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1、结构设计常见问题第1页，此课件共70页哦1。建模问题。建模问题2。变形问题。变形问题3。设计问题。设计问题第2页，此课件共70页哦建模问题建模问题悬空梁、悬臂梁悬空梁、悬臂梁由于采用由于采用不等高梁不等高梁的不当造成。如下图所示：的不当造成。如下图所示：悬空梁悬空梁悬臂梁悬臂梁第3页，此课件共70页哦建模问题建模问题斜梁的上下层连接斜梁的上下层连接由于建模、分析数据的局限性，坡梁的上下层连接需要由于建模、分析数据的局限性，坡梁的上下层连接需要附加端附加端柱柱才能实现。才能实现。斜梁直接与下层节点相连斜梁直接与下层节点相连实际计算时没有连接造成实际计算时没有连接造成斜向悬臂梁斜向悬臂梁在端头加柱
2、，但柱高要大于在端头加柱，但柱高要大于200200，才能保证计算正确，该柱的，才能保证计算正确，该柱的设计可以不考虑。设计可以不考虑。注意：注意：如果采用空间建模如果采用空间建模SPASCAD，则不受此影响。，则不受此影响。第4页，此课件共70页哦建模问题建模问题墙节点抬高无效墙节点抬高无效在计算程序在计算程序SATWE、TAT、PMSAP中，中，只承认柱节点和梁梁交点只承认柱节点和梁梁交点的上下变化，不考虑墙节点高度的变化的上下变化，不考虑墙节点高度的变化。因为分析时，不能考虑异。因为分析时，不能考虑异形墙。形墙。想要分析的图形想要分析的图形实际产生的图形实际产生的图形第5页，此课件共70页
3、哦建模问题建模问题错层、错层梁的合并、简化错层、错层梁的合并、简化当结构产生错层、错层梁时，如果错层当结构产生错层、错层梁时，如果错层在梁高的范围在梁高的范围内，则最好内，则最好合并，简化为同一标高的梁分析、设计。合并，简化为同一标高的梁分析、设计。SATWE、TAT、PMSAP将将不考虑小于不考虑小于500的错层梁，仍然按楼层的错层梁，仍然按楼层梁的位置分析。梁的位置分析。简化为简化为3层层错层梁，在梁高范围内或小于错层梁，在梁高范围内或小于500错层错层第6页，此课件共70页哦建模问题建模问题层间梁的建模、简化层间梁的建模、简化新版新版SATWE、TAT、PMSAP可以处理、分析层间的情况
4、，但可以处理、分析层间的情况，但是要注意：（是要注意：（1）层间梁与楼层梁不要太近，否则宜合并输入层间梁与楼层梁不要太近，否则宜合并输入；（2）层间梁形成的房间不能自动传荷载，需作为附加荷载人工输层间梁形成的房间不能自动传荷载，需作为附加荷载人工输入入。层间梁层间梁小体量夹层小体量夹层需人工定义梁上荷载需人工定义梁上荷载第7页，此课件共70页哦建模问题建模问题多塔层高不同的输入多塔层高不同的输入当多塔的层高不同时，一般当多塔的层高不同时，一般不能按错层处理不能按错层处理，应以同一层高建模，应以同一层高建模，再到后面的计算软件再到后面的计算软件SATWE、TAT、PMSAP中修改各塔层高即可。中
5、修改各塔层高即可。要要保证连梁的正确高度保证连梁的正确高度，所以，所以只能调节洞口的高度只能调节洞口的高度。对上连多塔，则要具体分析结构的实际情况，如果比较复杂，对上连多塔，则要具体分析结构的实际情况，如果比较复杂，最好采用空间建模最好采用空间建模SPASCAD。错误的简化错误的简化第8页，此课件共70页哦正确的简化按正确的简化按层数多的塔定层数多的塔定义层高义层高修改该塔的层高修改该塔的层高注意：注意：当然可以采用更先进的建当然可以采用更先进的建模模空间建模空间建模。这样可以随心。这样可以随心所欲。无须考虑简化的问题。可所欲。无须考虑简化的问题。可以采用以采用SPASCADPMSAP来来建模
6、、分析。建模、分析。进入进入SATWE、TAT以后以后第9页，此课件共70页哦建模问题建模问题柱内有多节点的连接柱内有多节点的连接当柱范围内有多根梁相连，且与柱不同节点时，应加当柱范围内有多根梁相连，且与柱不同节点时，应加柱内小梁柱内小梁，以封，以封闭房间。该小梁程序闭房间。该小梁程序自动定义为刚性梁自动定义为刚性梁。应定义两根小梁，以封闭房间应定义两根小梁，以封闭房间程序自动确认为刚性梁程序自动确认为刚性梁柱定位点柱定位点第10页，此课件共70页哦建模问题建模问题一根柱抬两根柱一根柱抬两根柱此时，需要此时，需要加刚性梁加刚性梁。加两根刚性梁加两根刚性梁，如上柱有一根如上柱有一根柱采用偏心输柱
