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摘要:SATWE软件在结构设计中得到了越来越广泛的应用,但在使用时,仍有许多地方值得注意。本文对使用SATWE软件时应该注意的几点进行了探讨。
关键词:SATWE;结构设计
随着现代建筑科技的迅速发展,对建筑结构设计人员的要求越来越高,许多设计软件应用而生,特别是中国建筑科学研究院研发的SATWE软件在空间结合结构有限元分析方面等到了广泛的认同和使用。下面就在应用过程中遇到的问题谈谈自己的体会。
1 参数输入方式的选择
SATWE所需要的几何信息和荷载信息都是从PMCAD建立的结构模型中自动提取生产,因此在SATWE中还要对这些数据进行分析和补充。比如在处理恒载问题时,SATWE软件将施加荷载的方式就分成了三种:一次加载、施工模拟加载1和施工模拟加载2。其中一次性加载是将竖向荷载一次加上,一般在分析多层结构的受力分析时采用一次性加载;施工模拟加载1较好的模拟了混凝土结构施工过程中逐层加载、逐层找平的过程,多用在高层建筑结构分析上;施工模拟加载2是在施工模拟加载1的理论基础上,将竖向构件的轴向刚度增大10,改方法在一定程度上考虑了基础的不均匀沉降,计算出来的结果与实际情况更加符合,基本可以真实的反应出竖向荷载的加载过程,多用在高层框剪结构上。
再如次梁的输入,既可以在PMCAD主菜单1中输入,也可以在主菜单2中的次梁布置菜单中输入。主菜单1计算时是以次梁与主梁为刚连接为前提,他们之间不仅传递竖向力,还传递弯矩和扭矩;“次梁布置”的计算是以按照次梁铰接于主梁支座方式进行的,其节点只传递竖向力,不传递弯矩和扭矩。因此,选择输入方式的选择必须是以对工程设计的完全把握为前提。
2 输入参数的选择
在进行数据输入时,不仅要考虑数据的输入方式,而且在数据的选值上也要慎重对待。比如中梁刚度调整系数的取值要根据梁高和楼板厚度的比较来确定,对于现浇楼板来说,由于楼板和梁浇注在一起形成T形截面梁,在承载力计算时整体刚度会有所增多,所以,虽然规定取值在1.3-2.0之间,但实际取值一般为2.0;再如梁端弯矩调幅系数一般现浇框架梁取值0.8-0.9,装配整体式框架梁取0.7-0.8,原因是钢筋混凝土结构具有塑性内力重分布性质,在竖向荷载作用下考虑适当降低梁端弯矩,以减少负弯矩钢筋的拥挤现象;此外还有梁设计弯矩增多系数在考虑活荷载的不利布置后,一般取值1.0,而不需要再为取值的确定考虑过多。
此外还有些系数,系统已经存在默认值,但在实际分析时并不一定合适,需要再次进行选取。如周期折减系数的默认值为1.0,但在具体进行分析时,还必须进行从新选取。对框架结构来说:砖填充墙多时取0.6-0.7,砖填充墙少时取0.7-0.8;对框剪结构来说,砖填充墙多时取0.7-0.8;少时却0.8-0.9;对于剪力墙结构来说可以直接取1.0.
3 构件的内力分析
对于结构分析和构件内力的计算,涉及的参数比较少,但对整个结构模型的计算结果却具有决定性的作用。以层刚度比的计算为例,在计算时,軟件提供了三种计算方法:剪切刚度、剪弯刚度、地震剪力与地震层间位移的比值。方法1是按高规给出的方法进行计算,其处理过于简单;方法2是按照有限元方法进行计算,是通过加微元的方式来转换层地计算;方法3是软件内置的方法,概念和计算均简单,,且未扣除刚体转角引起的位移。通过三种方式计算的结果差别往往较大,因此,参数的合理选择必须结合工程的实际情况。
4 结构整体性能的控制
(1)位移控制。位移控制是通过控制位移比进行的,在控制时,必须考虑到规范中对扭转不规则规定的位移比、位移角限制是在按“刚性楼板”假定下做出的,在计算中如果设定了弹性板,应当按刚性楼板计算,然后再在真实的条件下进行结构设计计算。
(2)周期控制。在分析周期比时,不能简单的看结构是否满足,还必须注意在第一周期不能出现扭转振型的情况。
(3)刚重比。当刚重比不能满足规定时,应考虑种类二阶效应对水平作用力下结构内力和位移的不利影响,可以采用弹性方法计算,也可以采用与增大系数相乘的方法进行近似计算,
(4)倾覆力矩。对框架剪力墙结构,其框架部分的抗震等级应按框架结构确定,柱轴压比限制宜安框架结构采用,其比值可比框架结构适当增加。
