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SATWE软件
分析与设计参数补充定义
裙房层数：
规范：高规第10.6.4条条文说明指出为保证多塔楼建筑中塔楼与底盘整体工作，塔楼之间裙房连接体的屋面梁以及塔楼中与裙房连接体相连的外围柱、墙，从固定端至出裙房屋面上一层的高度范围内，在构造上应予以特别加强。
实现：程序设置了‘裙房层数’参数，作为多塔楼结构的底部加强部位的判断因素，即底部加强部位的高度还要满足裙房层数的要求，从而加强墙的抗震构造。
‘裙房层数’参数的加强仅限于剪力墙，程序没有对塔楼之间裙房连接体的屋面梁以及塔楼中与裙房连接体相连的外围柱构造上应予以特别加强。对于这些部位应在施工图中特别加强。
地下室层数：是为导算风荷载和自动形成嵌固约束信息服务的，因为地下室无风荷载作用
注意：这里的地下室层数是指与上部结构同时进行内力分析的地下室部分
壳元最大边长：是在墙元细分时需要的一个参数，对于尺寸较大的剪力墙，在作墙元细分形成一系列小壳元时，为确保分析精度，要求小壳元的边长不得大于给定限值，程序限定1.0〈=Dmax〈=5.0，隐含为2。
对于一般工程可取2，对于框支剪力墙结构，可取得小些，如1.5或1.0。
模拟施工荷载的两种算法
结构基本周期：采用高规中的经验公式或者直接采用软件的缺省值，待计算完成后输入计算书中的结构基本周期。
体型系数：现代多、高层结构立面变化较大，不同的区段内的体型系数可能不一样. (程序限定最多为三段)
结构规则性：建筑及其抗侧力结构的平面布置宜规则，对称，并应具有良好的整体性，建筑的立面和竖向剖面宜规则，结构的侧向刚度宜均匀变化，竖向抗侧力构件的截面尺寸和材料强度宜自下而上逐渐减小，避免抗力结 构的侧向刚度和承载力突变。如果平面或竖向不规则，会对楼层水平位移、层间位移以及薄弱层的计算都会产生很大的影响。
振型组合数：
规范：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%。
振型数的多少与结构层数及结构形式有关，当结构层数较多或结构层刚度突变较大时，振型数也应取得多些，如有弹性节点、多塔楼、转换层等结构形式。
注意：程序中可参看文件WZQ.OUT中的有效质量系数值来判断振型数取的是否够。
振型数选取原则
n 粗略估计振型数不应小于15，多塔结构的振型数不应小于塔楼数的9倍等
n 经过计算看振型参与质量是否超过总质量的90%。如超过，则继续进行；如不够，则应返回参数设置项，去增加振型数。
活荷质量折减系数是计算重力荷载代表值时的活荷载组合值系数。（抗震规范5.1.3)
周期折减系数为了充分考虑框架结构和框剪结构的填充墙刚度对计算周期的影响。
对于框架结构若砖墙较多，可取0.6-0.7；较少可取 0.7-0.8；
对于框架-剪力墙结构可取0.8-0.9；
纯剪力墙结构可不折减。
阻尼比、特征周期、多遇或罕遇地震影响系数最大值
隐含规范规定值，它随地震烈度而变化。对有些地区标准用不同的地震计算参数时，可以通过

