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1、李云贵设 计 规 范 要 求 在 软 件 中 的 实 现 及 设 计 参 数 的 合 理 确 定内容 F恒载计算F活载计算 F风荷载计算F地震作用计算F地震作用调整F设计内力调整F作用效应组合 荷载取值 模拟施工加载计算施工加载 1施工加载 21. 1. 恒载计算 1.1 施工加载过程1.2 模拟施工加载的机理n在竖向恒载作用下，结构变形基本上是在施工过程中逐层形成的。F逐层形成结构刚度；F逐层找平；F逐层加荷载。F在逐层施工过程中，基础发生不均匀沉降。恒载作用下结构变形形成示意图 恒载作用下结构变形形成近似示意图模拟施工加载1的计算简图 1.3 模拟施工加载1F 考虑了从下往上依次施工和逐层
2、找平因素的影响；F 未考虑结构地基的不均匀沉降；F 若结构地基无不均匀沉降，模拟施工加载1 能较准确地反映结构的实际受力状态；F 若结构地基有不均匀沉降，上述分析结果 会存在一定的误差，尤其对于框剪结构， 外围框架柱受力偏小。1.4 模拟施工加载2F 考虑在模拟施工加载1的基础上，近似考虑基 础的不均匀沉降：（1）假定基础的刚度是均匀的；（2）竖向构件的轴向刚度放大10倍，间接减小竖向变形差。 F “模拟施工加载2”在理论上并不严密，是一 种经验上的处理方法，但这种经验上的处理， 会使地基有不均匀沉降的结构的分析结果更合 理，能更好地反映这类结构的实际受力状态。上海环球金融中心（101层）上海
3、国际金融中心高101层巨型柱巨型支撑带状桁架伸臂桁架转换桁架核心筒墙内的钢支撑核心筒体系(-3-91层）下部和中部核心筒的交接转换（57-63层 ）巨型支撑（7-18层 ）巨型支撑（19-30层 ）巨型支撑（78-93层 ）顶部连接内筒和外柱的伸臂桁架和带状桁架 活载作用随机性的模拟 活载作用的加载方式 活载作用的折减2. 2. 活载计算 3 3 . .风 荷 载 计 算风 压 标 准 值 计 算2 . 1振 型 系 数F按新荷载规范7.4.5条，采用条文说明中的公式计算：F该公式是以高层建筑为主，且结构以弯剪型变形为主的 振型系数计算公式。 2 . 2结 构 基 本 自 振 周 期F脉动增大
4、系数与结构的基本周期有关（woT12）。结构的基本周期可采用结构力学方法计算，对于比较规则的结构，也可以采用近似方法计算： F框架结构 T=（0.08-1.00）NF框剪结构、框筒结构 T=（0.06-0.08）NF剪力墙结构、筒中筒结构 T=（0.05-0.06）N其中N为结构层数。F也可采用结构分析得到的结构第1平动周期。 2 . 3风 作 用 的 编 辑 修 改F文本文件修改F图形修改4. 地震作用计算有效质量系数扭转耦联双向地震扭转效应偶然偏心多方向水平地震作用F抗震规范第5.2.2条规定抗震计算时，不进行扭转耦联计 算的结构，水平地震作用标准值的效应，可只取前23个 振型，当基本自振
5、周期大于1.5s或房屋高宽比大于5时，振型个数应适当增加。其条文说明中还指出为使高柔建筑的分析精度有所改进，其组合的振型个数适当增加。振型 个数一般可以取振型参与质量达到总质量的90%所需的振 型数。F高规5.1.13-2条规定，抗震计算时，宜考虑平扭耦联计算 结构的扭转效应，振型数不应小于15，对多塔结构的振型 数不应小于塔楼数的9倍，且计算振型数应使振型参与质 量不小于总质量的90%。 4 . 1有 效 质 量 系 数FWILSON E.L. 教授提出了振型有效质量系数的概念， 用于判断参与振型数足够与否。F有效质量因子的含义解释。 F程序自动计算该参数并输出。TAT输出在“TAT- 4.