7、采用偏心输入，则只要加入，则只要加一根刚性梁。一根刚性梁。加一根刚性梁加一根刚性梁牛腿或搭接柱等情况，牛腿或搭接柱等情况，造成上下柱完全错开造成上下柱完全错开第11页，此课件共70页哦建模问题建模问题一根梁抬两片墙一根梁抬两片墙此时，只能简化处理。转换大梁上此时，只能简化处理。转换大梁上建三根轴线建三根轴线，如下图所示：，如下图所示：中轴线定义宽中轴线定义宽转换梁转换梁上下两根轴线定义上上下两根轴线定义上部剪力墙部剪力墙建若干竖向轴线定建若干竖向轴线定义刚性梁义刚性梁上部墙与下部刚性梁上部墙与下部刚性梁交点交点刚性梁与转换梁的刚性梁与转换梁的交点交点第12页，此课件共70页哦建模问题建模问题复
8、连通域的导荷复连通域的导荷复连通域的导荷载是有问题的，复连通域的导荷载是有问题的，应避免应避免房间彼此之间产生复连通域的房间彼此之间产生复连通域的形状。此外，计算时形状。此外，计算时“弹性楼板弹性楼板”的定义也不能是复连通域。的定义也不能是复连通域。绿色区域的荷载导算有问题，应避免。绿色区域的荷载导算有问题，应避免。第13页，此课件共70页哦建模问题建模问题铰接梁的定义铰接梁的定义在在“特殊构件特殊构件”定义中，要求梁梁交点定义中，要求梁梁交点不能都是铰接不能都是铰接。也不能产生。也不能产生机机构构。程序不能处理零程序不能处理零自由度结构自由度结构结构产生机构结构产生机构结构产生机构结构产生机
9、构PMSAP可以处理零可以处理零自由度结构自由度结构第14页，此课件共70页哦建模问题建模问题越层钢支撑越层钢支撑SATWE在处理越层钢支撑时，仍按层分段考虑，这样由于钢支在处理越层钢支撑时，仍按层分段考虑，这样由于钢支撑默认是两端铰接，造成支撑越层节点产生机构。撑默认是两端铰接，造成支撑越层节点产生机构。SATWE节点产生机构，需节点产生机构，需要改为两端刚接要改为两端刚接TAT是连接越层支撑为一根，所是连接越层支撑为一根，所以不会产生机构以不会产生机构第15页，此课件共70页哦建模问题建模问题钢柱底铰接钢柱底铰接当底层柱底都设定为铰接后，结构也将产生机构。当底层柱底都设定为铰接后，结构也将
10、产生机构。应至少有一根应至少有一根柱底是刚接柱底是刚接。底部结构产生机构底部结构产生机构应至少有一个节点是刚接。应至少有一个节点是刚接。第16页，此课件共70页哦变形问题变形问题主次梁的共同工作主次梁的共同工作当次梁当主梁输入后，次梁与主梁共同产生当次梁当主梁输入后，次梁与主梁共同产生交叉梁系交叉梁系的体系承担竖的体系承担竖向荷载。竖向荷载将在主次梁之间，按向荷载。竖向荷载将在主次梁之间，按刚度传递、分配刚度传递、分配。第17页，此课件共70页哦变形问题变形问题梁抬柱的传力梁抬柱的传力梁抬柱的传力，是由梁柱协调变形完成的，梁抬柱的传力，是由梁柱协调变形完成的，柱的轴力由梁的剪力平柱的轴力由梁的
11、剪力平衡衡，所以，可以通过查看梁剪力来确认上部柱传来的集中力（即柱，所以，可以通过查看梁剪力来确认上部柱传来的集中力（即柱轴力）。轴力）。梁柱位移协调点，也是柱轴力、梁柱位移协调点，也是柱轴力、梁剪力的平衡点梁剪力的平衡点第18页，此课件共70页哦变形问题变形问题避免短梁的方法避免短梁的方法结构产生短梁后，短梁局部将会超限，因为其相对刚度很大，把局结构产生短梁后，短梁局部将会超限，因为其相对刚度很大，把局部荷载都吸收在自己身上。短梁的超限往往是部荷载都吸收在自己身上。短梁的超限往往是剪扭截面不够或斜截剪扭截面不够或斜截面抗剪不够面抗剪不够等。等。在梁宽度范围内，应简化为一点输入在梁宽度范围内，
12、应简化为一点输入第19页，此课件共70页哦对柱边的短梁，也可以采用定义刚性梁的对柱边的短梁，也可以采用定义刚性梁的方法方法超过梁宽范围产生短梁，此时才是超过梁宽范围产生短梁，此时才是真正的短梁真正的短梁，应尽量避免，因为应应尽量避免，因为应力过于集中。力过于集中。对柱边短梁可以采用对柱边短梁可以采用加加宽宽、加掖加掖等方法。等方法。柱边短梁加宽柱边短梁加宽柱边短梁加掖柱边短梁加掖第20页，此课件共70页哦变形问题变形问题从主梁伸出的悬挑梁从主梁伸出的悬挑梁从主梁伸出的悬挑梁，与从柱伸出的悬挑梁，其变形协调是不从主梁伸出的悬挑梁，与从柱伸出的悬挑梁，其变形协调是不同的。它将同的。它将受到主梁大变
