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结构专业技术文件（J02-2010）SATWE结构模型输入及参数设置2010年7月结构模型输入及参数设置1、总信息：1.1水平力与整体坐标系夹角：0根据抗规（GB50011-2001）5.1.1条规定，“一般情况下，应允许在建筑结构的两个主轴方向分别计算水平地震作用并进行抗震验算，各方向的水平地震作用应由该方向的抗侧力构件承担；有斜交抗侧力构件的结构，当相交角度大于15度时，应分别计算各抗侧力构件方向的水平地震作用”。当计算地震夹角大于15度时，给出水平力与整体坐标系的夹角（逆时针为正），程序改变整体坐标系，但不增加工况数。同时，该参数不仅对地震作用起作用，对风荷载同样起作用。通常情况下，当Satwe文本信息“周期、振型、地震力”中地震作用最大方向与设计假定大于15度（包括X、Y两个方向）时，应将此方向重新输入到该参数进行计算。1.2混凝土容重：26KN/m2本参数用于程序近似考虑其没有自动计算的结构面层重量。同时由于程序未自动扣除梁板重叠区域的结构荷载，因而该参数主要近似计算竖向构件的面层重量。通常对于框架结构取25-26KN/m2；框架-剪力墙结构取26KN/m2；剪力墙结构，取26-27KN/m2。1.3钢容重：78KN/m2一般情况下取78，当考虑饰面设计时可以适当增加。1.4裙房层数：按实际填入混凝土高规（JGJ3-2002）第4.8.6条规定：与主楼连为整体的裙楼的抗震等级不应低于主楼的抗震等级，主楼结构在裙房顶部上下各一层应适当加强抗震措施。同时抗规（GB50011-2001）6.1.10条条文说明要求：带有大底盘的高层抗震墙（筒体）结构，抗震墙的底部加强部位可取地下室顶板以上H/8，向下延伸一层，大底盘顶板以上至少包括一层。裙房与主楼相连时，加强部位也宜高出裙房一层。本参数必须按实际填入，使程序根据规范自动调整抗震等级，裙房层数包括地下室层数。1.5转换层所在层号：按实际填入该参数为程序决定底部加强部位及转换层上下刚度比的计算和内力调整提供信息。输入转换层号后，程序可以自动判读框支柱、框支梁及落地剪力墙的抗震等级和相应的内力调整。同时当转换层号大于等于三层时，程序自动对落地剪力墙、框支柱抗震等级增加一级。自动实现0.2Q0或0.3Q0的调整。本参数必须按实际填入，转换层层号包括地下室层数。指定转换层层号后，框支梁、柱及转换层的弹性楼板还应在特殊构件定义中指定。1.6地下室层数：按实际填入程序据此信息决定底部加强区范围和内力调整，内力组合计算时，其控制高度扣除了地下室部分；对I、II、III、即抗震结构的底层内力调整系数乘在地下室的上一层；剪力墙的底部加强部位扣除了地下室部分。程序据该参数扣除地下室的风荷载，并对地下室的外围墙体进行土、水压力作用的组合，有人防荷载时考虑水平人防荷载。本参数必须按实际填入，当地下室局部层数不同时，以主楼地下室层数输入。1.7墙元细分最大控制长度：2.0；该参数用于墙元细分形成一系列小壳元时，为确保设计精度而给定的壳元边长限值。该限值对精度有影响但不敏感。对于尺寸较大的剪力墙，可取2.0，对于框支结构和其他的复杂结构、短肢剪力墙等，可取1.0～1.5。1.8强制刚性楼板假定：按照需要勾选计算楼层位移比和结构层间位移比时应勾选；计算结构周期、位移、内力与配筋计算时不应沟选。1.9墙元侧向节点：内部墙元刚度矩阵凝聚计算的控制参数。对于多层结构或者复杂高层建筑需提高计算精度时，选择出口节点；对于一般高层建筑，可选择内部节点。选择出口节点，只把因墙元细分而在其内部形成的节点凝聚掉，四边上的节点均作为出口节点，墙元的变形协调性较好，但计算量大；选择内部节点，墙元仅保留上下两边的节点作为出口节点，墙元的其它节点作为内部节点被凝聚掉，故墙元两侧的变形不协调，精度稍差，但效率高。1.10墙梁转框架梁：5（填0为不转换）目前程序只能自动转换规则对齐、墙厚不变的洞口。