SATWE参数设置及结果分析

主讲人：李素娟

时间：20xx年3月26日下午4:00-5:30

地点：二教103

PKPM是目前国内应用最广的计算机辅助设计软件，而SATWE—空间组合结构有限元程序则是目前应用最多的计算模块。SATWE采用空间杆单元来模拟梁、柱及支撑杆件，用在壳单元基础上凝聚而成的墙元来模拟剪力墙。所以SATWE中的一些重要参数设定的正确与否就决定了计算模型是否接近于实际工程的受力情况。在李素娟老师的精心讲解下，我们初步了解了该软件在具体工程中中的使用。现在我讲该软件一些具体的步骤以及所需要注意的问题罗列出来，以供以后参详。

一、PMCAD中的建模

建议从建筑图直接转换，至少轴网可以转，可以节约时间，也不会搞错。 但有两点要注意： a.要拾取基点，否则会出现离原点太远的情况。

b.活荷载是否计算,缺省的是不计算。

二．荷载输入：

1．把恒、活分开输；

2．荷载应按实际输入，不必放大，当然不够更不行；

3．楼板恒载应包括板自重，输梁上恒载不必加自重，程序自动考虑；

4．隔墙荷载应包括两侧建筑做法；

5．隔墙位于楼板上时，宜布置虚梁导荷，也可以折算为楼面荷载；

6．剪力墙上有空调板或其它建筑线角时，应输入该部分荷载；

三．SATWE计算参数：

计算参数包括：

1.恒载信息 2.风荷载信息 3．地震信息 4．活荷信息 5. 调整信息 6．设计参数

7．配筋信息 8.地下室信息

在设计时涉及到以上八种计算参数所需要注意的如下：

1.是否对全楼强制采用刚性楼板假定：计算位移比与刚度比时选“是”，计算内力与配筋及其他内容时选“否”。

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2.结构基本周期（秒）：初步计算宜取程序默认值，待程序计算出结构的基本周期后，再代回重新计算。

3.柱、墙活载是否折减：在PM建模不折减时，宜选择折减。

4.传到基础的活荷载是否折减：在PM建模不折减时，宜选择折减。柱、墙、基础活荷载折减系数参见《荷载规范》。

5.如果考虑扭转耦联影响的双向地震地震作用效应小于考虑偶然偏心引起的地震作用效应时，应取后者以策安全，但二者不叠加计算。

6.柱配筋计算原则：一般建议使用单偏压计算，使用双偏压校核。在SATWE图形输出最后一项。对于单偏压，角筋仅供参考；而对于双偏压情况，实配角筋不应小于计算结果。

7.回填土对地下室的相对刚度： 根据程序编制专家的解释，填3大概为70%~80%的嵌固，填5就是完全嵌固，一般填3即可。

8. 梁箍筋间距：一般建议取200，配筋时换算；因现在把次梁也按主梁输入，次梁无加密区；现程序同时输出加密区及非加密区箍筋。

以上为SATWE软件在应用过程中所注意的事项，通过李老师的讲解，使我们这群土木学子不仅对该软件有了一个充分的认识，同时在以后的工作中也多了一份保障。

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第二篇：SATWE参数设置精讲

SATWE

1 参数设置精讲

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水平力与整体坐标夹角（度）

该参数为地震力、风荷载作用方向与结构整体坐标的夹角。如果地震沿

着不同方向作用，结构地震反应的大小一般也不相同，那么必然存在某个角度使得结构地震反应最为剧烈，这个方向就称为“最不利地震作用方向”。

SATWE可以自动计算出这个最不利方向角，并在WZQ.OUT文件中输出。

此参数不仅改变地震力而且同时改变风荷载的作用方向。

混凝土容重

考虑抹灰重量，框架：25.5-26；框剪26；剪力墙27

裙房层数

裙房层数应包含地下室层数。自动按照《高规》10.6.3-3条规定。

《高规》3.9.6 条规定，“主楼结构在裙房顶部上、下各一层应适当加强抗震构造措施”。程序中该参数作用暂时没有反映，实际工程中用户可参考《高规》10.6.3-3条，将裙房顶部上、下各一层框架柱箍筋全高加密，适当提高纵筋配筋率，予以构造加强。

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嵌固端所在层号

地下室层数

当上部结构与地下室共同分析时，通过该参数程序在上部结构风荷载计算时自动扣除地下室部分的高度（地下室顶板作为风压高度变化系数的起算点）

墙元细分最大控制长度

SATWE进行有限元分析时，对于较长的剪力墙，程序要将其细分并形成一系列小壳元。为确保分析精度，要求小壳元的边长不得大于给定的限值，限值范围为1.0~5.0。一般可取默认值1m。