13、形（相对于柱）的影响受到主梁大变形（相对于柱）的影响，从而降低了，从而降低了刚度，把自身的荷载卸向两边刚度大的挑梁。刚度，把自身的荷载卸向两边刚度大的挑梁。柱的轴向变形小柱的轴向变形小梁的弯曲变形大梁的弯曲变形大卸载方向卸载方向第21页，此课件共70页哦变形问题变形问题恒载模拟施工算法的平衡恒载模拟施工算法的平衡由于恒载模拟施工算法的特殊性，由于恒载模拟施工算法的特殊性，不能直接用模拟施工算法计算出不能直接用模拟施工算法计算出的内力，去做节点的剪力、弯矩平衡的内力，去做节点的剪力、弯矩平衡。要验算节点剪力、弯矩的平衡，应采用要验算节点剪力、弯矩的平衡，应采用“一次性加载一次性加载”的计算模的计
14、算模式。式。第第3层加载形式层加载形式第第2层加载形式层加载形式第第1层加载形式层加载形式节点平衡需要上下层的节点平衡需要上下层的内力，而它们却是内力，而它们却是在不同在不同加载条件下产生的加载条件下产生的，所以，所以不满足平衡。不满足平衡。恒载模拟施工的加载方式恒载模拟施工的加载方式一次性加载一次性加载可以满足可以满足节点平衡节点平衡第22页，此课件共70页哦变形问题变形问题框剪结构中，竖向荷载的传力框剪结构中，竖向荷载的传力 框架剪力墙结构中，由于柱轴向刚度要远小于墙的轴向刚度，在竖框架剪力墙结构中，由于柱轴向刚度要远小于墙的轴向刚度，在竖向荷载作用下，柱与墙之间的向荷载作用下，柱与墙之间
15、的连梁将调节两者的位移差连梁将调节两者的位移差，使得柱的使得柱的轴力减少，墙的轴力增大轴力减少，墙的轴力增大。高层建筑的。高层建筑的层层调整层层调整，将可能造成顶部，将可能造成顶部框架柱在竖向荷载作用下受拉。框架柱在竖向荷载作用下受拉。实际情况是：实际情况是：结构变形是在结构变形是在逐层找平、逐层变形逐层找平、逐层变形的情况下产生的，到的情况下产生的，到结构顶部时，由于大部分变形已经完成，连梁的调节作用就不会很大。结构顶部时，由于大部分变形已经完成，连梁的调节作用就不会很大。程序采用程序采用“模拟施工模拟施工1”就是体现了这种施工过程。另外：地基变形也会就是体现了这种施工过程。另外：地基变形也
16、会调整柱、墙的位移差。调整柱、墙的位移差。即使考虑了即使考虑了模拟施工模拟施工1 1，连梁也，连梁也会起到相当的调节作用会起到相当的调节作用第23页，此课件共70页哦模拟施工模拟施工1，只对上部结构起作用，对底部传基础荷载，并没有，只对上部结构起作用，对底部传基础荷载，并没有起到调节作用。所以起到调节作用。所以框剪结构传基础荷载还是会出现黑洞现象，框剪结构传基础荷载还是会出现黑洞现象，即剪力墙下的轴力很大，柱下轴力很小，造成地基沉降、承即剪力墙下的轴力很大，柱下轴力很小，造成地基沉降、承载力等验算误差载力等验算误差。可以采用可以采用“模拟施工模拟施工2”的计算方法解决这个问题，它是把柱的的计算
17、方法解决这个问题，它是把柱的轴向刚度提高轴向刚度提高10倍，以减少柱、墙的刚度差异，从而起到调倍，以减少柱、墙的刚度差异，从而起到调整传基础的荷载。整传基础的荷载。第24页，此课件共70页哦变形问题变形问题连梁的计算模型连梁的计算模型连梁作为一种重要的、敏感的结构刚度连梁作为一种重要的、敏感的结构刚度调节器调节器，其分析模型的合理，其分析模型的合理性会影响到整个结构的分析结果。性会影响到整个结构的分析结果。连梁按壳元进行划分单元方式的有限元分析模型，如果单元划分可连梁按壳元进行划分单元方式的有限元分析模型，如果单元划分可以以很细很细，则连梁跨高比再大，计算结果也是正确的。，则连梁跨高比再大，计
18、算结果也是正确的。当单元划分受到限制，当单元划分受到限制，对跨高比较大的连梁，由于单元划分不够细，对跨高比较大的连梁，由于单元划分不够细，将造成较大的分析误差将造成较大的分析误差。为此，可以按以下方式处理：。为此，可以按以下方式处理：当跨高比大于当跨高比大于5时时，连梁按框架梁输入、分析。，连梁按框架梁输入、分析。当跨高比小于当跨高比小于2.5时时，连梁按壳元（洞口）输入、分析。，连梁按壳元（洞口）输入、分析。当跨高比介于当跨高比介于5和和2.5之间时之间时，按壳元（洞口）分析，应细化单元划，按壳元（洞口）分析，应细化单元划分；按框架梁分析，结构刚度将偏柔。分；按框架梁分析，结构刚度将偏柔。第
19、25页，此课件共70页哦连梁的单元划分连梁的单元划分连梁与墙的协调节点连梁与墙的协调节点框架梁与墙的协调节点框架梁与墙的协调节点第26页，此课件共70页哦变形问题变形问题越层柱的计算模型越层柱的计算模型越层柱的特点是：越层柱的特点是：在越层点不受楼板的约束在越层点不受楼板的约束。越层柱的计算模型可以是越层柱的计算模型可以是整根接起来的模型整根接起来的模型，也可以是，也可以是每层逐根的每层逐根的计算模型计算模型。只要保证越层柱的变形特点，这两种模型的计算结果是可以。只要保证越层柱的变形特点，这两种模型的计算结果是可以一致的。一致的。越层柱越层柱TAT、SATWE越层柱模型越层柱模型，柱不，柱不连