该参数的变化求得该地区的地震力。
考虑活荷载不利布置的最高层号
程序可以考虑梁活荷载不利布置：
n 若定义为0,表示不考虑梁活荷不利布置作用;
n 若填一个大于零的数N,则表示从1-N各层考虑梁活荷载的不利布置,而N+1层以上则不考虑活荷不利布置；
n 若N等于结构的层数,则表示对全楼所有层都考虑活荷的不利布置。
梁端负弯矩调幅系数
n 在竖向荷载作用下，钢筋混凝土框架梁设计允许考虑混凝土的塑性变形内力重分布，适当减小支座负弯矩，相应增大跨中正弯矩，梁端负弯矩调幅系数可在0.8-1.0范围内取值。
n 注意：此项调整只针对竖向荷载，对地震力和风荷载不起作用。
梁设计弯矩增大系数
通过调整梁的设计弯矩，提高其安全储备。
注意： 1、对正负设计弯矩均增大
2、对于已经考虑活荷不利布置的楼层，SATWE将使此项不起作用。
梁扭矩折减系数
n 对于现浇楼板结构，采用刚性楼板假定时，应当考虑楼板对梁抗扭的作用，而对梁的扭矩进行折减。折减系数可在0.4-1.0范围内取值。
n 注意: 若考虑楼板的弹性变形，梁的扭矩不应折减。
连梁刚度折减系数
n 两端都与剪力墙相连的梁称为连梁。
n 多高层结构设计中允许连梁开裂,开裂后连梁的刚度有所降低,程序中通过此项来反映开裂后的连梁刚度。
n 为防止连梁开裂过大，此系数不宜取值过小，一般不宜小于0.55。
n 剪力墙洞口上方的墙（连梁）也采用此参数进行刚度折减。
中梁刚度增大系数
n 程序中框架梁是按矩形部分输入截面尺寸并计算刚度的，对于现浇楼板，在采用刚性楼板假定时，楼板作为梁的翼缘是梁的一部分，在分析中可用此系数来考虑楼板对梁刚度的贡献。
n 注意：梁刚度增大系数BK由设计人员指定，可在1.0-2.0范围内取值。程序自动搜索中梁和边梁，两侧均与刚性楼板相连的中梁的刚度放大系数为BK，只有一侧与刚性楼板相连的中梁或边梁的刚度放大系数为1.0+（BK-1）/2，其它情况的梁刚度不放大。
9度设防烈度的各类框架和一级抗震等级的框架结构梁柱超配系数
对于9度设防烈度的各类框架和一级抗震等级的框架结构,框架梁和连梁端部剪力、框架柱端部弯矩、剪力调整应按实配钢筋和材料强度标准值来计算。程序要求输入超配系数(参见《高层建筑混凝土结构技术规程》第6.2.1条和6.2.3条或《新规范PKPM设计软件实用手册》)
调整与框支柱相连的梁内力
规范要求对框支柱的地震作用弯矩、剪力进行调整。程序自动对框支柱的弯矩剪力作调整，由于调整系数往往很大，为限避免异常情况，程序给出了一个控制开关，由设计人员决定是否对与框支柱相连的框架梁的弯矩剪力进行相应调整。
全楼地震力放大系数
n 是地震力调整系数，可通过此参数来放大地震力，提高结构的抗震安全度，其经验取值范围是1.0-1.5。
n 注意：此项调整对位移、剪重比、内力计算有影响而对周期计算没有影响。

按抗震规范第5.2.5条调整各楼层地震力
n 新抗震规范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条给出的最小地震剪力系数。程序给出了一个控制开关,由设计人员决定是否由程序自动进行调整。若选择由程序自动进行调整,则程序对结构的每一层分别判断,若某一层的剪重比小于规范要求。则相应放大该层的地震作用效应。
n 注意：本项调整只对剪重比和内力有影响，而对周期和位移没有影响。
剪重比的调整
最小地震剪力调整：新抗震规范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λ。对于竖向不规则结构的薄弱层，尚应乘以1.15的增大系数
自动放大与否设开关；如果用户考虑自动放大，SATWE
将在WZQ.OUT中输出程序内部采用的放大系数：
文件WZQ.OUT :
各楼层地震剪力系数调整情况 [抗震规范(5.2.5)验算]
层号 X向调整系数 Y向调整系数
1 1.312 1.207
2 1.197 1.122
3 1.070 1.000
4 1.000 1.000
5 1.000 1.000
6 1.000 1.000
7 1.000 1.000
8 1.000 1.000

根据我们的工作，绝大多数较规则的多高层建筑，其楼层最小剪重比出现在结构底层，也就是说底层剪重比是起控制作用的，少数结构其楼层剪重比的最小值不出现在底层，但与底层相比也相差很小。基于此，我们在程序中采用的调整方法是：全楼的地震力采用同一个调整系数，或者严格点说，一个地震作用方向对应一个调整系数,这个调整系数通过剪重比最小的楼层决定。对于楼层剪重比的最小值不出现在底层的结构，这种调整可能略偏于保守，但仍不失合理。这种调整方法的最大优点是：不改变地震力的分布特性，不破坏各振型地震力作用下结构内力的平衡。
指定薄弱层个数及相应薄弱层层号
新抗震规范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;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.针对这些条文,程序要求设计人员输入薄弱层楼层号,程序对薄弱构件的地震作用内力乘以1.15的增大系数。
顶塔楼内力放大起算层号及放大系数
n 用基底剪力法分析，可以通过这个系数放大结构顶部塔楼的内力（一般为3倍）。
n 用振型分解法分析，可以不调整顶部塔楼的内力，可将起算层号填为0。
n 注意：
v 是否放大塔楼内力由设计人员决定
v 结构建模时将小塔楼作为一层输入，增加振型数量，顶楼层号及放大系数通常都取0
v 只有特殊工程需要放大时才改这两个参数

