1、三维空间分析SATWE1精选课件ppt一、学习内容nSATWE采用空间杆单元模拟梁、柱及支撑等构件,用在壳元基础上凝聚而成的墙元模拟剪力墙。墙元不仅具有墙所在的平面内刚度,也具有平面外刚度,可以较好地模拟工程中剪力墙的实际受力状态。对楼板,SATWE给出四种简化假定:楼板整体平面内无限刚、分块无限刚、分块无限刚带弹性连接板带和弹性楼板。在应用中,可根据工程实际情况和分析精度要求,选用其中一种或几种简化假定。2精选课件ppt二、SATWE的优点n1、计算速度快SATWE可动态管理计算机内存资源,所以其在解题能力和速度方面的优越性更突出。n3、前后处理功能强PMCAD模块建立后,SATWE读取其数
2、据,自动将其转换成空间有限元分析所需的数据格式,并具自动导荷及墙元和弹性楼板单元自动划分功能。PK、JLQ为SATWE的后处理模块,在SATWE计算完后,可用PK绘梁、柱施工图,接JLQ绘剪力墙施工图,并可进行基础等其他软件的设计工作。3精选课件ppt三、运用SATWE进行结构设计时注意的几个问题n1、SATWE软件将施加荷载的方式分为两种:“一次性加载”和“模拟施工加载”。其中“模拟施工加载1”方式较好地模拟了在钢筋混凝土结构施工过程中,逐层加载,逐层找平的过程。“模拟施工加载2”是在1的理论基础上,将竖向构件的轴向刚度增大10倍,在一定程度上考虑了基础的不均匀沉降。n对于框剪结构而言,外围
3、框架受力有所增大。剪力墙核心筒受力略有减小,有利于基础受力更均匀。所以高层建筑一般选择“模拟施工加载1”,高层框剪基础宜取“模拟施工加载2”,多层建筑一般选择“一次性加载”。4精选课件pptn建筑设计时应考虑抗震的要求,不应采用严重不规则的设计方案。体形复杂、平立面不规则的结构,可在适当部位设置防震缝,或调整平面形状和尺寸,加强构造措施。不规则的建筑在计算时采用的是空间结构计算模型,并需进行薄弱层验算。这在SATWE信息输入时都要引起注意。5精选课件ppt三、参数设置6精选课件ppt7精选课件pptn1、水平力与整体坐标夹角(度):采用隐含值0,经计算后,当大于15度时,填入计算值重算。2、混
4、凝土容重:隐含值25。构件自重计算梁板、梁柱重叠部分都未扣除,框架结构可行,剪力墙、板柱结构偏小。3、钢材容重:隐含值78。可行。4、裙房层数:指地上的周边都有的群房。当主体一面或多面无裙房时,风荷载需个案处理。5、转换层所在层号:按自然层号填输,含地下室的层数。6、地下室层数:按地下层数填输,当一面或多面临空时,填土侧压力需个案处理。7、墙元细分控制最大控制长度:墙元长度太大则计算精度无法保证,可采用隐含值。8、对所有楼层采用刚性楼板假定:位移计算时,不论是否开大洞或不规则,必须是刚性板假定。内力计算时,则在任何情况下均不能设为刚性板。8精选课件pptn9、墙元侧向节点信息:一般工程选“出口
5、”,剪力墙数量多的高层结构宜选“内部”。选“内部”时,计算精度会有一点点降低,但速度要快很多。10、结构材料信息:共5个选项:钢筋砼结构;钢与砼混合结构;有填充墙钢结构;无填充墙钢结构;砌体结构。按含义选取,砌体结构用于底框结构。11、结构体系:按结构布置的实际状况确定。共分:框架结构、框剪结构、框筒结构、筒中筒结构、板柱剪力墙结构、剪力墙结构、短肢剪力墙结构、复杂高层结构、砖混底框结构、共9种类型。确定结构类型即确定与其对应的有关设计参数。12、恒、活载计算信息:“不计算恒、活荷载”即计算竖向力。“一次性加载”可用于多层。“模拟施工荷载1”用于高层结构计算,“模拟2”仅用于高层基础计算。13