20、接，自重各自作用在各层的连接，自重各自作用在各层的柱顶柱顶地震力、地震力、风力风力第27页，此课件共70页哦越层柱的长度系数：越层柱的长度系数：对单边越层柱，长度系数中含有柱的对单边越层柱，长度系数中含有柱的折算长度折算长度；对全越层柱，对全越层柱，SATWE的长度系数中含有柱的折算长度。的长度系数中含有柱的折算长度。Lo3LoLo2Lo1321各段柱长度和总长度各段柱长度和总长度各段柱长度系数和按全长计算的长度系数各段柱长度系数和按全长计算的长度系数长度系数应满足：长度系数应满足：Lo1*1=Lo2*2=Lo3*3=Lo*第28页，此课件共70页哦变形问题变形问题梁柱偏心的计算模型梁柱偏心的
21、计算模型当梁柱偏心时，程序自动加当梁柱偏心时，程序自动加刚域刚域，来考虑偏心产生的附加弯矩。，来考虑偏心产生的附加弯矩。也可以通过人工设置也可以通过人工设置刚性梁刚性梁来实现。来实现。梁的计算模型梁的计算模型梁的刚域梁的刚域梁端剪力梁端剪力转换为柱端轴转换为柱端轴力和弯矩力和弯矩第29页，此课件共70页哦变形问题变形问题上下柱偏心的计算模型上下柱偏心的计算模型当上下柱形心偏心连接时，程序自动加刚域，来考虑偏心产生的附加当上下柱形心偏心连接时，程序自动加刚域，来考虑偏心产生的附加弯矩。弯矩。柱水平刚域柱水平刚域上柱轴力上柱轴力转换为下柱的转换为下柱的轴力和弯矩轴力和弯矩第30页，此课件共70页哦
22、变形问题变形问题梁抬墙的偏心问题梁抬墙的偏心问题当转换梁抬偏心墙时，一般认为在竖向力作用下，墙对下部转换当转换梁抬偏心墙时，一般认为在竖向力作用下，墙对下部转换梁作用一个大的扭矩。但梁作用一个大的扭矩。但计算出的扭矩并不大计算出的扭矩并不大，因为扭矩是由梁，因为扭矩是由梁两两端转角不协调端转角不协调所产生，上部墙体虽然偏心，但它给下部的梁柱作用所产生，上部墙体虽然偏心，但它给下部的梁柱作用的是一个的是一个同向的弯曲同向的弯曲，所以，所以，偏心的效果都转化为两边柱的附加弯矩偏心的效果都转化为两边柱的附加弯矩了了。上部墙偏心将主要产生下部上部墙偏心将主要产生下部柱的柱的附加弯矩附加弯矩第31页，此
23、课件共70页哦变形问题变形问题刚性梁和刚域的区别刚性梁和刚域的区别刚性梁刚性梁可以可以独立位移独立位移，但，但不变形不变形。主要起到传递位移和力的作用。主要起到传递位移和力的作用。与构件变形与构件变形不协调不协调。刚域刚域则需要则需要依附于构件依附于构件，本身也，本身也不变形不变形，但，但随构件变形而移动随构件变形而移动。与。与构件变形构件变形协调协调。刚性梁与刚域作用是一样的，但效果不一定相同，两者不能互换。刚性梁与刚域作用是一样的，但效果不一定相同，两者不能互换。刚性梁刚性梁使局部转角增加，弯使局部转角增加，弯矩增加矩增加第32页，此课件共70页哦垂直于构件的刚域垂直于构件的刚域会使局部转
24、角增加，会使局部转角增加，产生附加弯矩产生附加弯矩沿着构件的刚域，沿着构件的刚域，附附加弯矩很小加弯矩很小第33页，此课件共70页哦变形问题变形问题剪力墙单元的划分剪力墙单元的划分剪力墙采用剪力墙采用二维有限元二维有限元模型，则单元划分不可避免。模型，则单元划分不可避免。单元划分的单元划分的粗细均匀性、对称性、合理性粗细均匀性、对称性、合理性等，都会影响到分析结等，都会影响到分析结果。果。单元划分的特征，也与二维单元的单元划分的特征，也与二维单元的协调性协调性则有关。不同的协调原则，可则有关。不同的协调原则，可以认为是不同的分析模型。以认为是不同的分析模型。SATWE采用采用节点协调节点协调的
25、单元划分原则，对划分合理性依赖强，的单元划分原则，对划分合理性依赖强，划分难度较大。划分难度较大。PMSAP采用采用节点广义协调节点广义协调的单元划分原则，对划分合理性依赖不的单元划分原则，对划分合理性依赖不强，划分比较容易控制。目前一些国外软件也采用这种广义协调强，划分比较容易控制。目前一些国外软件也采用这种广义协调的单元划分原则。的单元划分原则。单元划分目前不能人工调整，都由程序自动进行，当出现由于单单元划分目前不能人工调整，都由程序自动进行，当出现由于单元划分造成元划分造成局部分析不合理、不对称局部分析不合理、不对称时，需要调整分析结果，最好时，需要调整分析结果，最好采用多种分析模型采用
