基于SATWE结构分析软件中的参数选取和结果分析的探讨
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1基于SATWE结构分析软件中
参数选取和结果分析的探讨
摘要:SATWE结构分析软件具有准确、高效等特点,在结构设计中得到了广泛应用。对SATWE结构分析软件中参数选取进行了探讨,以便结构设计人员在利用SATWE结构分析软件进行结构分析时能够输入合理的参数,从而保证计算结果的正确性。通过对图形文件和文本文件的查看和分析,判断一些比值是否满足规范要求,并进行相应的调整和完善,使得结构计算过程科学化,提高了设计工作效率的同时也保证了结构设计的安全可靠。
关键词:SATWE;参数选取;结果分析
中图分类号:TU318+.2 文献标识码:A
The discussion of parameters’selection and results’ analysis
of SATWE structural analysis software
Abstract:SATWE structual analysis software is accurate and efficient, and it has been widely applied in structual design. This article has discussed the selection of parameters of SATWE structual analysis software, so that structual designers can enter the resonable parameters, in order to ensure the correctness of the calculations. To detemine the ratios whether to meet requirements of criterions through viewing and analyzing the graphic files and text files.And make appropriate adjustment and improvement so that the process of structual calculation becomes more scientific.It improves the efficiency of the design work but also to ensure the safety and reliability of the structual design.
Key words: SATWE; parameters’ selection; results’ analysis
1引言
高层建筑结构在完成PKPM建模以后,需要利用SATWE结构分析软件进行分析。在此之前,需要完成参数的合理选取,然后再试算。试算后查看结果、分析结果,根据计算结果再反过来调整参数和模型,如此反复,直至结果满足规范要求。
2参数选取
利用SATWE结构分析软件进行分析之前,需要完成参数的合理选取,软件参数的合理选取对于软件分析结果的正确性具有重要的意义。本文将主要从水平力和整体坐标夹角(度)、恒活荷载计算信息、计算振型个数、梁端负弯矩调幅系数、梁活荷载内力放大系数、梁扭矩折减系数、中梁刚度放大系数等方面来探讨。
1 水平力和整体坐标夹角(度)
由于设计人员事先很难估算结构的最不利地震作用方向,因此可以先取初始值0。试算后,计算书中会输出结构最不利方向角,如果这个角度与主轴夹角大于 15°,应将该角度输入重新计算,以考虑最不利地震作用方向的影响。
2 恒活荷载计算信息[1]
对施工过程竖向荷载的模拟有以下几种,它们各自的适用范围是不同的,设计人员应该根据工程的实际情况正确的选择加载方式,以最大程度的反映施工的真实情况。
(1)一次性加载
采用整体刚度模型,按一次加载方式计算竖向力。由于上部的竖向位移往往偏大,为了协调如此大的竖向位移,有时会出现拉柱或梁没有负弯矩的不真实的情况。适用于钢结构、多层结构和有上传荷载(例如吊柱)的结构。
(2)模拟施工加载1
采用整体刚度分层加载模型,按逐层加载、逐层找平的加载方式计算竖向力,但是为了简化计算模型,程序并没有逐层增加结构刚度。适用于多高层结构。
(3)模拟施工加载2
按模拟施工加载1的加载方式计算竖向力,但为了防止框筒结构按刚度分配荷载可能出现的不合理情况,将筒体外围框架构件的刚度放大10倍后再进行荷载分配,从而避免墙轴力远大于柱轴力的不合理情况。仅适用于框筒结构向基础软件传递荷载(不要传递刚度)。
(4)模拟施工加载3
采用分层刚度分层加载模型,按逐层加载、逐层找平的加载方式计算竖向力,在每层加载时不用总体刚度,而是只用本层及本层以下的刚度。适用于多高层无吊车结构,更符合工程的实际情况,推荐使用。
3 计算振型个数
通常振型数取值应不小于3,且为3的倍数,并且必须保证有效质量系数大于0.9。当有效质量小于0.9时,说明计算振型数量不够,后续振型产生的地震效应被忽略了,地震作用偏小,结构设计不安全。《高层建筑混凝土结构技术规程》[2]第5.1.13条规定:抗震设计时,宜考虑平扭耦联计算结构的扭转效应,振型数不应小于15,对于多塔楼结构的振型数不应小于塔楼数的9倍。但是,振型数也不能取的过多,不能多于结构有质量贡献的自由度总数,否则不仅浪费时间,还可能使计算结构发生畸变。
4 梁端负弯矩调幅系数
《高层建筑混凝土结构技术规程》[2]第5.2. 3条规定:在竖向荷载作用下,可考虑框架梁端塑性变形内力重分布对梁端负弯矩乘以调幅系数进行调幅。装配整体式框架梁端负弯矩调幅系数可取为0.7~0.8,现浇框架梁端负弯矩调幅系数可取为0.8~0.9。一般工程取0.85。
5 梁活荷载内力放大系数
《高层建筑混凝土结构技术规程》[2]第 5.1.8条规定:高层建筑结构内力计算中,当楼面活荷载大于2
kN m时,应考虑楼面活荷载不利布置引起的结构内力的增大。对于此类建筑一般取1.1~1.2;对于一般的4/
高层建筑,取1.0;对于已经考虑了活荷载的不利布置时,取1.0。此系数只有在活荷载比较大时才考虑!
6 梁扭矩折减系数
《高层建筑混凝土结构技术规程》[2]第5.2.4条规定:高层建筑结构楼面梁受扭计算时应考虑现浇楼盖对梁的约束作用。当计算中未考虑现浇楼盖对梁扭转的约束作用时,可对梁的计算扭矩予以折减。梁扭矩的折减系数应根据梁周围楼盖的约束情况确定。一般取0.4。
7 连梁刚度折减系数
《高层建筑混凝土结构技术规程》[2]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。连梁刚度折减,即允许大震下连梁开裂,连梁的损坏可以保护剪力墙,有利于提高结构的延性和实现多道抗震设防。通常6、7度地区连梁刚度折减系数可取0.7,8、9度地区可取0.5,非抗震设防地区和风荷载控制为主的地区不折减或少折减。
8 中梁刚度放大系数
《高层建筑混凝土结构技术规程》[2]第5.2.2条规定:在结构内力与位移计算中,现浇楼盖和装配整体
式楼盖中,梁的刚度可考虑翼缘的作用予以增大。近似考虑时,楼面梁刚度增大系数可根据翼缘情况取1.3~2.0。通常中框架梁可取2.0。(但是放大后梁内力相应增大,配筋多,柱子内力减小,配筋少,形成强梁