v 此系数仅放大顶塔楼的内力，并不改变位移。
梁柱重叠部分作为刚域对计算的影响
n 正常情况下，梁的长度为两根柱间形心的距离
n 柱的截面积较大时可将梁柱重叠部分作为刚域考虑，梁的长度为净跨距离。
n 梁自重和截面设计按扣除刚域后的梁长计算。
n 梁上的外荷载按梁两端节点计算。
n 一般而言，对于异型柱结构，宜采用“梁柱重叠部分简化为刚域”，对于矩形柱结构，可以将其作为一种安全储备而不选择它
梁与柱重叠部分是否作为刚域的差别
“是”——刚度大，自重小，梁端负弯矩小
“否”——刚度小，自重大，梁端负弯矩大
柱配筋计算：单偏压与双偏压
现行的《混凝土结构设计规范》、《高层建筑混凝土结构技术规程》、《建筑抗震设计规范》等对何时采用双偏压计算有明确的要求，如《高层建筑混凝土结构技术规程》第6.2.4条规定，角柱应按双向受力构件进行正截面承载力设计。
对于规范没有要求用双偏压计算的，最好用单偏压计算，双偏压验算。
异型柱建议用双偏压计算。
混凝土柱的计算长度系数计算执行混凝土规范7.3.11-3条
选择此项,混凝土柱计算长度系数的计算将执行混凝土规范7.3.11-3条,否则将仅执行混凝土规范7.3.11-2条,与旧规范相同(即底层柱取1.0上层柱取1.25)。
柱计算长度系数按有侧移计算
此参数专用于钢柱,当选择“有侧移”时,程序按《钢结构设计规范》附录4.2的公式计算，当选择“无侧移”时，程序按《钢结构设计规范》附录4.1的公式计算。
注意事项
主筋强度应与PM中取相同的值，否则虽计算按此处值计算，但接力PK绘施工图时，仍按照PM中的强度等级标注。
恒荷载分项系数调整
根据《建筑结构荷载规范》3.2.5条中的要求,程序增加了永久荷载效应控制组合,即相应的永久荷载效应分项系数取1.35,当1.35恒+1.4*0.7活>1.2恒+1.4活时取1.35恒+1.4*0.7活。
注意：此项调整程序自动完成
不能轻率调整规范规定的分项系数!
地震信息里的活荷载质量折减系数与荷载组合里的活荷重力荷载代表值系数的区别
n 活荷载质量折减系数主要用于计算质量矩阵，填此参数则结构总质量将折减。
n 活荷重力荷载代表值系数主要用于静力荷载组合，填此参数则结构总质量将不折减。
回填土对地下室约束的相对刚度
该参数的含义是基础回填土对结构约束作用的刚度与地下室抗侧移刚度的比值。
n 取正数，有约束作用，取值2～4，不太敏感。
n 取为0，则认为基础回填土对结构没有约束作用
n 取负数m（m小于或等于地下室层数M），则认为有m层地下室无水平位移（嵌固），但必须注意嵌固层的刚度比要求（>2）。
地下室顶板与外围墙的人防等效荷载
这两项参数需按《人民防空地下室设计规范》中第4.5.2取值。

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特殊构件补充定义
特殊梁
n 不调幅梁：在配筋计算时不作弯矩调幅的梁
n 连梁: 与剪力墙相连,允许开裂,可作刚度折减的梁 (程序自动判断)
n 转换梁：框支转换梁或托柱梁（必须人工设定）
n 刚性梁：两端都在柱截面范围内的梁(程序自动判断)
n 铰接梁：一端或两端铰接
特殊柱/特殊斜撑
n 铰接柱/铰接斜撑：一端或两端铰接
n 角柱： 不与剪力墙相交的转角柱
n 框支柱：上部托剪力墙的柱
n 门式钢柱：
n 人字或十字支撑：
n 斜柱：按斜撑输入，应设为刚接
弹性楼板
n 刚性楼板： 假定楼板平面内无限刚，楼板平面外刚度不考虑（取为零），适于大多数民用建筑。
n 弹性楼板6：真实地计算楼板平面内和平面外的刚度，适用所有工程，但计算量大，不轻易采用，主要用于板柱结构和板柱-抗震墙结构。
n 弹性楼板3：假定楼板平面内无限刚，程序仅真实地计算楼板平面外刚度，适用平面内刚度大，不可忽略平面外刚度的结构，适用于厚板转换层结构。
n 弹性膜：程序真实地计算楼板平面内刚度，楼板平面外刚度不考虑（取为零），适于工业 厂房、楼板开大洞、体育场馆结构、楼板平面较长或有较大凹入以及平面弱连接的结构。
非荷载作用
温度、收缩、地基不均匀差异沉降是属于变形作用，称为非荷载作用
n 温度应力
n 收缩分析
n 不均匀沉降
1.温度应力分析
程序只考虑构件的内外温差的平均值比原始温度高（低）时造成的伸长（缩短）效应
n 温度荷载定义
n 输入两组节点温差
n 改变楼层继续
n 不设置温差的节点视为两组温差为0
2.收缩分析
n 混凝土收缩可以用收缩当量温差来表示
n 程序用温度应力计算功能来完成收缩分析
3.不均匀沉降分析
v 弹性支座
n 目前弹性支座不能设置于底层的柱底和 墙底处，只能设置于其它自由节点处
n 输入弹簧刚度值
n 捕捉节点