6、、地震作用计算信息:共3个选项:不计算地震作用,很少出现;计算水平地震作用,用于6-8度区;计算水平和竖向地震作用,用于九度区。9精选课件ppt10精选课件pptn1、地面粗糙度类别:分为A、B、C、D类。C类是指有密集建筑群的城市市区;D类为有密集建筑群,且房屋较高的城市市区。见荷规7.2.1条。2、基本风压::风荷载基本值的重现期为50年一遇,高规3.2.2条规定:对于B级高度的高层建筑或特别重要的高层建筑,应采用100年一遇的风压值。3、结构基本周期(秒):用荷规附录E的经验公计算初始值即:框架结构T=(0.08-1.00)N;框剪结构、框筒结构T=(0.06-0.08)N;剪力墙结构、
7、筒中筒结构T=(0.05-0.06)N。其中N为结构层。经运算后填输计算值重算。4、体型系数:指的是含高度变化等因素的综合系数,应据荷规7节、高规3.2条确定。体型系数分段最多为3。5、设缝多塔背风面体型系数:还没有分段功能。6、超出上述范围的风荷载,可用程序的自定义功能。11精选课件ppt12精选课件pptn1、结构规则性信息:结构平面规则性判断见抗规表3.4.2-1、高规4.3节。结构竖象规则性判断见抗规表3.4.2-2、高规4.4节。n2、设计地震分组:见抗规附录A。n3、设防烈度:见抗规附录A。按抗规3.1.3条调整。n4、场地类别:共分4类。见抗规4.1节。n5、框架抗震等级:见抗规
8、表6.1.2。n6、剪力墙抗震等级:见抗规表6.1.2。n7、考虑偶然偏心:见高规3.3.3条。计算单向地震时考虑。n8、考虑双向地震作用:抗规5.1.1条。一般情况选用。n9、计算振型个数:一般应大于9,不超过层数X3,以参与质量系数是否达到0.9为准。n10、活载质量折减系数:见抗规表5.1.3。13精选课件pptn11、周期折减系数:高规第3.3.17条有具体规定:当非承重墙体为填充砖墙时,高层建筑结构的计算自振周期折减系数可按下列规定取值:框架结构g0.60.7;框架剪力墙结构0.70.8;剪力墙结构g0.91.0;短肢剪力墙结构(补充)0.80.9。n12、结构的阻尼比:钢筋混凝土结
9、构:0.05;小于12层纲结构:0.03;大于12层纲结构:0.035。n13、特征周期:见相关规范。n14、多遇地震最大影响系数:见相关规范。n15、罕遇地震最大影响系数:见相关规范。n16、斜交抗侧力构件方向附加地震数及相应角度:见相关规范。14精选课件ppt15精选课件pptn1、柱、墙设计活荷载:民用建筑勾选折减。非民用建筑另议。2、传给基础的活荷载:民用建筑勾选折减。非民用建筑另议。3、梁活载不利布置最高层号:按自然层号填入。16精选课件ppt17精选课件ppt1、梁端负弯矩调整系数:隐含0.85。可采用也可修改。2、梁设计弯矩放大系数:不与活载不利布置同时定义。3、梁扭矩折减系数:
10、隐含值0.4。可采用,也可修改。4、连梁刚度折减系数:隐含值0.7。可采用,也可修改。5、中梁刚度放大系数:一般取2。6、剪力墙加强区起算层号:无地下室填1,有地下室向地下延伸一层。7、调整与框支柱相连的梁内力:有时勾选。高规8、按抗震规范(5.2.5)调整各楼层的地震内力:指楼层最小地震剪力,应勾选。抗规5.2.5条。,9、九度结构及一级框架结构梁柱配筋超配系数:隐含值1.15。可采用。10、指定薄弱层个数及层号:事先难以确定,可经运算后确定。11、地震作用调整:11-1、全楼地震作用放大系数:找不到规范依据,可配质量参与系数使用。11-2、0.2Qo调整起、止层号:按自然层的起、止层号填入
11、。11-3、顶塔楼地震作用放大起始层号及系数:按顶塔楼的起始层自然层号填入。系数一般取3。18精选课件ppt19精选课件pptn1、考虑“p-”:可暂不勾选,经计算确定。2、梁柱重叠部分简化位刚域:一般不简化,梁、柱截面特别大的节点可勾选。3、按高规或高钢规进行构件设计:符合高层条件的建筑应勾选,多层建筑不勾选。4、钢柱计算长度系数按有侧移计算:勾选按有侧移计算,否则按无侧移计算。判断见钢规5.3.3条5、混凝土柱的计算长度系数计算执行混规7.3.11-3条:当水平荷在产生的弯矩大于75%勾选。6、结构重要性系数:按混规3.2.2条确定。7、梁保护层厚度:按混规9.2节慎重确定。8、柱保护层厚