设计时应通过平面图查看转换后的结果。连梁按照壳元进行有限元分析，当壳元划分不够细时，将造成较大的误差。具体操作时，当跨高比大于5时，应直接按照框架梁输入，跨高比小于2.5时，按洞口输入，其它情况可酌情处理。1.11结构材料信息：钢筋混凝土结构根据该参数确定地震作用和风荷载计算所遵照的规范。不同结构的地震影响系数取值不同，不同结构体系的风振系数不同，结构基本周期也不同，影响风荷计算。结构材料信息分应按实填写。其中底框结构按砌体结构填写。1.12结构体系：按照实际结构体系填写规范规定不同体系的结构内力调整及配筋要求不同，程序根据该参数对应规范中相应的调整系数。当结构体系定义为短肢剪力墙时，对墙肢高度和厚度之比小于8的短肢剪力墙，程序对其抗震等级自动提高一级。(短肢剪力墙见高规7.1.2)结构体系应在给出的多种体系中选最接近实际的一种按实填写。1.13荷载计算信息：模拟施工加载3程序给出4种模拟施工加载方式，通常情况下应选择模拟施工加载3。一次性加载：整体刚度一次加载，适用于多层结构、有上传荷载的情况；模拟施工加载1：整体刚度分次加载，可提高计算效率，但与实际不相符；模拟施工加载2：整体刚度分次加载，但分析时将竖向构件的刚度放大10倍，是一种近似方法，改善模拟施工加载1的不合理处，是结构传给基础的荷载比较合理；模拟施工加载3：分层刚度分次加载，比较接近实际情况。1.14风荷载计算信息：计算风荷载除完全的地下结构，均应计算风荷载。1.15地震作用计算信息：计算水平地震作用一般应计算水平地震作用，按照抗震规范（GB50011-2001）5.1.1条规定，8、9度时的大跨度和长悬臂结构及9度时的高层建筑（如结构转换层中的转换构件、跨度大于24m的楼盖或屋盖、悬挑大于2m的水平悬臂构件等），应计算竖向地震作用。抗震规范（GB50011-2001）5.1.6条对于6度区的建筑，规定可不进行截面抗震验算。但目前应进行结构抗震验算。1.16结构所在地区：全国。目前山东省没有地方规定，按国家规范执行。广东、上海等地区的工程按要求选择。1.17施工次序：按工程需要对一些传力复杂的结构，如转换层结构、下层荷载由上层构件传递的结构、巨型结构等，应采用多层施工的施工次序。对于带转换层的结构，应指定转换层及其上两层为同一施工次序，目的是避免逐层施工导致缺少上部构件刚度贡献而产生荷载丢失。对广义层结构模型，应考虑楼层的连接关系指定施工次序。但这时应注意必须定义模拟施工加载3。2、风荷载信息：2.1修正后的基本风压：按荷载规范荷载规范（GB5009-2001）7.1.2条规定：一般按照50年一遇的风压采用，但不得低于0.3KN/m2。对于高层建筑、高耸结构及对风荷载敏感的结构，基本风压应适当提高。对于门式刚架，规程（CECS102:2002）规定基本风压按荷载规范的规定值乘以1.05。高规（JGJ3-2002）3.2.2条条文说明，房屋高度大于60m时，按照100年一遇风压值采用；风荷载作用面的宽度，程序按计算简图的外边线的投影距离计算，因此当结构顶层带多个小塔楼而没有设置多塔楼时，会造成风载过大，或漏掉塔楼的风荷载。因此一定要进行多塔楼定义，否则风荷载会出现错误。另外，顶层女儿墙高度大于1米时应修正顶层风载，在程序给出的风荷上加上女儿墙风荷。这里风荷载的计算是一种简化输入，假定迎风面、背风面受荷面积相同，每层风荷载作用于各刚性块的形心上，楼层所有节点平均分配风荷载，忽略了侧向风影响，也不能计算屋顶的风吸力和风压力。所以，对于平面、立面不规则的结构（如空旷结构、大悬挑结构、体育场馆、较大面积的错层结构、需要计算屋面风荷载的结构等），应考虑特殊风荷载的输入，目的是更真实的反应结构受力的情况。2.2结构基本周期：分两次计算目的是计算风荷载的风振系数。荷载规范（GB5009-2001）7.4.1条：对于高度大于30m且高宽比大于1.5的房屋和基本周期大于0.25s的各种高耸结构及大跨度屋盖结构，均应考虑风压脉动对结构顺风向的风振的影响。