v 支座位移
n 输入位移值
n 捕捉节点
吊车荷载分析
v 吊车荷载作用的牛腿处一般没有楼板
v 吊车柱之间必须考虑支撑的作用
v 同一轨道内可以有一部或多部吊车
v 含吊车的荷载组合大大增加
v 吊车梁可以不输入（不作为吊车梁计算）
v 吊车轮压及刹车力要通过影响线求出
v 地震力、基础都未考虑吊车影响
v 带重型吊车的工业厂房最好用PK计算分析
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计算控制参数设定
层刚度比的计算方式
具体操作
n 程序按用户选定的层刚度比计算方法进行计算，在WMASS.OUT中给出
n 用户确认过的薄弱层，程序自动执行对该层地震剪力增大1.15倍的增大系数。
n 对大多数一般的结构应选择第3种层刚度算法
n 选第3种计算方法时，一般采用“刚性楼板假定”。
n 对于有弹性板或板厚为零的工程，应计算两次。在刚性楼板假定条件下计算层刚度并找出薄弱层。再在真实条件下计算，并且检查原找出的薄弱层是否得到确认，然后完成其他计算。
n 程序检查刚度比时，分别按结构两个主轴方向x,y进行。一旦发现任一方向为侧刚不规则，则该层即为薄弱层，沿x,y向地震作用的地震剪力均乘1.15增大系数。

两种计算分析方法
采用振型分解反应谱法计算地震作用：
n 侧刚分析方法（算法1）：
只有刚性板时用
简化分析方法
n 总刚分析方法（算法2）:
有弹性板时用
详细分析方法
薄弱层的计算
n 根据《高规》第4.6.4条，要对7-9度时楼层屈服强度系数小于0.5的框架结构；甲类建筑和9度设防乙类建筑；隔震和消能建筑结构，进行高于本地区设防烈度预估的罕遇地震作用下薄弱层的抗震变形验算。
n 本程序仅对12层以下矩形柱混凝土纯框架结构，在罕遇地震作用下薄弱层弹塑性层间位移角进行简化计算。
n 计算结果在SAT-K.OUT文件中输出
n 这类建筑结构很少，一般可不选

砌体结构
PKPM各模块适用范围
PKPM系统中，不同类型的砌体房屋采用不同软件或者两个软件协作完成结构设计，具有砌体结构设计功能的模块及其适用范围如下：
PMCAD：砖砌体房屋结构设计；底部框架-抗震墙房屋上部砌体结构设计
QIK：小砌块房屋结构设计；底部框架-抗震墙房屋上部小砌块砌体结构设计
SATWE：底部框架-抗震墙房屋底部框架-抗震墙部分三维分析和设计（抗震墙采用墙元模型）
TAT：底部框架-抗震墙房屋底部框架-抗震墙部分三维分析和设计（抗震墙采用薄壁杆件模型）
PK：底部框架-抗震墙房屋底部框架二维分析和设计
设计所用规范
n 《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001)
n 《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001)
n 《砌体结构设计规范》（GB50003-2001)
n 《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002)
水平地震作用计算和楼层地震剪力分配
基本原理
n 采用底部剪力法计算
n 结构的楼层水平地震剪力，先在大片墙间分配，然后再分到大片墙中的墙段。大片墙是指包括门窗洞口的整片墙体。
n 大片墙中各墙段承担的大片墙地震剪力按各墙段等效侧向刚度比例分配。
n 墙段按门窗洞口划分
墙段等效侧向刚度确定原则
n 刚度计算及高宽比的影响：高宽比小于1时，只计算剪切变形；高宽比不大于4且不小于1时，同时计算弯曲及剪切变形；高宽比大于4时，等效侧向刚度取0。
n 墙段的高宽比是指层高与墙长之比，对门窗洞边的小墙段指洞净高与洞侧墙宽之比
注意重点
n 砌体结构采用基底剪力法计算地震作用，地震影响系数取最大值αmax，仅与地震烈度有关，与场地类别、设计地震分组无关。
n 地震设防烈度可输入任意值，程序自动按差值计算水平地震影响系数最大值
地下室结构嵌固高度
n 有地下室或半地下室的砌体房屋，结构建模时可把地下室作为结构层输入，程序将地下室底平面高度内定为±0.000。此参数为结构嵌固端相对于地下室底平面（±0.000）的高度。
n 计算结构总重力荷载代表值时将不计入嵌固端以下部分的结构重力荷载；在计算各层水平地震作用标准值时，楼层的计算高度为楼层相对于地下室底平面高度减去该嵌固高度。

