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正确判断SATWE计算结果的合理性

论文导读：规范对结构层刚度比和位移比的控制一样，也要求在刚性楼板假定条件下计算。高层建筑结构设计还应注重概念设计，重视结构的选型和平、立面布置的规则性，择优选用抗震和抗风性能好且经济合理的结构体系，加强构造措施。在建筑结构计算中，SATWE软件的运用非常广泛，设计过程中对结构整体合理性和结构构件的合理性的判断非常重要。

关键词：SATWE，规范，结构设计
　　1.判断整体结构的合理性

　　建议大家对计算结果从以下方面检查：

　　1.1检查原始数据是否有误，特别是是否遗漏荷载

　　1.2检查计算简图是否与实际相符，计算程序是选得正确

　　1.3对计算结果输出信息进行分析

　　检查设计参数是否选择合适；检查”七种比值”即：轴压比、剪重比、刚度比、位移比、周期比、刚重比、有效质量比，是否满足规范要求。（1）轴压比：主要为控制结构的延性，规范对墙肢和柱均有相应限值要求，见[抗规]6.3.7和6.4.6，在剪力墙的轴压比计算中，轴力取重力荷载代表设计值，与柱子的不一样。（2）剪重比：主要为控制各楼层最小地震剪力，确保结构安全性，参见[高规]的表3.3.13；[抗规]的表5.2.5同。程序对算出的”楼层最小地震剪力系数”如果不满足规范的要求，将给出是否调整地震剪力的选择。根据规范组的解释，如果不满足，就应调整结构方案，直到达到规范的值为止，而不能简单的调大地震力。（A级高度高层建筑的楼层层间抗侧力结构的受剪承载力不宜小于其上一层受剪承载力的80%，不应小于其上一层受剪承载力的65%，B级高度高层建筑的楼层层间抗侧力结构的受剪承载力不宜小于其上一层受剪承载力的75%。注：楼层层间抗侧力结构受剪承载力是指在所考虑的水平地震作用方向上，该层全部柱及剪力墙的受剪承载力之和。）（3）刚度比：主要为控制结构竖向规则性，以免竖向刚度突形，形成薄弱层，刚度比指结构竖向不同楼层的侧向刚度的比值（也称层刚度比）。对于地下室结构顶板能否作为嵌固端，转换层上、下结构刚度能否满足要求，及薄弱层的判断，均以层刚度比作为依据。[抗规]与[高规]提供有三种方法计算层刚度，即剪切刚度（Ki=GiAi/hi）、剪弯刚度（Ki=Vi/Δi）、地震剪力与地震层间位移的比值（Ki=Qi/Δui）。 SATWE结果的判别与调整要点:

　　 1.3.1规范对结构层刚度比和位移比的控制一样，也要求在刚性楼板假定条件下计算。

　　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比并找出薄弱层，然后在真实条件下完成其它结构计算。

　　 1.3.2一般来说，结构的抗侧刚度应该是沿高度均匀或沿高度逐渐减少，但对于框支层或抽空墙柱的中间楼层通常表现为薄弱层，由于薄弱层容易遭受严重震害故程序根据刚度比的计算结果或层间剪力的大小自动判定薄弱层，并乘以放大系数，以保证结构安全。

　　1.3.3对于上述三种计算层刚度的方法，我们应根据实际情况进行选择：对于底部大空间为一层时或多层建筑及砖混结构应选择”剪切刚度”；对于底部大空间为多层时或有支撑的钢结构应选择”剪弯刚度”；而对于通常工程来说，则可选用第三种规范建议的方法。

　　1.4位移比：位移比是控制结构的扭转效应的参数。主要为控制结构竖向规则性，以免形成扭转，对结构产生不利影响。位移比是取楼层最大杆件位移与平均杆件位移比值。见[抗规]3.4.3条及[高规]4.3.5条规定。论文检测。注意：

