[摘要] 本文結(jié)合參考文獻(xiàn)，對SATWE軟件前處理程序的部分參數(shù)從概念和實用性方面進(jìn)行了分析和討論，力爭使結(jié)構(gòu)設(shè)計人員達(dá)到認(rèn)識上的統(tǒng)一。
[關(guān)鍵詞] 鋼筋混凝土高層 SATWE軟件 前處理程序
中國建筑科學(xué)研究院的PKPM系列軟件是目前結(jié)構(gòu)設(shè)計中普遍采用的設(shè)計軟件，其中多高層鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)主要是應(yīng)用SATWE軟件進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析和計算的。SATWE軟件前處理程序中“分析與設(shè)計參數(shù)定義”對于后面的分析和計算尤為重要，但目前結(jié)構(gòu)設(shè)計人員對部分參數(shù)的理解相互間存在差異，有的參考資料中觀點亦不相一致。以下結(jié)合規(guī)范和參考文獻(xiàn)，對部分參數(shù)的定義給予解釋和分析，希望使結(jié)構(gòu)設(shè)計人員達(dá)到認(rèn)識上的統(tǒng)一。
1“總信息”部分：
1.1 對所有樓層強(qiáng)制采用剛性樓板假定：
此參數(shù)設(shè)置是為方案階段對結(jié)構(gòu)整體的扭轉(zhuǎn)效應(yīng)進(jìn)行控制，即《高規(guī)》的4.3.5條中對位移比和周期比的要求。在計算結(jié)構(gòu)的位移比和周期比時，要采用“對所有樓層強(qiáng)制采用剛性樓板假定”，注意此時應(yīng)考慮偶然偏心。位移比和周期比滿足要求后，在計算結(jié)構(gòu)的內(nèi)力和配筋時，則應(yīng)將此項去掉。
1.2 恒活荷載計算信息：
此項中“模擬施工2”加載方式是將豎向構(gòu)件的軸向剛度人為放大10倍，以削弱豎向荷載按剛度的重分配。柱、墻上分得的軸力比較均勻，接近手算結(jié)果，傳給基礎(chǔ)的荷載更為合理。建議在做基礎(chǔ)設(shè)計時對此項采用“模擬施工2”加載方式，做上部結(jié)構(gòu)設(shè)計時采用“模擬施工1”加載方式。
2“風(fēng)荷載信息”部分：
2.1 修正后的基本風(fēng)壓：
新規(guī)范中無“修正后的基本風(fēng)壓”的說法，此處名稱應(yīng)改為“基本風(fēng)壓”。原89系列荷載規(guī)范基本風(fēng)壓取值是按30年一遇風(fēng)載給出的，考慮高層建筑的重要性，乘以1.1或1.2的系數(shù)后稱為“修正后的基本風(fēng)壓”�，F(xiàn)荷載規(guī)范直接給出50年和100年一遇的基本風(fēng)壓值，設(shè)計時可直接選用。例如哈爾濱地區(qū)的基本風(fēng)壓，30年一遇是0.45KN/M2, 50年一遇是0.55KN/M2, 100年一遇是0.65KN/M2。
2.2 結(jié)構(gòu)基本周期：
此周期是用來計算脈動增大系數(shù)的。SATWE程序按《高規(guī)》3.2.6條的經(jīng)驗公式給出基本周期：框架T=0.09N，框剪T=0.07N，剪力墻T=0.05N（N為結(jié)構(gòu)層數(shù)）。此與層數(shù)相關(guān)的基本周期經(jīng)驗公式是不準(zhǔn)確的（尤其是對于多錯層結(jié)構(gòu)），應(yīng)計算一次后，取SATWE計算結(jié)果的第一平動周期重新輸入計算。
3“地震信息”部分：
3.1 考慮偶然偏心和考慮雙向地震作用：
《高規(guī)》3.3.3條中“計算單向地震作用時應(yīng)考慮偶然偏心的影響”，條文說明中“國外多數(shù)抗震規(guī)范規(guī)定需考慮由于施工，使用或地震地面運(yùn)動的扭轉(zhuǎn)分量等因素所引起的偶然偏心的不利影響。…當(dāng)計算雙向地震作用時，可不考慮質(zhì)量偶然偏心的影響。”
規(guī)范規(guī)定只有質(zhì)量和剛度分布明顯不對稱、不均勻的結(jié)構(gòu)才考慮雙向地震作用。在偶然偏心作用下，A級高度高層建筑結(jié)構(gòu)位移比>1.4; B級高度高層建筑結(jié)構(gòu)位移比>1.3，需要考慮雙向地震作用。