注意重点
n 单层房屋结构等效总重力荷载取总重力荷载代表值，多层房屋结构等效总重力荷载取总重力荷载代表值的85%
n 屋顶间当作普通楼层输入。当顶层平面面积与相邻楼层平面面积之比小于0.714时，程序将顶层判定为屋顶间，自动对顶层地震作用乘以放大系数η
η=3.5（1-A/A’)
此地震作用增大部分不往下传递。
砼墙与砌体弹塑性模量比
n 组合结构指在砌体房屋中设置少量竖向连续钢筋混凝土剪力墙的多层砌体结构。
n 组合结构中混凝土墙和砌体墙承担的层间地震剪力按各抗侧力构件的有效侧向刚度比例分配确定。有效侧向刚度的取值砌体墙不折减，混凝土墙乘以折减系数。
n 程序在计算砌体侧向刚度时，取砌体弹性模量为1；在计算混凝土墙侧向刚度时，取混凝土弹性模量为实际混凝土弹性模量与实际砌体弹性模量之比并乘以折减系数。
C=ηEc/Em
砼墙与砌体弹塑性模量比
n 适用范围：只有在结构某一层中既输入了砼墙，又输入了砖墙时才起作用
n 物理意义：砼墙与砖墙的弹性模量比
n 参数大小：缺省值是3，大小在3~6之间
n 填写原则：一般而言，砼的弹性模量是砖墙的10倍以上。如果是同等墙厚，则砼墙的刚度就是砖墙的10倍以上。但在实际结构设计时，一方面砼墙的厚度小于砖墙的厚度，从而使砼墙的刚度有所降低；另一方面，在市级地震力作用下砼墙所承受的地震力是否就是砖墙的10倍以上还是一个未知数，因此此值不宜填得过高。
砌体抗震抗剪承载力验算
注意重点
n 新规范版本在参数对话框中取消了“考虑构造柱参与工作” 选项，因新《抗震规范》（GB50011-2001）在砌体抗震抗剪公式中明确计入了墙段中部构造柱对抗震承载力的提高作用。
n 新规范版本只考虑界面不小于240mm×240mm且间距不大于4m的中部构造柱（不考虑端部构造柱）对抗剪承载力的贡献。
n 新规范版抗剪公式中，不但计入了构造柱混凝土的抗剪作用，还计入了构造柱配筋所起的抗剪作用。
几点说明
n 砂浆和块体强度等级可以输入任意值，程序按线性差值的方法求出砌体的抗压强度设计值和抗剪强度设计值。
n 砂浆强度等级大于M10时砌体抗剪承载力与砂浆强度等级等于M10时一样。
n 沿砌体灰缝截面破坏时，砌体的抗剪强度设计值与块体强度等级无关

注意重点
n 程序对构造柱面积和构造柱钢筋面积设了上限
n 当横墙的所有中部构造柱面积之和与横墙面积之比大于0.15时，取0.15；当纵墙的所有中部构造柱面积之和与总墙面积之比大于0.25时，取0.25；
n 当中部构造柱的钢筋面积与构造柱面积之比大于1.4%时，取1.4%。
抗剪验算中大片墙满足要求，而大片墙中的个别墙段不满足要求的原因
n 由于各墙段剪应力分布不均匀或构造柱设置不合理造成的
n 解决办法：通过改变洞口位置、改变洞口高度来改变墙段高宽比，从而改变墙段的刚度和剪力；在不满足要求的墙段中部设置构造柱或加大已有构造柱截面、提高已有构造柱钢筋混凝土等级、增加已有构造柱钢筋面积
竖向导荷和墙体受压承载力验算
托墙梁上的荷载
n 托墙梁承担的荷载包括托墙梁所在层楼面荷载ω1、托墙梁上各层墙体总重及导算到这些墙上的荷载ω2
n 托墙梁按框架梁设计时，ω2可以进行折减：（1）托墙梁上墙体在过渡层无洞口或有一个洞口，ω2乘以折减系数0.5~1.0；（2）托墙梁上墙体在过渡层有两个或多个洞口，ω2不折减。
墙体受压承载力验算
n 墙段轴力设计值取以下两种组合的较大值：
1.2恒+1.4活
1.35恒+0.98活
通常情况下第二组的轴力比第一组的大
注意重点
n PMCAD是按轴心受压计算墙体受压承载力的，为考虑轴力偏心距的影响（取е=0）。对于需按单向或双向偏心受压计算的墙体，用户应按《砌体规范》自行进行补充验算
底部框架-抗震墙房屋
基本原理
n 把房屋在底框顶层楼板处水平切开，将上部砌体和底部框架-抗震墙分开考虑分析计算
n 上部砌体结构的计算与把整体房屋视作砌体房屋相同
n 底部框架-抗震墙结构计算时，将上部砌体的外荷载和结构自重作用在底框顶部，不考虑上部砌体的刚度贡献
底框结构的荷载
n 竖向荷载=恒荷载（墙体、构造柱自重及楼面恒载）+活荷载（楼面活荷载）
n 地震作用 ：（1 ）水平地震作用，上部各层水平地震作用之和；（2 ）倾覆弯矩，作用于

