免形成扭转，对结构产生不利影响。
结构位移输出文件（WDISP.OUT）
Max-(X)、Max-(Y)----最大X、Y向位移。（mm）
Ave-(X)、Ave-(Y)----X、Y平均位移。（mm）
Max-Dx ，Max-Dy : X,Y方向的最大层间位移
Ave-Dx ，Ave-Dy : X,Y方向的平均层间位移
SATWE计算结果的分析与调整
SATWE计算结果的分析与调整
引言:
高层建筑结构空间有限元分析软件（SATWE）是中国建筑科学研究院PKPMCAD工程部专门为高层结构分析与设计而开发的基于壳元理论的三维组合结构有限元分析软件。根据SATWE电算结果文件，可以方便快捷的对《建筑抗震设计规范GB50011-2001（2008版）》(以下简称为抗规);《高层建筑混凝土结构技术规程JGJ3-2002》(以下简称为高规)中规定一些重要参数的限值，如位移、周期、轴压比、层刚度比、剪重比、刚重比、层间受剪承载力比等的限值进行判读、分析、调整与控制。本文对电算结果中最重要的三个文本输出文件和一个图形输出文
件，逐条进行分析。
一、结构设计信息WMASS.OUT
本文本信息需要分析与调整的主要包括刚度比、刚重比和层间受剪承载力之比。
1.1刚度比的控制
1.1.1规范条文及其控制意义
见《高规》4.4.2、5.1.14条及《抗规》3.4.2条。
控制刚度比主要为控制结构竖向规则性，以免竖向刚度突变，形成薄弱层。
1.1.2电算结果判读分析
剪切刚度主要用于底部大空间为一层的转换结构（例如一层框支）及地下室嵌固条件的判定，判断地下室嵌固时，依据《高规》5.3.7，地下室其上一层的计算信息中Ratx，Raty 结果不应大于0.5。剪弯刚度主要用于底部大空间为多层的转换结构（例如二层以上框支）；通常工程都采用地震剪力与地震层间位移比。在各层刚心、偏心率、相邻层侧移刚度比等计算信息中Ratx1，Raty1结果大于等于1。即满足规范要求。
1.1.3不满足时的调整方法
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剑胆琴心
SATWE 层刚度比各参数含义及 与《高规》-2010 版，相关相条款对应关系 程序对条款的执行与结果识读
此内容为 WMASS.OUT 文件部分截图。 （为方便说明仅以 X 向举例；各参具体 含义见 SATWE 说明书，在此仅就各版本之间的差别和实际操作进行说明。 ） Ratx： 2011.3.31 版本， 此项比值所采用的刚度与 SATWE 程序默认的层刚度比计算 方法直接相关（取程序默认的层刚度计算方法进行比值的计算） 。 在SATWE总信息中选择了“计算地震作用”时，程序默认按“3” ，如下 图，进行计算；如果选择了“不计算地震作用”时，程序默认按“1” 。
图二
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2011.9.30 版本，是按剪力刚度进行计算（计算结果已经注明） 。如下所示。
Ratx1 与 Ratx2： 所采用的刚度均按程序默认的层刚度计算方法，取用相应的刚度。 所不同的是，Ratx1 总是给出计算结果（无论计算地震作用与否） ，Ratx2 只有在 计算地震作用时才给出。 此条的规范依据： 《高规》-2010 版，3.5.2 条，如下所示。
SATWE 对此条的执行如下： Ratx1 的计算结果： Ratx1 = min(
Ratx1宜≥1.0
Ki Ki ， ) 1 i +3 0.7 × K i +1 0.8 × × ∑ K i 3 i +1
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Ratx2 的计算结果： 1. 当层高相同时：
Ratx2 =
Ki H × i 0.9 × K i +1 H i +1
2. 当 H i > 1.5 × H i +1 时： Ratx2 =
Ki H × i 1.1 × K i +1 H i +1 Ki H × i （此条较难满足） 1.5 × K i +1 H i +1
3. 当本层为嵌固层时： Ratx2 = 上式中的 K =RJX3。
Ratx、Ratx1 和 Ratx2 应用： Ratx 用于判断嵌固端的位置。 Ratx1 和 Ratx2 用于竖向软弱层的判断。其中， Ratx1 用于框架结构， Ratx2 用于框架-剪力墙结构、板柱-剪力墙结构、剪力墙结构、框架-核心筒结构、 筒中筒结构 Ratx≤0.5 时，本层楼板可以做为上部结构嵌固端。 规范依据： 《高规》-2010 版，5.3.7 条及条文说明，如下所示。
条文说明：
但是，PKM 不同版本之间，此比值亦有区别： 1. 2011.3.31 版本，由于是采用程序默认层刚度算法，所以当选择了“计算地震 作用”时，不能作用判断依据。 （可以在不计算地震作用下计算此比值；或者人 工计算此比值，采用 RJX1 对应的剪切刚度） 2. 2011.9.30 版本，可以直接采用。 Ratx1 和 Ratx2＞1 时，满足规范对侧向刚度的要求。 否则，为软弱层，按《高规》-2010 版， 3.5.8 条执行，如下所示。
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《高规》-2010 版，3.5.2 条理解： 3.5.2 条条文说明：
对结构“底部嵌固层”的图示理解：
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