对所有楼层强制采用刚性楼板假定

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建议一般在进行结构的整体参数控制（如六个比值的计算）时选｛是｝；在计算构件内力和配筋时可勾选或不勾选。

对楼板形状复杂的工程（如有效宽度较窄的环形楼板、有大开洞的楼板、有狭长外伸段的楼板、局部变窄形成薄弱连接部位的楼板、连体结构的狭长连接体楼板等），则应采用“弹性膜”假定。

强制刚性板假定时保留弹性板面外刚度

用于板柱体系

结构材料信息：影响阻尼比

恒活荷载计算信息

施工模拟加载，高层建筑结构的建造是遵循一定的顺序，

建议一般对多、高层建筑首选｛模拟施工3｝；对钢结构或大型体育场馆类（指没有严格的标准楼层概念）结构应选｛一次性加载｝。

规定水平力的确定方式｛楼层剪力差方法（规范算法）｝ 、｛节点地震作用CQC组合方法｝

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规范算法适用于大多数结构；CQC算法用于不规则结构，即楼层概念不清晰，剪力差无法计算时。

地震作用计算信息

高规4.3.2-3规定关于需要计算竖向地震的结构

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地面粗糙度

荷规7.2.1 基本风压：附录D

结构基本周期

用于计算风振系数。风振系数β中的的脉动增大系数ξ与周期有关。 承载力设计时风载效应放大系数

高规4.2.2及条文说明

舒适度

高规3.7.6 大于150m的结构，取10年一遇的基本风压，阻尼比取0.02 考虑风振影响

荷规7.4.1及条文说明

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体形系数：高规4.2.3

体型分段数

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，程序限定体型系数最多可分三段取值。若建筑物立面体型无变化时填1。对于（基础梁与上部结构共同分析计算的）多层框架或（地下室顶板不做为上部结构嵌固端的）高层当定义底层为地下室后，体形分段数应只考虑上部结构，程序会自动扣除地下室部分的风载。

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结构规则性信息：｛规则｝或｛不规则｝ 该参数目前不起作用。

设计地震分组、设防烈度：抗规附录A 砼框架、剪力墙抗震等级

根据《抗规》表6.1.2或《高规》表3.9.3、造要求。

抗震构造措施的抗震等级 4选择。0代表特一级；5代表不考虑抗震构

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斜交抗侧力构件方向附加地震数（0~5）及相应角度

抗规5.1.1. 当地震作用最大方向角大于15度时，也可以将这个角度作为斜交抗侧力构件地震作用方向之一，与水平力与整体坐标夹角不同，不改变风力方向，只改变地震作用方向。

考虑偶然偏心

根据《高规》4.3.3 条“计算单向地震作用时应考虑偶然偏心的影响”。根据《高规》3.4.5 条，计算位移比时，必须考虑偶然偏心影响；根据《高规》3.7.3条注，计算层间位移角时可不考虑偶然偏心。

考虑双向地震作用

根据《抗规》5.1.1条3款及《高规》4.3.2条2款，“质量和刚度分布明显不对称的结构，应计入双向地震作用下的扭转影响”。规范中提到的“质量与刚度分布明显不均匀不对称”，主要看结构刚度和质量的分布情况以及结构扭转效应的大小。一般而言，可根据楼层最大位移与平均位移之比值判断：若该值超过扭转位移比下限1.2 较多，则可认为扭转明显，