上部砌体楼层的水平地震作用平移到底框顶层楼板处后，产生作用于底框顶层楼板处的倾覆弯矩。
n 风荷载：水平风荷载及倾覆弯矩与地震作用相同
底框-抗震墙结构倾覆弯矩分配
n 由地震作用和风荷载产生倾覆弯矩转化为作用于柱顶的附加轴力及作用于墙顶的附加轴力和附加弯矩
n 假定上部砌体为刚体，底层及底部二层框架-抗震墙结构楼板竖向变形符合平截面假定，则底层框架-抗震墙结构可视为一悬臂梁，底部二层框架-抗震墙结构可视为一变截面悬臂梁
底框计算地震作用SATWE计算步骤
n 计算各工况荷载内力
n 调整墙、柱地震剪力，使其满足以下两个条件：
1）底框的纵向和横向地镇剪力全部由该方向的抗震墙承担
2）底框柱承担的地震剪力按各抗侧力构件有效侧向刚度比例分配确定；有效侧向刚度的取值，框架不折减，混凝土墙乘以折减系数0.3，砌体墙乘以折减系数0.2；
n 内力组合与配筋
框支墙梁设计
n 框支墙梁：由框架梁和支撑在梁上的计算高度范围内的砌体墙所组成的组合结构
n 墙梁顶面的荷载设计值，取托梁以上各层墙体自重，以及墙梁顶面以上各层楼板的恒荷载和活荷载。
n 墙梁设计方法：
1）全部荷载法，托梁承托全部墙体自重及楼面荷载，墙梁顶面的荷载设计值不折减
2）部分荷载法，对墙梁顶面荷载设计值折减，托梁承托部分墙体自重及楼面荷载，折减系数不宜小于0.6
3）规范算法，考虑墙梁组合作用，对墙梁顶面荷载设计值产生的托梁弯矩和支座剪力进行折减（托梁顶面的荷载设计值不折减）
注意重点
n 砖混底框房屋的砌体墙厚不应小于240mm，其层数和高度及底框部分抗震横墙的最大间距与地震烈度有关
n 砖混底框结构的抗震墙数量有纵横两个方向的层间刚度比决定
n 地震烈度为6、7、能够采用7.5度且总层数不超过5层的底层框架-抗震墙房屋，允许采用嵌砌于框架之间的砌体抗震墙，其余情况应采用钢筋混凝土抗震墙；底部两层框架-抗震墙房屋不允许设置砌体抗震墙
底部框架-抗震墙房屋的抗震墙布置应满足的要求
n 上部的砌体抗震墙与底部的框架梁或抗震墙应对齐或基本对齐
n 底框部分纵横两个方向的抗震墙应均匀对称分布或基本均匀对称布置
关于底框的风荷载

n 程序在计算底框风荷载时没有考虑风振的影响，取风振系数βz=1
n SATWE模块目前不能直接计算风荷载，需要设计人员在特殊风荷载定义中人为输入；使用TAT模块可以计算底框风荷载内力
n 底框风荷载的风荷参数由PMCAD确定，TAT读取PMCAD里面的风荷参数
n TAT模块计算底框风荷载内力时考虑了上部风荷载对底框施加的倾覆弯矩，并将倾覆弯矩转化为作用于墙、柱顶部的竖向荷载
关于侧移刚度
n PMCAD计算楼层侧移刚度的基本假定：（1）楼板为刚体，在平面内只平动不转动，在平面外不弯曲；（2）计算某层侧移刚度时，地板设为固定端，顶板为滚动支座；（3）计算框架柱侧移刚度只考虑弯曲变形，计算混凝土抗震墙和砌体抗震墙侧移刚度同时考虑弯曲变形和剪切变形
n PMCAD目前版本对待洞口混凝土抗震墙均按小洞口混凝土抗震墙处理，对大洞口混凝土抗震墙，用户应在结构建模时将墙段作为独立墙体输入。
混凝土抗震墙高宽比的要求
n 底层框架-抗震墙房屋的底层钢筋混凝土抗震墙，宜开设洞口形成若干墙段，各墙段的高宽比不宜小于2；对不便开设洞口的带边框低矮墙，应在墙中设置竖缝使墙体分成两个或三个高宽比大于1.5的墙板单元
n 底层钢筋混凝土抗震墙通过设竖缝分成若干墙段，结构建模时各墙段应作为独立墙体分别输入
剪力墙超筋的处理办法
n 砼剪力墙超筋的原因是剪力墙设置过少
n 底框结构底部剪力墙的数量由构造要求和层间刚度比控制。墙体越宽，需要的墙体数量越少；墙体越少，就越容易出现超筋
n 底部剪力墙应开设洞口形成高宽比不小于2的墙段，不宜开设洞口的应设竖缝将墙体分成高宽比大于1.5的墙板单元
n 在满足剪力墙高宽比的前提下，通过调整剪力墙的数量，使层间刚度比落在许可范围内，以避免剪力墙超筋
关于分析软件
n SATWE、PK软件可适用于同时设置钢筋混凝土抗震墙和砌体墙的底框-抗震墙结构，TAT软件仅适用于设置钢筋混凝土抗震墙的底框结构
n 用户应优先适用SATWE、TAT模块，对底框结构作空间分析
“按经验考虑墙梁上部作用荷载折减”
n 由于墙梁的反拱作用，使得一部分荷载直接传给了竖向构件，从而使墙梁的荷载降低
n 若选择此项，则程序对所有的托墙梁均折减，而不判断该梁是否为墙梁
“按规范墙梁方法确定托梁上部荷载”
n 若选择此项，则程序自动判断托墙梁是否为墙梁，若是墙梁则自动按照规范要求计算梁上荷