6、OUT”文件中，SATWE输出在“WZQ.OUT”文件中， PMSAP则输出在“工程名.ABS”文件中。4 . 2扭 转 耦 联F对于多层和高层建筑，建议都考虑扭转耦联。F新高规3.3.4条规定，质量、刚度不对称、不均匀的结 构，以及高度超过100m的高层建筑结构应采用考虑扭 转耦联振动影响的振型分解反应谱法。 F新抗震规范5.2.3条规定，规则结构不进行扭转耦连计 算时，平行于地震作用方向的两个边榀，其地震作用 效应应乘增大系数。F对于非耦联情况，89规范版采用简化刚度计算；新规范版改为采用真实刚度计算。非耦联 耦联4 . 3双 向 地 震 作 用F新抗震规范5.1.1条规定，质量和刚度分布
7、明显不对 称的结构，应计入双向地震作用下的扭转影响。F一般情况，可根据不考虑偶然偏心的楼层最大位移 与平均位移比判断:A级1.2，B级1.2F5.2.3条给出的双向地震作用计算公式如下双 向 地 震 作 用 计 算 原 则双 向 地 震 作 用 计 算 示 例单 方 向X方向Mxx=100Mxy=50Nx=100Y方向Myx=50Myy=100Ny=100双 方 向X方向Mxx=109Mxy=50Nx=131Y方向Myx=50Myy=109Ny=1314 . 4偶 然 偏 心F新高规3.3.3条规定，计算地震作用时，应考虑偶然 偏心的影响，附加偏心距可取与地震作用方向垂直 的建筑物边长的5%。
8、F从理论上讲，各个楼层的质心都可以在各自不同的方向出现偶然偏心，程序中只考虑四种最不利偏心 方式：X正向偏心5% 、 X负向偏心5%Y正向偏心5% 、 Y负向偏心5%偶 然 偏 心 计 算 方 法F考虑偶然偏心的计算。结构分析涉及的因素有：刚度、质量、周期、振型、地震作用、位移、内力F方法1（TBSA）：F刚度、质量、周期、振型、地震作用、位移、内力F方法2（SATWE、TAT、PMSAP）：F刚度、质量、周期、振型、地震作用、位移、内力实例： 偶然偏心对构件内力的影响构件标准内力对比 (FRAM1 第 8 层)梁支座弯矩比 1.16( 2) 1.01( 24) AVER= 1.06梁剪力比
9、1.16( 2) 1.01( 24) AVER= 1.06柱剪力Vx比 1.17( 23) 1.01( 6) AVER= 1.06柱剪力Vy比 1.17( 24) 1.01( 2) AVER= 1.07柱轴力N比 1.09( 20) 1.02( 2) AVER= 1.05柱底弯矩Mx比 1.17( 24) 1.01( 2) AVER= 1.07柱底弯矩My比 1.16( 23) 1.01( 6) AVER= 1.06柱顶弯矩Mx比 1.17( 24) 1.01( 2) AVER= 1.07柱顶弯矩My比 1.17( 24) 1.01( 2) AVER= 1.07偶然偏心对配筋（平均）的影响柱
10、梁 15层框剪 11.9% 2.3% 13层框剪(PJ2) 0.4% 1.7% 33层框支 0.8% 8层框架 7.7% 3.9% 21层框剪 0.9% 1.2% 19层框剪 1.3% 1.2% 18层框剪 0.7% 3.0%偶然偏心对最大位移比的影响（最大/平均）不考虑 考虑 增加 15层框剪 1.20 1.31 8.11% 13层框剪(PJ2) 1.82 1.95 6.99% 33层框支 1.05 1.5 30.32% 8层框架 1.76 2.39 26.22% 19层框剪 1.57 1.75 10.04% 18层框剪 1.43 2.03 29.16%偶 然 偏 向 与 双 向 地 震 作