以上内容只是本人在工作接触到的一些注意点,当然,在实际工程设计中,还会遇到许多问题值得注意,因此,应不断的进行总结和完善,才能更好的提高结构设计的水平。
关键词:SATWE;结构设计
随着现代建筑科技的迅速发展,对建筑结构设计人员的要求越来越高,许多设计软件应用而生,特别是中国建筑科学研究院研发的SATWE软件在空间结合结构有限元分析方面等到了广泛的认同和使用。下面就在应用过程中遇到的问题谈谈自己的体会。
1 参数输入方式的选择
SATWE所需要的几何信息和荷载信息都是从PMCAD建立的结构模型中自动提取生产,因此在SATWE中还要对这些数据进行分析和补充。比如在处理恒载问题时,SATWE软件将施加荷载的方式就分成了三种:一次加载、施工模拟加载1和施工模拟加载2。其中一次性加载是将竖向荷载一次加上,一般在分析多层结构的受力分析时采用一次性加载;施工模拟加载1较好的模拟了混凝土结构施工过程中逐层加载、逐层找平的过程,多用在高层建筑结构分析上;施工模拟加载2是在施工模拟加载1的理论基础上,将竖向构件的轴向刚度增大10,改方法在一定程度上考虑了基础的不均匀沉降,计算出来的结果与实际情况更加符合,基本可以真实的反应出竖向荷载的加载过程,多用在高层框剪结构上。
再如次梁的输入,既可以在PMCAD主菜单1中输入,也可以在主菜单2中的次梁布置菜单中输入。主菜单1计算时是以次梁与主梁为刚连接为前提,他们之间不仅传递竖向力,还传递弯矩和扭矩;“次梁布置”的计算是以按照次梁铰接于主梁支座方式进行的,其节点只传递竖向力,不传递弯矩和扭矩。因此,选择输入方式的选择必须是以对工程设计的完全把握为前提。
2 输入参数的选择
在进行数据输入时,不仅要考虑数据的输入方式,而且在数据的选值上也要慎重对待。比如中梁刚度调整系数的取值要根据梁高和楼板厚度的比较来确定,对于现浇楼板来说,由于楼板和梁浇注在一起形成T形截面梁,在承载力计算时整体刚度会有所增多,所以,虽然规定取值在1.3-2.0之间,但实际取值一般为2.0;再如梁端弯矩调幅系数一般现浇框架梁取值0.8-0.9,装配整体式框架梁取0.7-0.8,原因是钢筋混凝土结构具有塑性内力重分布性质,在竖向荷载作用下考虑适当降低梁端弯矩,以减少负弯矩钢筋的拥挤现象;此外还有梁设计弯矩增多系数在考虑活荷载的不利布置后,一般取值1.0,而不需要再为取值的确定考虑过多。
此外还有些系数,系统已经存在默认值,但在实际分析时并不一定合适,需要再次进行选取。如周期折减系数的默认值为1.0,但在具体进行分析时,还必须进行从新选取。对框架结构来说:砖填充墙多时取0.6-0.7,砖填充墙少时取0.7-0.8;对框剪结构来说,砖填充墙多时取0.7-0.8;少时却0.8-0.9;对于剪力墙结构来说可以直接取1.0.
3 构件的内力分析
对于结构分析和构件内力的计算,涉及的参数比较少,但对整个结构模型的计算结果却具有决定性的作用。以层刚度比的计算为例,在计算时,軟件提供了三种计算方法:剪切刚度、剪弯刚度、地震剪力与地震层间位移的比值。方法1是按高规给出的方法进行计算,其处理过于简单;方法2是按照有限元方法进行计算,是通过加微元的方式来转换层地计算;方法3是软件内置的方法,概念和计算均简单,,且未扣除刚体转角引起的位移。通过三种方式计算的结果差别往往较大,因此,参数的合理选择必须结合工程的实际情况。
4 结构整体性能的控制
(1)位移控制。位移控制是通过控制位移比进行的,在控制时,必须考虑到规范中对扭转不规则规定的位移比、位移角限制是在按“刚性楼板”假定下做出的,在计算中如果设定了弹性板,应当按刚性楼板计算,然后再在真实的条件下进行结构设计计算。
(2)周期控制。在分析周期比时,不能简单的看结构是否满足,还必须注意在第一周期不能出现扭转振型的情况。
(3)刚重比。当刚重比不能满足规定时,应考虑种类二阶效应对水平作用力下结构内力和位移的不利影响,可以采用弹性方法计算,也可以采用与增大系数相乘的方法进行近似计算,
(4)倾覆力矩。对框架剪力墙结构,其框架部分的抗震等级应按框架结构确定,柱轴压比限制宜安框架结构采用,其比值可比框架结构适当增加。
以上内容只是本人在工作接触到的一些注意点,当然,在实际工程设计中,还会遇到许多问题值得注意,因此,应不断的进行总结和完善,才能更好的提高结构设计的水平。