TAT,SATWE,PMSAP結(jié)構(gòu)計算分析及其在工程中的應(yīng)用

一、 結(jié)構(gòu)設(shè)計參數(shù)的合理選取

1、 總信息中增加＂裙房層數(shù)＂的參數(shù)，是為了0.2Q0的調(diào)整．對于立面有變化的高層，程序給出0.2Q0調(diào)整可能偏大，可人工干預(yù)調(diào)整．
2、 轉(zhuǎn)換梁由設(shè)計人自行定義，轉(zhuǎn)換層所在層號由設(shè)計人輸入．
3、 結(jié)構(gòu)材料信息僅影響風荷載的大小，程序按0.065n給出一個隱含值．如果計算結(jié)果中結(jié)構(gòu)的基本周期大于隱含值，應(yīng)將計算值代替隱含值．
4、 結(jié)構(gòu)體系：如為短肢剪力墻結(jié)構(gòu)，應(yīng)調(diào)整結(jié)構(gòu)的抗震等級．
5、 模擬施工荷載1，逐層加載；模擬施工荷載2，考慮基礎(chǔ)變形，對剛度不很大的框筒、筒體結(jié)構(gòu)適用，目前計算版本暫不能使用．
6、 結(jié)構(gòu)溫度應(yīng)力計算信息，目前暫不使用．編制人試算8度設(shè)防的北京實例，配筋相當于9度設(shè)防．原因是未考慮砼的徐變、微裂紋對應(yīng)力的釋放，計算結(jié)果偏大．
7、 對所有樓層強制采用剛性樓板假定，只有位移控制是在剛性樓板假定條件下計算．執(zhí)行這一開關(guān)地震力、內(nèi)力計算結(jié)果不對．一般工程計算二遍，一是強制樓板剛性控制位移；二是真實情況計算內(nèi)力、地震力．
8、 程序風荷載是按高規(guī)計算的，對多層偏大30％．新規(guī)范風荷載由30年一遇改為50年一遇，基本風壓增大20～30％．

二、 地震作用效應(yīng)計算與調(diào)整

1、 新程序中無論是藕聯(lián)計算還是非藕聯(lián)計算，依據(jù)的都是藕連矩陣．考慮藕聯(lián)對任何結(jié)構(gòu)都適用．
2、 偶然偏心：對偶然偏心解釋抗震規(guī)范（5.2.3－1條）與高規(guī)（3.3.3條）不同．新程序按高規(guī)執(zhí)行，主要是因為ⅰ、考慮藕聯(lián)對任何結(jié)構(gòu)都適用．ⅱ、依靠程序自行搜索邊榀很困難．計算時選取此項，計算內(nèi)力增大5～10％．程序內(nèi)定考慮X方向：正偏心，負偏心．Y方向：正偏心，負偏心．只在內(nèi)力和位移計算中考慮．（TBSA在周期計算時就考慮了）
3、 雙向地震作用：根據(jù)抗震規(guī)范5.1.1－3條考慮雙向地震作用的扭轉(zhuǎn)影響時，柱按單偏壓計算時無問題．但按雙偏壓計算，柱的配筋增加多達30～50％．因此早期程序考慮雙向地震作用時，不考慮柱的雙向偏壓計算．經(jīng)程序編寫組與規(guī)范編寫組協(xié)商，現(xiàn)程序按下列原則考慮：主方向的彎矩、剪力和軸力按0.85開平方；次方向彎矩、剪力和軸力保持原值不變．
4、 多方向地震：程序輸出的計算結(jié)果中給出了地震作用的最大方向，對于復(fù)雜結(jié)構(gòu)應(yīng)將此方向輸入進行計算．
5、 一般鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)可不考慮Ｐ－Δ效應(yīng)．