12、度:按混规9.2节慎重确定。9、钢构件截面净毛面积比:0.85偏小,可据节点连接方式、螺孔多少适当加大。10、柱配筋计算原则:由X、Y轴的弯矩比例确定,选双偏压比较稳妥。20精选课件ppt21精选课件ppt22精选课件ppt23精选课件ppt1、回填土对地下室约束相对刚度比:改版前一般填3运算,填5为完全约束。新版填-m(地下室层数)为完全约束。2、外墙分布筋保护层厚度:按混规9.2节慎重确定3、地下室外墙侧土、水压力参数:3-1、回填土容重:18可行。3-2、室外地坪标高:据建筑设设计确定。3-3、回填土侧压力系数:据地质报告,经计算确定。一般情况为0.3-0.4。3-4、地下水位标高:据地
13、质报告确定。3-5、室外地面附加荷载:据地面功能确定。4、人防设计信息:4-1、人防设计等级:据人防部门的意见确定。4-2、人防地下室层数:据人防部门的意见确定。4-3、顶板人防等效荷载:按防规确定,并可在菜单10里修改。4-4、外墙人防等效荷载:按防规确定,并可在菜单10里修改。5、新版不允许活载为0,底板也有人防等效荷载及邻空墙的土压力需另案处理。24精选课件ppt25精选课件pptn1、砌块种类:分烧结砖、蒸压砖、砌块三种。砌规3.1节。2、砌块墙体容重:22是烧结砖的容重(含双饰面),其它种类应换算。3、构造拄刚度折减系数:应是构造柱与砌体弹性模量的比值,一般可取0.3。4、底部框架层
14、数:填建模时的层数。5、底框结构空间分析方法:抗震设防工程选PM菜单8,非抗震设防工程选可选有限元整体法。6、材料强度变化起始层号:填自然层号。7、第一种弹性模量:砌规3.2.5节。8、第一种抗压强度:砌规表3.2.1-1。砌规表3.2.1-2。砌规表3.2.1-3。砌规表3.2.1-5。9、第一种砂浆强度等级:M7.5、M5、M2.5、M0选其一。10、第二种弹性模量:砌规3.2.5节。11、第二种抗压强度:砌规表3.2.1-1。砌规表3.2.1-2。砌规表3.2.1-3。砌规表3.2.1-5。12、第二种砂浆强度等级:M7.5、M5、M2.5、M0选其一。13、配筋砌块砌体结构:采用时勾选
15、。26精选课件ppt四、四、SATWE参数便览之计算控制参数参数便览之计算控制参数1、刚心座标、层刚度比计算:必需勾选。2、形成总刚并分解:必需勾选。3、结构地震作用计算:有抗震设防工程勾选。4、结构位移计算:必需勾选。5、全楼构件内力计算:必需勾选。6、吊车荷载计算:有吊车工程勾选。7、生成传给基础的刚度:必需勾选。8、构件配筋及验算:必需勾选。8-1、配筋起始层:按需填入。8-2、配筋终止层:按需填入。27精选课件ppt9、层刚度比计算:9-1、剪切刚度:配合刚性楼板选用。高规确定的方法。9-2、剪弯刚度:配合弹性楼板、错层结构选用。有限元施加单位力法。9-3、地震剪力与地震层间位移的比:有抗震设防工程选用。抗规确定的方法。10、地震作用分析方法:10-1、侧刚分析方法:配合刚性楼板选用。10-2、总刚分析方法:配合弹性楼板、错层结构选用。11、线性方程组解法:11-1、VSS向量稀疏求解器:速度快优先选用。11-1、LDLT三角分解:原项保留。12、位移输出方法:12-1、简化输出:侧刚分析方法,仅输出最楼层大位移,总刚分析方法,仅输出周期、地震力,按需选用。12-2、详细输出:还输出各节点位移,按需选用。28精选课件ppt29精选课件ppt