　　1.4.1验算位移比可以选择强制刚性楼板假定。

　　1.4.2 验算位移比需要考虑偶然偏心，验算层间位移角则不需要考虑偶然偏心。

　　1.4.3位移比超过1.2，需要考虑双向地震。

　　构件设计与位移信息不是在同一条件下的结果（即构件设计可以采用弹性楼板计算，而位移计算必须在刚性楼板假设下获得），故可先采用刚性楼板算出位移用于送审，而后采用弹性楼板进行构件分析。 (楼层竖向构件的最大水平位移和层间位移角，A、B级高度高层建筑均不宜大于楼层平均值的1.2倍，且A级高度高层建筑均不应大于该楼层平均值的1.5倍，B级高度高层建筑、混合结构高层建筑及复杂高层建筑不应大于该楼层平均值的1.4倍。

　　1.4.4周期比：主要为控制结构的扭转效应，减少扭转对结构带来不利影响（此时要注意：第一、二震型在高层建筑中不能发扭转为主第二振震型不能以扭转为主）。也就是说，周期比不是要求结构足够结实，而是要求结构承载布局合理，限制结构抗扭刚度不能太弱。[高规]第4.3.5条规定：结构扭转为主的第一周期Tt与平动为主的第一周期T1之比，A级高度高层建筑不应大于0.9，B级高度高层建筑、混合结构高层建筑及复杂高层建筑不应大于0.850。如果周期比不满足规范的要求，说明该结构的扭转效应明显，设计人员需要增加结构周边构件的刚度，降低结构中间构件的刚度，以增大结构的整体抗扭刚度。设计软件通常不直接给出结构的周期比，需要设计人员根据计算书中周期值自行判定第一扭转（平动）周期。以下介绍实用周期比计算方法：1)扭转周期与平动周期的判断：从计算书中找出所有扭转系数大于0.5的平动周期，按周期值从大到小排列。论文检测。同理，将所有平动系数大于0.5的平动周期值从大到小排列；2）第一周期的判断：从列队中选出数值最大的扭转（平动）周期，查看软件的”结构整体空间振动简图”，如果该周期值所对应的振型的空间振动是整体振动，则整体振动的值即为第一扭转（平动）周期；3)周期比计算：将第一扭转周期值除以第一平动周期即可。

　　1.4.5刚重比：主要为控制结构的稳定性，以免结构产生滑移和倾覆。刚重比是结构刚度与重力荷载之比。它是控制结构整体稳定性的重要因素，也是影响重力二阶效的主要参数。该值如果不满足要求，则可能引起结构失稳倒塌，应当引起设计人员的足够重视。[高规]（5.4.2）条和[混凝土规范]（7.3.12）条都提到重力二阶效应。

　　1.4.6有效质量比：主要为控制结构的地震力是否全计算出来。要密切关注有效质量比是否达到了要求。不满足，则地震作用计算也就失去了意义。（一般来说，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，采用刚性楼板假定，平动<=计算层数，藕连<=计算层数X3）

　　2.判断结构构件的合理性

　　2.1根据柱、墙的轴压比调整构件截面尺寸。

　　2.2根据超配筋信息文件，对梁、柱、墙超配筋的处理。

　　2.3根据梁的挠度、裂缝来调整梁的截面尺寸及配筋。

　　高层建筑结构设计还应注重概念设计，重视结构的选型和平、立面布置的规则性，择优选用抗震和抗风性能好且经济合理的结构体系，加强构造措施。论文检测。在抗震设计中，应保证结构的整体抗震性能，使整个结构具有必要的承载力、刚度和延性。

　　3.结语

　　在建筑结构计算中，SATWE软件的运用非常广泛，设计过程中对结构整体合理性和结构构件的合理性的判断非常重要。应按照国家规范正确调整计算结果，只有这样，才能设计出合理的结构，保证建筑物的质量。这里，只浅谈了SATWE进行结构设计时注意的几点问题，其实在设计过程中还有很多需要我们注意的问题，这要我们不断的总结和完善才能使结构设计更加的合理化。

参考文献

[1]建筑抗震设计规范（GB50011-2001）.2008.

[2]混凝土结构设计规范（GB50010-2002）.

[3]高层建筑混凝土结构技术规程（JGJ3-2002）.

[4]SATWE S-3用户手册及技术条件.