三、 調(diào)整信息

1、 剪力墻加強層起算層號：此項如填0，表示加強區(qū)從±0.00層起算；此項填-1表示加強區(qū)從負一層地下室起算．無論此項填何值，都不影響加強區(qū)的絕對高度．有地下室時，地下室墻是否算加強區(qū)，一般情況不希望墻的配筋下小上大．對一層地下室算加強區(qū)較好．
2、 對9度及一級框架結(jié)構(gòu)梁柱的超配系數(shù)隱含值為1.15．相當過去考慮的二個1.1．
3、 樓層水平地震剪力調(diào)整：根據(jù)抗震規(guī)范5.2.5條要求，若要求調(diào)整，程序?qū)⒆詣诱{(diào)整不滿足剪重比的樓層內(nèi)力．但一般情況希望不調(diào)整．因為計算結(jié)果小于剪重比的要求，很可能結(jié)構(gòu)的方案不合理．
4、 薄弱層：薄弱層的判斷，可通過計算結(jié)果中的剛度比．設(shè)計人通過第一次計算結(jié)果判斷出薄弱層，再對此項進行填寫．
5、 荷載組合：⑴、增加了由永久荷載效應(yīng)控制的組合．⑵、可以調(diào)整活荷載的分項系數(shù)和活荷載的組合系數(shù)．
6、 程序中轉(zhuǎn)換梁的內(nèi)力調(diào)整，嚴格按規(guī)范執(zhí)行．轉(zhuǎn)換梁及框肢柱需要設(shè)計人自行定義．框肢柱分為二類：一是四周是梁．二是剪力墻的邊榀．一個方向不是柱，為剪力墻的一部分．另一方向是柱．
7、 程序?qū)⑴c剪力墻相連柱承擔的傾覆彎矩，歸屬剪力墻．而不歸屬框架柱．否則框架柱承擔的傾覆彎矩可能超過50％．

四、 結(jié)構(gòu)整體性能控制

1、 位移控制：程序按高規(guī)4.3.5條執(zhí)行．輸出結(jié)果第一項是構(gòu)件節(jié)點位移，第二項是層間位移．位移控制是通過控制位移比進行的．計算結(jié)果出現(xiàn)個別位移比超限時，可查位移的大�。�在位移很小的情況下，可不考慮．
2、 周期控制：高規(guī)4.3.5條要求第一扭轉(zhuǎn)周期Tt與第一平動周期T1之比,A級高層小于0.9．程序輸出了各振型的周期．對于結(jié)構(gòu)比較規(guī)則，剛性樓板假定．輸出的結(jié)果第一項為X方向平動周期，第二項為Y方向的平動周期．最長的平動周期就是第一平動周期，再找出同方向第一扭轉(zhuǎn)周期．二者之比應(yīng)滿足高規(guī)要求．
3、 剛度比的控制：程序提供了三種方法，一是高規(guī)附錄E.0.1－剪切剛度K1=(CiGciAci+GwiAwi)/hi；二是高規(guī)附錄E.0.2－剪彎剛度Ki=Fi/Δi；三是抗震規(guī)范3.4.2，3.4.3條文說明中建議的方法Ki=Vi/Δui.
方法1過于簡單．方法2用于轉(zhuǎn)換層的計算．程序隱含的是方法3，概念和計算均簡單．但未扣除剛體轉(zhuǎn)角引起的位移．
4、 框架承擔的傾覆力矩計算按抗震規(guī)范6.1.3條文說明中公式．
5、 多層結(jié)構(gòu)薄弱層驗算，近似程度較大，計算的位移可能偏�。�原因是采用薄壁柱模型，與抗震要求的強柱弱梁概念不一致．
6、 時程分析：選地震波對計算結(jié)果影響很大，有條件的地區(qū)用當?shù)氐膶崪y波．選波的原則為每條波計算的結(jié)果不少于按振型分解法計算結(jié)果的60％（可調(diào)整波的放大系數(shù)）；三條波的平均反應(yīng)，不小于振型分解法的80％．