26、多种分析模型计算，以增加设计依据。如用计算，以增加设计依据。如用TAT来避开这个来避开这个问题。问题。第34页，此课件共70页哦SATWE上下墙节点上下墙节点要求协调要求协调PMSAP上下墙可以采用附加位移函上下墙可以采用附加位移函数作为约束条件的广义协调数作为约束条件的广义协调广义协调位广义协调位移函数曲线移函数曲线对于复杂高层结构也要使用对于复杂高层结构也要使用两种不同的计算模型两种不同的计算模型进行分析进行分析第35页，此课件共70页哦变形问题变形问题梁的轴力梁的轴力一般一般梁与楼板相连梁与楼板相连，且在同一标高，楼板平面内的刚度很大，面内，且在同一标高，楼板平面内的刚度很大，面内相对位
27、移很小，所以，相对位移很小，所以，梁的轴力是可以忽略的，刚性楼板假定就是这梁的轴力是可以忽略的，刚性楼板假定就是这样考虑的样考虑的。考虑楼板的面内变形，或没有楼板，梁会有轴力。考虑楼板的面内变形，或没有楼板，梁会有轴力。混凝土梁的轴压力一般不考虑，混凝土梁的轴压力一般不考虑，轴拉力与弯矩一起按偏拉构件轴拉力与弯矩一起按偏拉构件设计设计。钢梁产生轴力，钢梁产生轴力，梁应按钢柱的方式梁应按钢柱的方式验算应力比。验算应力比。斜梁、坡梁一般都有轴力。斜梁、坡梁一般都有轴力。框支转换梁一般应考虑轴拉力，应按偏拉构件设计框支转换梁一般应考虑轴拉力，应按偏拉构件设计。第36页，此课件共70页哦框支梁上部墙体
28、内力的框支梁上部墙体内力的起拱作用起拱作用起拱起拱对下部墙、梁产生对下部墙、梁产生拉力拉力第37页，此课件共70页哦第38页，此课件共70页哦设计问题设计问题柱墙活荷载折减柱墙活荷载折减 较较多多的的用用户户理理解解这这个个折折减减系系数数存存在在问问题题。这这里里关关键键是是要要理理解解“计计算算截截面面以以上上层层”这这句句话话。当当一一个个10层层的的结结构构，按按这这句句话话的的理理解解，各层的各层的“柱墙或荷载折减系数柱墙或荷载折减系数”将是如下。将是如下。层号层号 折减系数折减系数层号层号 折减系数折减系数 10 1.0 9 1.0 8 0.85 7 0.85 6 0.70 5 0
29、.70 4 0.65 3 0.65 2 0.65 1 0.60从从折折减减系系数数来来看看，说说明明从从1到到10层层满满布布活活荷荷载载的的概概率率为为60%，对对第第6层层来来说说6到到10层层满满布布活活荷荷载载的的概概率率为为70%，而而顶顶层层满满布布活活荷荷载载的的概概率率则为则为100%。这说明活荷载折减的科学性、合理性。这说明活荷载折减的科学性、合理性。第39页，此课件共70页哦1.01.00.850.850.70.70.650.650.650.6各层柱墙活荷载折减系数各层柱墙活荷载折减系数第40页，此课件共70页哦设计问题设计问题梁活荷载折减梁活荷载折减梁梁活活荷荷载载折折减
30、减是是根根据据梁梁的的承承受受荷荷载载面面积积而而确确定定的的，这这样样就就会会造造成成比较复杂的折减方式，且可能比较复杂的折减方式，且可能每根梁不同每根梁不同。PMCAD在在处处理理这这个个问问题题时时，采采用用了了折折减减楼楼面面荷荷载载的的方方式式，这这样样就就把把搂搂面面的的外外荷荷载载折折减减了了，同同时时，它它也也就就把把结结构构的的整整体体质质量量、地地震震作作用用、所所有有构构件件的的内内力力都都折折减减了了。鉴鉴于于这这样样的的处处理理方方式式，建议在选择梁活荷载折减时，应建议在选择梁活荷载折减时，应慎重考虑慎重考虑。所所以以，在在使使用用PKPM系系列列的的软软件件中中，活
31、活荷荷载载折折减减最最好好不不要要重重复复使使用用，如如考考虑虑了了梁梁的的活活荷荷载载折折减减，则则在在SATWE、TAT中中最最好好不不要要选选择择“柱墙活荷载折减柱墙活荷载折减”，以避免活荷载折减过多。反之亦然。，以避免活荷载折减过多。反之亦然。第41页，此课件共70页哦梁承受面荷载的面积梁承受面荷载的面积第42页，此课件共70页哦设计问题设计问题梁设计弯矩放大系数的合理使用梁设计弯矩放大系数的合理使用梁弯矩放大系数梁弯矩放大系数起源于梁的活荷载不利布置起源于梁的活荷载不利布置，当不考虑活荷载不，当不考虑活荷载不利布置时，梁活荷载弯矩偏小，程序试图通过这个参数来调整利布置时，梁活荷载弯矩