11、 用 的 关 系F高规3.3.1条的条文说明：当计算双向地震作用时，可不考虑质量偶然偏心的影响F抗震规范5.2.5条的条文说明：如果考虑(双向地震) 扭转耦联影响的地震作用效应小 于考虑偶然偏心引起的地震作用效应时，应取后者以 策安全，但二者不叠加计算。4.5 多方向水平地震作用 规范条文抗震规范5.1.1条规定,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。 程序实现针对这一条，程序增加了自动计算多方向水平地震作用的功能。用户可以根据需要指定多个（最多允许12个）地震作用方向，程序对每一地震方向进行地震反应谱分析，计算相应的构件内力。在构件设计阶段
12、，也将考虑每一方向地震作用下构件内力的组合，这样不至于漏掉最不利情形，保证了结构设计的安全。无斜交抗侧力结构无斜交抗侧力结构有斜交抗侧力结构有斜交抗侧力结构5 5 . .地 震 作 用 调 整F最小地震剪力调整 F0.2Qo调整 F边榀地震作用效应调整 F竖向不规则结构地震作用效应调整 F转换梁地震作用下的内力调整 F框支柱地震作用下的内力调整 F板柱抗震墙结构地震作用调整 5 . 1最 小 地 震 剪 力 调 整F新规范5.2.5条规定，抗震验算时，结构任一楼层的水平 地震的剪重比不应小于表5.2.5给出的最小地震剪力系数 。对于竖向不规则结构的薄弱层，尚应乘以1.15的增 大系数。 类别7
13、度7.5度8度8.5度9度扭转效应明显或基 本周期小于3.5s1.6 2.43.24.86.4基本周期大于5.0s1.2 1.82.43.24.0基本周期介于3.5s和5.0s之间的结构，可插入取值。最 小 地 震 剪 力 调 整F 软件实现：F 设置控制开关， 设计人员可以干预；F 仅调整内力，而且调整后的内力不平衡。5 . 20 . 2 Q o 调 整F抗震规范6.2.13条规定，侧向刚度沿竖向分布基本均 匀的框剪结构，任一层框架部分的地震剪力，不应 小于结构底部总地震剪力Vo的20%和按框剪结构分析 的框架部分各楼层地震剪力中最大值Vfmax的1.5倍二 者的较小值。F高规8.1.4条（
14、分段0.2Qo调整）：对框架柱数量从下到上有规律变化的结构， Vo应取每 段最下一层结构对应地震作用标准值的结构底部总剪 力。SATWE程序0.2Q0调整系数的修改用户在工作目录建立文本文件 SATINPUT.02Q 该文件格式如下：IST Cx CyIST Cx CyIST Cx Cy比如：2 1.5 1.8 指定第2层x、y方向的调整系数6 2.0 1.27 1.2 1.2 SATWE在文件WV02Q.OUT中输出0.2Q0系数5 . 3边 榀 地 震 作 用 效 应 调 整F新规范5.2.3条规定，规则结构不进行扭转耦连计 算时，平行于地震作用方向的两个边榀，其地震作 用效应应乘增大系数。F一般情况下，短边可按1.15采用，长边可按1.05采用；当扭转刚度较小时，宜按不小于1.3采用。F软件未执行这一条规定。 可通过考虑扭转耦连来避开这一条规定。5 . 4竖 向 不 规 则 结 构 地 震 作 用 效 应 调 整F 新规范3.4.3条规定，竖向不规则的建筑结构，其薄弱层的地震剪力应乘以1.15的增大系 数。F 新高规5.1.14条规定，楼层侧向刚度小于上 层的70%或其上三层平均值的80%时，该楼层地震剪力应乘1.15增大系数。F 软件要求在参数定义菜单指定薄弱层。5 . 5转 换 梁 地 震 作 用 下 的 内 力 调 整F新规范3.4