五、 一些特殊功能編制原理與應(yīng)用

1、 彈性樓板：程序提供了三種模型．⑴、彈性樓板6：考慮樓板的面內(nèi)剛度和面外剛度，采用殼單元．原則上適用于所有結(jié)構(gòu)，但采用彈性樓板6計算時，樓板和梁共同承擔面外彎矩，計算結(jié)果中梁的配筋小了，而樓板承擔面外彎矩，計算的配筋又未考慮．此外計算工作量大．因此該模型僅適用于板柱結(jié)構(gòu)．⑵、彈性樓板3：考慮樓板的面內(nèi)剛度無限大，并考慮樓板的面外剛度．適用于厚板轉(zhuǎn)換層．⑶、彈性膜：考慮面內(nèi)剛度，面外剛度為零．采用膜剪切單元．
2、 程序中地下室信息＂回填土對地下室約束相對剛度比＂：所填數(shù)值，相當于地下室被約束后時地下室本身剛度的多少倍．如填負數(shù)，表示嵌固水平位移，不嵌固豎向位移．如結(jié)構(gòu)計算中，只算上部結(jié)構(gòu)，相當于既約束了水平位移，又約束了豎向位移．這僅適用于地下室剛度很大的情況．
3、 各種豎向構(gòu)件根據(jù)截面尺寸分為：柱――H/B<3；異形柱――H/B<5;短肢剪力墻――5<H/B<8；剪力墻――H/B>8.采用TAT、TBSA計算時，建模均為薄壁柱單元．但采用SATWE計算時，應(yīng)注意柱、墻單元的選擇，對柱、異形柱選柱單元（一維單元），對短肢剪力墻、剪力墻選殼單元（二維單元）．否則計算結(jié)果差異很大．
4、 設(shè)計參數(shù)信息＂梁柱重疊部分簡化為剛域＂：選用此項梁柱重疊部分簡化為剛域，適用于異形柱結(jié)構(gòu)，可真實計算梁的內(nèi)力和配筋．
5、 設(shè)計參數(shù)信息＂混凝土柱計算長度系數(shù)執(zhí)行混凝土規(guī)范7.3.11－3條＂：一般情況不采用，除9度或沿海地區(qū)風起控制作用時采用．

六、 特殊工程分析

1、 多塔定義、有＂縫＂結(jié)構(gòu)：
多塔指的是：各塔之間相互獨立；每個塔的外表面都是迎風面．定義多塔是為了幫助風荷載的倒算．
對多塔結(jié)構(gòu)要判斷平動周期與扭轉(zhuǎn)周期的比值，需要每個塔單算．對分縫結(jié)構(gòu)判斷平動周期與扭轉(zhuǎn)周期的比值時單算，計算內(nèi)力和配筋時可合算或分算．分算時一個方向的風荷載算大了．
2、 樓板開洞：對板柱結(jié)構(gòu)，樓板定義為彈性樓板6；對砌體結(jié)構(gòu)，樓板定義為彈性膜．
3、 弱連接：由于兩邊振動可能不同步，引起拉、壓作用．建議不考慮樓板的作用，僅考慮梁承擔拉、壓作用．
4、 不等高嵌固：PM程序中有＂與地基相連的最高層號＂信息，啟用后程序?qū)�懸空柱進行搜索，加上嵌固約束．對電梯井道下落也可按此方法處理．還可以通過修改不等高柱的坐標解決不等高嵌固．
5、 SATWE提供了＂復(fù)雜樓板有限元分析與設(shè)計（SlabCAD）”.SlabCAD可自動從SATWE的三維分析結(jié)果中取出需要精細分析的樓板或樓板局部，進行二次有限元分析和配筋設(shè)計．適用于各種復(fù)雜樓板如板柱結(jié)構(gòu)的樓板、預(yù)應(yīng)力樓板、轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)的厚板、人防地下室的頂板、需考慮板面內(nèi)拉伸和剪切作用的特殊結(jié)構(gòu)．
6、 剪力墻上洞口處梁的輸入：一般門窗洞口按剪力墻開洞處理，即洞口處為連梁，以剪切變形為主；如洞口跨中彎矩不可忽略，以彎曲變形為主，按梁單元輸入．此時要在剪力墻洞口兩側(cè)增加節(jié)點號．
7、 框肢結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)換梁計算，通常是由施工階段，正常使用階段往往不控制．設(shè)計時應(yīng)補充施工階段的驗算，把上面幾層荷載按均布恒載加上，對轉(zhuǎn)換梁進行驗算．SATWE整體計算時，框肢轉(zhuǎn)換梁的計算偏小，配筋時留10～20％的余量．
8、 框剪結(jié)構(gòu)判斷框架的抗震等級時，需先計算．按框架承擔的傾覆力矩百分比確定．