载，若不是墙梁则按照均布荷载的方法加到托墙梁上
n 若两项同时选取，则程序对于墙梁执行“按规范墙梁方法确定托梁上部荷载”，对于非墙梁则执行“按经验考虑墙梁上部作用荷载折减”
砖混底框不计算地震力时的设计
n 目前的PMCAD软件不能计算非抗震的砖混底框结构
n 设计时可按如下方法处理：
1、可按6度设防计算，砖混抗震验算结果可不看
2、砖混抗震验算完成后执行SATWE软件进行底框部分内力的计算
砖混底框不计算地震力时设计
处理方法的基本原理
u 一般来说，砖混底框结构按6度设防计算时地震力并非控制工况
u 对于构件的弯矩值基本上都是恒+活载控制剪力值，有可能某些断面由地震力控制，但该剪力值的大小与恒+活作用下的剪力值相差也不会很大。直接用该值设计首先肯定偏安全，其次误差很小
u 如果个别构件出现其弯矩值均由地震力控制，这种情况一般出现在结构的外围构件中，涉及人员或者直接采用改值进行设计，误差不大，或者作为个案单独处理
砖混底框结构刚度比的计算与调整
方法的探讨
n 规范要求：《建筑抗震设计规范》第7.1.8条第3款明确规定：底部框架-抗震墙房屋的纵横两个方向，第二层与底层侧向刚度的比值，6、7度是不用大于2.5，8度是不应大于2.0，且均不应小于1.0
n 第4款明确规定：底部两层框架-抗震墙房屋的纵横两个方向，底部与底部第二层侧向刚度应接近，第三层与底部第二层侧向刚度的比值，6、7度时不应大于2.0，8度时不应大于1.5，且均不应小于1.0
砖混底框结构刚度比的计算与调整
方法的探讨
从规范可以看出：
n 由于过渡层为砖房结构，受力复杂，若作为薄弱层，则结构位移反应不均匀，弹塑性变形集中，从而对抗震不利
n 设计的目标是充分发挥底部结构的延性，提高其在地震力作用下的抗变形和耗能能力
PMCAD对砼墙体刚度的计算
n 对无洞口墙体的计算：
1、如果墙体的高宽比M<1.0，则只计算剪切刚度KCW=ECAW/3Hj
2、如果墙体的高宽比M>1.0，则需计算剪弯刚度KCW=1/(3Hj/ECAW+Hj3/12ECIW)
n 对小洞口墙体的计算：