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需考虑双向地震作用下的扭转效应计算。

计算振型个数

计算振型数一般取3的倍数；且≤3倍层数，不论何种结构类型，计算中振型数是否取够应根据试算后WZQ.OUT给出的有效质量的参与数是否达到90%来决定。

活荷重力荷载代表值组合系数

一般民用建筑楼面等效均布活荷载取0.5，

需要注意的是，根据建筑各楼层使用功能的不同，活荷载组合值系数并非是一成不变的，而是根据使用条件的不同而改变。

周期折减系数

在框架结构及框－剪等结构中，由于填充墙的存在使结构实际刚度大于计算刚度，实际周期小于计算周期，据此周期值算出的地震剪力将偏小，会使结构偏于不安全。详《高规》

4.3.17条

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结构的阻尼比（%）

混凝土结构一般取0.05（即5%）；高层钢筋混凝土结构应取0.05；混合结构可取0.04，对有墙体材料填充的房屋钢结构的阻尼比取0.02

特征周期Tg（秒）：根据《抗规》3.2.3条、5.1.4条表5.1.4-2取值。

地震影响系数最大值：根据《抗规》表5.1.4-1取值。

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柱、墙设计时活荷载：｛不折减｝或｛折减｝

作用在楼面上的活荷载，不可能以标准值的大小同时满布在所有楼面上，因此在设计柱、墙和基础时，需要考虑实际荷载沿楼面分布的变异情况。勾选该项后，程序根据《荷规》

4.1.2 条2款对全楼活载进行折减。

传给基础的活荷载

按照《荷规》第4.1.2 条2款规定：活荷载可以按照楼层数折减。当房屋类别为《荷规》表4.1.1第1（1）项时，柱、墙竖向构件的活荷载及传给基础的活荷载可以按楼层数进行折减；当为其它房屋类别时，可以根据《荷规》第4.1.2 条2款2）~4）项规定，采取相应的折减系数。在此需要说明的是，程序中进行的基础的活荷载折减只是传到底层最大组合内力（WDCNL.OUT文件）中，并没有传给JCCAD，因为JCCAD读取的是SATWE计算后各工况的标准值。如果需要考虑传给基础的活荷载折减，则应到JCCAD的“荷载参数”中输入相应折减系数。注意：《荷规》中活载折减仅适用于民用建筑，对工业建筑则不应折减。

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梁活荷不利布置的计算层数

此参数若取0，表示不考虑梁活荷不利布置作用；若取＞0的数NL，就表示从1~NL各层均考虑梁活荷的不利布置。建议一般多层混凝土结构应取全部楼层；高层宜取全部楼层 考虑结构使用年限的活载调整系数

该参数取值见《高规》5.6.1条；使用年限为50年时取1，100年时取1.1。在荷载效应组合时活载组合系数将乘上考虑使用年限的调整系数

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梁端负弯矩调幅系数

调幅原因：恒载和活载都进行弯矩调幅，调幅后参与内力组合。

现浇框架梁端负弯矩调幅系数可取为0.8—0.9

装配整体式框架梁端负弯矩调幅系数可取为0.7-0.8

此项调整只针对竖向荷载，对地震力和风荷载不起作

用。

梁活荷载内力放大系数

一般工程建议取1.1~1.2；如果已经考虑了｛梁活载不利布置｝后，则应取1。

梁扭矩折减系数：TB = 0.40

对于现浇楼板结构，当采用刚性楼板假定时，可以考虑楼板对梁的抗扭作用而对梁扭矩进

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行折减。

实配钢筋超配系数

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、框架柱端弯矩、剪力调整应按实配钢筋和材料强度标准值来计算。根据《高规》6.2.1条、6.2.3条

连梁刚度折减系数：高规5.2.1及条文说明。抗规6.2.13条文说明。

中梁刚度放大系数、梁刚度放大系数按2010砼规范取值

考虑楼板作用 混规5.2.4

顶塔楼地震作用放大起算层号及放大系数

采用振型分解反应谱法计算地震力，因此只要给出足够的振型数，从规范字面上理解可不用放大塔楼,高阶振型、鞭梢效应

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梁、柱保护层厚度 （mm）

实际工程必须先确定构件所处环境类别，然后根据《砼规》8.2.1条填入正确的保护层厚度。构件所属的环境类别见《砼规》表3.5.2。新砼规范调整了保护层厚度的定义，设计时应格外注意。

梁柱重叠部分简化为刚域：

｛不作为刚域｝即将“梁柱重叠部分作为梁长度的一部分进行计算”；而｛作为刚域｝则是将“梁柱重叠部分作为柱宽度进行计算”，详见《高规》5.3.4 条。建议一般选择｛否｝；而对异形柱框架结构，宜选择｛是｝。

框架梁端配筋考虑受压钢筋

高规6.3.2，延性概念

利用规范强制要求设置的框梁端受压钢筋量，按双筋梁截面计算配筋，以适当减少梁端支座配筋。

根据《高规》6.3.3条，梁端受压筋不小于受拉筋的一半时，最大配筋率可按2.75控制，

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否则按2.5%。程序可据此给出梁筋超限提示。一般建议勾选。

柱配筋计算原则：｛按单偏压计算｝或｛按双偏压计算｝

｛单偏压｝在计算X方向配筋时不考虑Y向钢筋的作用，计算结果具有唯一性，详《砼规》7.3节；而｛双偏压｝在计算X方向配筋时考虑了Y向钢筋的作用，计算结果不唯一，详《砼规》附录F。建议用户采用｛单偏压｝计算，采用｛双偏压｝验算。

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