高规（JGJ3-2002）3.2.6条给出近似值：规则框架T=(0.08-0.10)N；框剪结构、框筒结构T=（0.06-0.08）N；剪力墙、筒中筒结构T=(0.05-0.06)N。N为房屋层数。另外荷载规范7.4.1条，附录E也给出近似计算方法，程序中给出的基本周期是采用近似方法计算得到的。首先按默认值试算，然后将试算的结构基本周期结果填入，作为本结构的基本周期，并与近似计算值相比较。2.3地面粗糙度类别：根据具体情况选择荷载规范（GB5009-2001）、高规（JGJ3-2002）3.2.3条规定：A类：近海海面，海岛、海岸、湖岸及沙漠地区；B类：指田野、乡村、丛林、丘陵及中小城镇和大城市郊区；C类：指有密集建筑群的城市市区；D类：指有密集建筑群且房屋较高的城市市区。按实际选择，应注意靠近海边的建筑。2.4体型分段数：1一般情况下分段数为1。高层立面复杂时，可考虑体型系数分段。程序自动扣除地下室高度，不必将地下室单独分段。2.5体型分段最高层号：结构最高层号当体型分段数为1时，即结构最高层号。其它情况按分段的最高层号填入。2.6体型系数：按荷载规范7.3节和高规3.2.5条高规（JGJ3-2002）3.2.5条：1）圆形和椭圆形平面，Us=0.8；2）正多边形及三角形平面，Us=0.8+1.2/(n的平方根)，其中n为正多边形边数；3）矩形、鼓形、十字形平面Us=1.3；4）下列建筑的风荷载体形系数Us=1.4；i：V形、Y形、弧形、双十字形、井字形平面；ii：L形和槽形平面；iii：高宽比H/Bmax大于4、长宽比L/Bmax不大于1.5的矩形、鼓形平面。5）须更细致进行风荷载计算的场合，按附录A采用。荷载规范（GB5009-2001）7.3.2条和高规（JGJ3-2002）3.2.7条：多栋高层建筑间距较近时，宜考虑风力相互干扰的群体效应。根据国内学者的研究，当相邻建筑物的间距小于3.5倍的迎风面宽度且两建筑物中心线的连线与风向成45度角时，群楼效应明显，其增大系数一般为1.25-1.5，最大到1.8。目前多栋高层建筑间距较近时，如多塔结构，可取群楼效应增大系数1.25执行。2.7设缝多塔被风面体型系数：0.5应用于设缝多塔结构。由于遮挡造成的风荷载折减值通过该系数来指定。当缝很小时，可取0.5。3、地震信息：3.1规则性信息：不规则抗规（GB50011-2001）3.4.2条规定了不规则的类型：平面不规则的类型：扭转不规则（位移比超标）、凹凸不规则（结构平面凹进大于30%）、楼板局部不连续（楼板的尺寸和平面刚度急剧变化）竖向不规则的类型：侧向刚度不规则（刚度比超标、立面收进超过25%）、竖向抗侧力构件不连续（带转换层结构）、楼层承载力突变（层间受剪承载力小于相邻上一楼层的80%）。目前该参数对结构计算不起作用。3.2设计地震分组、设防烈度、场地类别：按实填写由设计地震分组和场地类别确定场地特征周期，由设防烈度、特征周期、结构自振周期及阻尼比确定结构的水平地震影响系数，从而进行地震作用计算。应注意场地类别自地质勘查报告中查得后应按照抗规（GB50011-2001）4.1.6条复核。3.3框架抗震等级、剪力墙抗震等级：按规范要求填写按照抗规（GB50011-2001）6.1.2条或高规（JGJ3-2002）4.8的规定采用。抗震等级确定应注意如下几点：1）框架-剪力墙结构，当框架承受的地震倾覆力矩大于结构总地震倾覆力矩的50%时，框架部分的抗震等级按框架结构确定；2）裙房与主楼相连，除应按裙房本身确定外，不应低于主楼的抗震等级（主楼为带转换层高层结构时，裙房的抗震等级按主楼的高度，框架-剪力墙结构的剪力墙查表）。3）当地下室顶板作为上部结构的嵌固部位时，地下一层的抗震等级应与上部结构相同，地下一层以下可根据情况采用三级或四级。4）无上部结构的地下室或地下室中无上部结构的部分，可根据情况采用三级或四级。5）乙类建筑时，应按照提高一度的设防烈度查表确定抗震等级。6）高规（JGJ3-2002）10.6.2条及其条文说明：抗震设计时