32、偏小，程序试图通过这个参数来调整梁的弯矩。梁的弯矩。过去这个参数只乘在梁的跨中正弯矩上，但是实际上活荷载过去这个参数只乘在梁的跨中正弯矩上，但是实际上活荷载不利布置不但对梁的正弯矩有影响，对负弯矩也有影响，所不利布置不但对梁的正弯矩有影响，对负弯矩也有影响，所以，目前这个参数以，目前这个参数在梁正负弯矩上都乘在梁正负弯矩上都乘。当考虑活荷载不利布置时，梁弯矩放大系数宜取当考虑活荷载不利布置时，梁弯矩放大系数宜取1.0。如果活荷。如果活荷载较小，则即使不考虑活荷载不利布置，该系数也不要取得过大，载较小，则即使不考虑活荷载不利布置，该系数也不要取得过大，宜取宜取1.1以下以下。只有当活荷载较大时，
33、该系数需要取得大些。只有当活荷载较大时，该系数需要取得大些。梁弯矩放大系数是最后梁弯矩放大系数是最后乘在组合设计弯矩乘在组合设计弯矩上（弯矩包络图上），上（弯矩包络图上），所以它所以它把恒、活、地震、风的荷载都放大了把恒、活、地震、风的荷载都放大了。第43页，此课件共70页哦放大前的设计包络放大前的设计包络放大后的设计包络放大后的设计包络放大后的设计包络放大后的设计包络放大前的设计包络放大前的设计包络第44页，此课件共70页哦设计问题设计问题剪力墙加强区起算层号的合理应用剪力墙加强区起算层号的合理应用这个参数主要是针对这个参数主要是针对有地下室有地下室结构、结构、多层带剪力墙多层带剪力墙结构、
34、结构、底框剪力底框剪力墙墙结构而设置的。起算层号是指建模输入的结构自然层号。结构而设置的。起算层号是指建模输入的结构自然层号。当有多层地下室时，当有多层地下室时，地下地下1层以下可以不按加强区设计层以下可以不按加强区设计，此时该参数，此时该参数可以起到抬高起算层号的目的。可以起到抬高起算层号的目的。多层带剪力墙结构或底框剪力墙结构，由于剪力墙的轴压比很小，按多层带剪力墙结构或底框剪力墙结构，由于剪力墙的轴压比很小，按照抗震规范可以不设加强区，可以把照抗震规范可以不设加强区，可以把“剪力墙加强区起算层号剪力墙加强区起算层号”定义定义为为大于结构层大于结构层，则结构分析时将没有剪力墙的加强区。，则
35、结构分析时将没有剪力墙的加强区。第45页，此课件共70页哦地下一层以下可以不地下一层以下可以不作为加强区作为加强区底框和多层剪力墙结构可以底框和多层剪力墙结构可以不作为加强区不作为加强区剪力墙加强起算层号填剪力墙加强起算层号填 3剪力墙加强起算层号填剪力墙加强起算层号填 4第46页，此课件共70页哦设计问题设计问题振型数的合理选取振型数的合理选取结构可以求得到的特征值是有限的。即结构的周期、振型数结构可以求得到的特征值是有限的。即结构的周期、振型数是有限的。结构的特征值数与结构是有限的。结构的特征值数与结构有质量贡献的自由度数有质量贡献的自由度数有关。有关。有质量贡献的自由度数：有质量贡献的自
36、由度数：对一块刚性楼板有对一块刚性楼板有3个。对一个弹性节点有个。对一个弹性节点有2个个。结构分析时，统计刚性板数和弹性节点数，即可得出可能计算出的结构分析时，统计刚性板数和弹性节点数，即可得出可能计算出的最大特征值数。最大特征值数。当结构的有质量贡献的自由度数较多时，求出所有的特征值会消耗当结构的有质量贡献的自由度数较多时，求出所有的特征值会消耗很多时间，而对结构影响大的特征参数往往是前面的特征值，所以很多时间，而对结构影响大的特征参数往往是前面的特征值，所以没有必要把所有的特征值都求出来没有必要把所有的特征值都求出来。特征值数的合理数量可以由特征值数的合理数量可以由“有效质量系数有效质量系
37、数”来判定来判定第47页，此课件共70页哦刚性楼板刚性楼板3个带质量的自由度个带质量的自由度Dx、Dy、z弹性节点有弹性节点有2个带质量的自由度个带质量的自由度dx、dy第48页，此课件共70页哦设计问题设计问题梁刚度放大系数的合理应用梁刚度放大系数的合理应用梁刚度放大是基于梁刚度放大是基于楼板楼板而设置的，在分析时，程序对梁只考虑了矩而设置的，在分析时，程序对梁只考虑了矩形截面，刚度偏小。形截面，刚度偏小。目前程序的设置及处理方式目前程序的设置及处理方式比较粗糙比较粗糙，整个结构只设两个（中梁、，整个结构只设两个（中梁、边梁）。严格说来，应根据每层每根梁的楼板情况而定。边梁）。严格说来，应根
38、据每层每根梁的楼板情况而定。程序下一步将增加这种细化的功能。程序下一步将增加这种细化的功能。楼板和梁共同工作楼板和梁共同工作第49页，此课件共70页哦设计问题设计问题铰接梁的合理设置铰接梁的合理设置混凝土梁应该混凝土梁应该都是刚接都是刚接，没有严格意义上的铰接，所以设置铰，没有严格意义上的铰接，所以设置铰接是有问题的。接是有问题的。铰接梁定义的太多，导致铰接梁定义的太多，导致内力的重分布内力的重分布，内力分配不合理因数加大，内力分配不合理因数加大，计算结果不合理。结构分析应真实可信。计算结果不合理。结构分析应真实可信。剪力墙面外的约束程序可以比较剪力墙面外的约束程序可以比较真实的刚度比真实的刚