1、小洞口墙体的判断标准α=（bhhh/lwHj)1/2≤0.4
2、目前的PMCAD软件，对于砖混底框结构只允许开设小洞口剪力墙。对于α≥0.6或洞口高度大于等于0.8的大洞口剪力墙，则只能分片输入
3、PMCAD软件根据开洞率按照《抗震规范》表7.2.3成一腔段洞口影响系数计算小洞口剪力墙的刚度
工程算例
n 本工程为一层底部框架剪力墙，上部为5层砖房结构，首层层高3.9米，其余各层层高2.9米，底层砼墙后为200mm，其余各层墙厚为240mm，地震设防烈度为7度，地震基本加速度为0.15g。
n 墙体不开洞，X、Y向的侧移刚度比分别为：K0=0.71<1.0，K90=0.45<1.0，均不满足要求
调整过程
n 以Y向为例，墙体开设2400×1200mm小洞口，经计算，α=0.39＜0.4，符合小洞口的要求。计算后，Y想的侧移刚度比K90=0.46＜1.0，还是不满足要求
n 墙体开设竖缝：
1、墙体不开设竖缝的刚度计算：墙体的高宽比M=0.81＜0.1，因此只计算剪切刚度KCW=82.05EC
2、墙体设竖缝的刚度计算：
墙体开设竖缝的计算
n 开设竖缝如图所示
n 墙段1的高宽比M1=3900/1500=2.6>1.0，需要计算剪弯刚度KCW=7.88EC；墙段2的剪弯刚度KCW=7.88EC；墙段3的高宽比M3=3900/1400=2.78>1.0，需要计算剪弯刚度KCW=6.7EC。墙体设竖缝后的总刚度为ΣKCW=（7.88+7.88+6.7）EC=22.46EC
n 墙体设竖缝后的总刚度与不设竖缝的总刚度之比为22.46/82.05=0.27
n 设竖缝后的Y向侧移刚度比为K90=1.13，满足规范要求
设竖缝的剪力墙墙体的构造要求
n 竖缝两侧应设置暗柱
n 剪力墙的竖缝应开到梁底，将剪力墙分成高宽比大于1.5，但也不宜大于2.5的若干个墙板单元
n 对带边框的低矮钢筋混凝土墙的边框柱的配筋不应小于无钢筋混凝土抗震墙的框架柱的配筋和箍筋要求
n 带边框的低矮钢筋混凝土墙的边框梁，应在竖缝的两侧1.5倍梁高的范围内箍筋加密，其箍筋间距不应大于100mm
n 竖缝的宽度可与墙厚相等，竖缝处可用预制钢筋砼块填入，并做好防水
底部两层框架结构的处理
底部框架-剪力墙部分为两层的砖混结构，可以通过开设洞口的方式形成高宽比大于2的若干墙段
结构建模、复杂体型砌体房屋力学模型

注意重点
n 由于计算结构自重时没有从墙体体积中扣除掉圈梁所占体积，也没有计入圈梁重量，所以输入与不输入圈梁对结构计算没有影响
n 带裙房的大底盘砌体房屋的砌体部分和裙房之间的高差一般都大于6m，应设置防振缝将底部裙房和砌体房屋分离，对砌体房屋和裙房单独计算
注意重点
n 多塔砌体房屋的各塔和底盘之间的高差一般都大于6m，应设防震缝将各塔和底盘分离，对各塔和底盘单独计算
n 带阁楼的坡屋顶砌体房屋计算时应用平屋顶代替坡屋顶，顶层层高取该层山墙的平均高度。
设置变形缝砖混房屋的计算
n 对于中间带变形缝的砖混结构，设计时应该分别计算
n 按《建筑抗震设计规范》规定砖混结构按底部剪力法计算地震力，底部剪力法计算地震力的基本假定是结构整体布置均匀对称、楼板连续，而中间带变形缝的砖混结构显然不符合这个基本假定，所以应分别计算
有错层砌体房屋的计算
n 楼板高差小于0.5m，结构建模时通过将各层较低楼板提升到较高楼板处，把错层房屋转化成无错层房屋
n 楼板高差大于等于0.5m，在错层处应设防震缝，对缝两侧结构单独计算
地基不在同一标高（建在斜坡上）的砌体房屋
对此类结构可有两种近似方法选择
（1）保守起见，房屋嵌固端取在地基最低标高处，水平地震作用按地基最低处计算
（2）房屋嵌固端分别取在地基最低标高处和地基最高标高处，水平地震作用计算两次，墙体抗震抗剪承载力验算取两次计算结果的平均值
带全地下室或半地下室房屋的
嵌固端的确定
n 全地下室
全地下室不按一层考虑，房屋嵌固端位于地下室顶板处
n 半地下室
（1）无窗井半地下室
A）半地下室底板距室外地面距离大于半地下室净高的1/2，半地下室不按一层考虑，房屋嵌固端位于地下室顶板处
B）半地下室底板距室外地面距离小于等于半地下室净高的1/2，半地下室按一层考虑，房屋嵌固端位于地下室底板处
带全地下室或半地下室房屋的嵌固端的确定

（2）设窗井半地下室
A）有窗井而无窗井墙或窗井墙不与纵墙相连，未形成扩大基础的底盘，周围的土体不能对半地下室起约束作用，此时半地下室应按一层考虑，房屋嵌固端位于地下室底板处
B）窗井墙为内横墙的延伸，形成了扩展的半地下室底盘，提高了结构的整体稳定性，此时可以认为半地下室在土体中具有较好的嵌固条件，半地下室可不按一层考虑，房屋嵌固端位于地下室顶板处
基础部分
地质资料的输入
±0相对于绝对标高的