39、度比来表现，不应通过铰接来表现，不应通过铰接的方式调整梁端弯矩。的方式调整梁端弯矩。梁的超限应具体情况具体分析，切勿通过梁的超限应具体情况具体分析，切勿通过盲目设置梁的铰接盲目设置梁的铰接，来达到梁不超限的目的。来达到梁不超限的目的。墙面外墙面外刚度小刚度小，约束小约束小，梁端，梁端负弯矩自然就小负弯矩自然就小第50页，此课件共70页哦设计问题设计问题柱非加密区箍筋柱非加密区箍筋 柱承受的剪力，在柱承受的剪力，在全长度上是不变全长度上是不变的。的。柱非加密区的箍筋面积，就是柱柱非加密区的箍筋面积，就是柱实际受剪实际受剪的计算箍筋面积。当该面积较的计算箍筋面积。当该面积较大时，该柱箍筋将全长加密
40、，即没有非加密区了。大时，该柱箍筋将全长加密，即没有非加密区了。由于柱剪力一般较小，往往小于构造要求，所以柱加密区箍筋往由于柱剪力一般较小，往往小于构造要求，所以柱加密区箍筋往往是构造配箍。往是构造配箍。柱剪力全长不变柱剪力全长不变非加密区非加密区柱实际计算的柱实际计算的箍筋面积箍筋面积加密区加密区柱构造箍筋面积柱构造箍筋面积加密区加密区柱构造箍筋面积柱构造箍筋面积第51页，此课件共70页哦设计问题设计问题梁非加密区箍筋梁非加密区箍筋梁非加密区的箍筋，是根据剪力实际计算出来的。梁箍筋是否有非加密梁非加密区的箍筋，是根据剪力实际计算出来的。梁箍筋是否有非加密区，应根据剪力的变化而定。区，应根据剪
41、力的变化而定。梁全长度上剪力的变化梁全长度上剪力的变化（1.52）Ho这个位置的剪力配箍就是非加这个位置的剪力配箍就是非加密区配箍的依据密区配箍的依据第52页，此课件共70页哦设计问题设计问题超配系数的作用超配系数的作用 当结构设计为当结构设计为9度，或度，或1级框架结构时，程序根据级框架结构时，程序根据“超配系数超配系数”来来计算计算“强柱弱梁强柱弱梁”、“强剪弱弯强剪弱弯”的的内力调整系数内力调整系数。在验算楼层抗剪承载力时，程序用在验算楼层抗剪承载力时，程序用超配系数乘以计算配筋超配系数乘以计算配筋作为作为截截面的配筋面积面的配筋面积。配筋面积配筋面积As中已经乘以中已经乘以超配系数超配
42、系数第53页，此课件共70页哦 第54页，此课件共70页哦设计问题设计问题地下室外墙的配筋地下室外墙的配筋 地下室外墙的平面外验算、配筋，程序按如下方式进行：地下室外墙的平面外验算、配筋，程序按如下方式进行：1。按。按单向板单向板计算墙板上中下的弯矩，计算时取计算墙板上中下的弯矩，计算时取上下嵌固上下嵌固、和、和上端简上端简支下端嵌固支下端嵌固两种模型，取两种模型，取平均值平均值设计；设计；2。按。按纯弯板纯弯板设计、和设计、和压弯压弯薄柱设计，两者配筋取大。薄柱设计，两者配筋取大。3。按人防要求，验算。按人防要求，验算延性比延性比。验算弯矩验算弯矩白线白线按纯弯板配筋按纯弯板配筋弯矩取上弯矩
43、取上中下的大值中下的大值按压弯配筋按压弯配筋弯矩取上中下的大弯矩取上中下的大值，轴力取设计值值，轴力取设计值第55页，此课件共70页哦设计问题设计问题多塔的多塔的0.2Qo调整调整 当当多塔框剪结构多塔框剪结构进行进行整体分析整体分析时，时，SATWE对对0.2Qo的调整却的调整却没有没有分塔进行分塔进行。所以要特别注意这一点。所以要特别注意这一点。TAT考虑了分塔的考虑了分塔的0.2Qo的调整。的调整。建议建议在用在用SATWE时，对多塔的框剪结构时，对多塔的框剪结构切开切开分析，以保证框架调分析，以保证框架调整的正确。整的正确。切开分析，以保证切开分析，以保证0.2Qo调整的正确调整的正确
44、第56页，此课件共70页哦设计问题设计问题周期折减系数的理解周期折减系数的理解周期折减系数周期折减系数并不改变结构的基本振动特征并不改变结构的基本振动特征，即输出表达的结构，即输出表达的结构周期是不变的。周期是不变的。周期折减系数是周期折减系数是放大地震作用放大地震作用的方法之一。的方法之一。周期折减系数是根据结构早期弹性刚度较大（因为有大量的填充墙）周期折减系数是根据结构早期弹性刚度较大（因为有大量的填充墙）而在地震作用时破坏这种特性，而设置的放大地震作用的系数。而在地震作用时破坏这种特性，而设置的放大地震作用的系数。周期折减前的周期折减前的max周期折减后的周期折减后的maxTg5Tg0.
45、16.0=(Tg/T)2maxTT第57页，此课件共70页哦设计问题设计问题梁受弯配筋梁受弯配筋 梁配筋根据跨高比区分，有：梁配筋根据跨高比区分，有：v（1）跨高比大于）跨高比大于5普通梁配筋；普通梁配筋；v（2）跨高比在）跨高比在2.5和和5之间之间深受弯梁配筋；深受弯梁配筋；v（3）跨高比小于）跨高比小于2.5深梁配筋。深梁配筋。由于深受弯梁、深梁的配筋，与钢筋的摆放有关，所以输出的钢由于深受弯梁、深梁的配筋，与钢筋的摆放有关，所以输出的钢筋面积还含有构造筋、腰筋等，造成使用中的理解问题。现筋面积还含有构造筋、腰筋等，造成使用中的理解问题。现SATWE、TAT、PMSAP均只采用普通梁的配
46、筋模式。均只采用普通梁的配筋模式。梁配筋根据受力区分，有：梁配筋根据受力区分，有：v（1）纯受弯配筋；（）纯受弯配筋；（2）拉弯配筋，受压按纯弯考虑。）拉弯配筋，受压按纯弯考虑。梁按配筋形式区分，有梁按配筋形式区分，有:v（1）单排配筋；受压区高度）单排配筋；受压区高度ho=h-cover-12.5v（2）双排配筋；受压区高度）双排配筋；受压区高度ho=h-cover-12.5-25v（3）双筋配筋。考虑受压筋的作用）双筋配筋。考虑受压筋的作用第58页，此课件共70页哦梁主筋超筋信息：梁主筋超筋信息：规范只规定框架梁支座在抗震设计时，最大配筋率不能超过规范只规定框架梁支座在抗震设计时，最大配筋
47、率不能超过2.5%，这是为了保证梁的塑性铰发生在梁的支座处，使梁能够起到耗能的，这是为了保证梁的塑性铰发生在梁的支座处，使梁能够起到耗能的作用。作用。对梁跨中，规范没有要求，程序按对梁跨中，规范没有要求，程序按4%的配筋率提示。同时也需要满的配筋率提示。同时也需要满足梁的抗弯承载力。足梁的抗弯承载力。梁配筋控制：梁配筋控制：v（1）梁设计弯矩放大系数，主要指没有考虑活荷载不利布置时，梁）梁设计弯矩放大系数，主要指没有考虑活荷载不利布置时，梁内力的放大；内力的放大；v（2）梁设计弯矩不小于简支梁弯矩的）梁设计弯矩不小于简支梁弯矩的1/2，即两者取大来计算配，即两者取大来计算配筋；筋；v（3）梁主
48、筋是拉筋、压筋取大输出。）梁主筋是拉筋、压筋取大输出。第59页，此课件共70页哦设计问题设计问题梁剪扭配筋梁剪扭配筋梁设计扭矩折减：梁设计扭矩折减：v（1）没有楼板时，不折减；）没有楼板时，不折减；v（2）考虑）考虑“弹性板弹性板6”和和“弹性板弹性板3”时，不折减。时，不折减。梁剪扭配筋：梁剪扭配筋：v（1）梁剪扭纵筋采用箍筋的强度（偏大），注意：最近的版本）梁剪扭纵筋采用箍筋的强度（偏大），注意：最近的版本改为主筋的强度；改为主筋的强度；v（2）剪扭箍筋中纯扭箍筋）剪扭箍筋中纯扭箍筋Ast1的配筋方法，即最外圈单根箍的配筋方法，即最外圈单根箍筋面积不小于筋面积不小于Ast1；v（3）剪扭配
49、筋不考虑地震作用。）剪扭配筋不考虑地震作用。第60页，此课件共70页哦设计问题设计问题柱配筋计算和验算柱配筋计算和验算柱配筋方式柱配筋方式：v（1）单偏压；（）单偏压；（2）双偏压。）双偏压。柱单偏压配筋计算：柱单偏压配筋计算：v（1）配筋时只考虑弯曲面内的弯矩和轴力；）配筋时只考虑弯曲面内的弯矩和轴力；v（2）当截面以轴向受力为主时，配筋偏大；）当截面以轴向受力为主时，配筋偏大；v（3）同一组设计内力中，两个方向的弯矩同时很大，则配筋偏小。）同一组设计内力中，两个方向的弯矩同时很大，则配筋偏小。柱双偏压配筋计算：柱双偏压配筋计算：v（1）配筋时同时考虑两个方向的弯矩和轴力，但是为多解；）配筋
50、时同时考虑两个方向的弯矩和轴力，但是为多解；v（2）多解方式造成配筋偏大。）多解方式造成配筋偏大。柱单偏压计算控制：柱单偏压计算控制：对每一组设计内力（弯矩、轴力）计算出单边配筋面积，取最大对每一组设计内力（弯矩、轴力）计算出单边配筋面积，取最大值输出。值输出。第61页，此课件共70页哦柱双偏压计算控制：柱双偏压计算控制：v（1）截面配筋按：角筋、）截面配筋按：角筋、B边腹筋、边腹筋、H边腹筋，控制；边腹筋，控制；v（2）对第）对第1组设计内力（两个方向弯矩和轴力）进行配筋计算，初步组设计内力（两个方向弯矩和轴力）进行配筋计算，初步确定截面的确定截面的角筋角筋、B边腹筋边腹筋、H边腹筋边腹筋；