3.2 計算振型個數(shù)：
《高規(guī)》5.1.13.2條規(guī)定，抗震計算時，宜考慮平扭耦連計算結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)效應(yīng)，計算振型數(shù)應(yīng)使振型參與質(zhì)量不小于總質(zhì)量的90%。
必須指出的是，結(jié)構(gòu)的振型組合數(shù)并不是越多越好，其最大值不能超過結(jié)構(gòu)有質(zhì)量貢獻(xiàn)的總自由度數(shù)。例如對采用剛性樓板假定的單塔結(jié)構(gòu)，考慮扭轉(zhuǎn)耦連作用時，其振型數(shù)不得超過結(jié)構(gòu)層數(shù)的3倍。如果該結(jié)構(gòu)的振型組合數(shù)已經(jīng)增加到結(jié)構(gòu)層數(shù)的3倍后，其有效質(zhì)量系數(shù)仍不能滿足要求，就證明該結(jié)構(gòu)方案可能有問題。
4“活荷信息”部分：
4.1 柱、墻及基礎(chǔ)設(shè)計時活荷折減：
《荷規(guī)》4.1.2條對結(jié)構(gòu)各部分設(shè)計時活荷折減系數(shù)給出了規(guī)定，但總體偏于混亂，不宜掌握。建議設(shè)計柱、墻時活荷載不折減，設(shè)計基礎(chǔ)時活荷載折減；同時應(yīng)注意各折減系數(shù)的取值。
當(dāng)主樓和裙房一起計算時，程序是將裙房的活荷載按主樓的最高層數(shù)計算折減的。此時應(yīng)對裙房部分活荷載給予特殊關(guān)照。當(dāng)錯層較多時亦應(yīng)注意此類問題。
4.2 活荷不利布置：
原《高規(guī)》3.1.2條規(guī)定“高層建筑結(jié)構(gòu)的活荷載在計算內(nèi)力時可不作最不利布置”；文獻(xiàn)[2]中解釋說高層建筑可不考慮活荷不利布置，一是因為高層建筑中活荷占的比例�。欢且驗橛嬎銖�(fù)雜。其給出方法是在“調(diào)整信息”中對“梁設(shè)計彎矩放大系數(shù)”給出1.1--1.3的數(shù)值，活荷較小時取小值，活荷較大時取大值。文獻(xiàn)[1]中指出“梁設(shè)計彎矩放大系數(shù)”與考慮活荷載的不利布置作用計算無關(guān)，只是提高安全儲備。兩者說法相互矛盾。
建議對于多層結(jié)構(gòu)考慮活荷不利布置，對于高層結(jié)構(gòu)不考慮。
5“調(diào)整信息”部分：
5.1 梁設(shè)計彎矩放大系數(shù)：
參見前“活荷信息”中“活荷不利布置”項，建議此系數(shù)取1.0。
5.2 梁扭矩折減系數(shù)：
此系數(shù)取值0.4--1.0（一般工程取0.4），主要是考慮樓板對梁扭轉(zhuǎn)的約束作用。若考慮樓板的彈性變形，梁的扭矩不應(yīng)折減。程序規(guī)定對于不與剛性樓板相連的梁及弧梁，此系數(shù)不起作用。
5.3 中梁剛度放大系數(shù)：
《高規(guī)》5.2.2條規(guī)定，在結(jié)構(gòu)內(nèi)力與位移計算中，現(xiàn)澆樓面和裝配整體式樓面中梁剛度可考慮翼緣的作用予以增大。樓面梁剛度增大系數(shù)可根據(jù)翼緣情況取為1.3―2.0。
文獻(xiàn)[1]中給出此系數(shù)取值1.0―2.0。對預(yù)制樓板結(jié)構(gòu)、板柱體系的等代梁結(jié)構(gòu)，該系數(shù)應(yīng)取1.0。該系數(shù)對連梁不起作用。
此系數(shù)對梁配筋影響較大。建議取值為1.5或1.6。
5.4 調(diào)整與框支柱相連的梁內(nèi)力：
《高規(guī)》4.9.2條、10.2.12條給出了框支柱剪力和彎矩的調(diào)整系數(shù)，《高規(guī)》10.2.7條規(guī)定，框支柱的剪力調(diào)整后，應(yīng)相應(yīng)調(diào)整框支柱的彎矩及柱端梁（不包括轉(zhuǎn)換梁）的剪力、彎矩，框支柱軸力可不調(diào)整。
在軟件中，當(dāng)在“特殊構(gòu)件定義”中指定該構(gòu)件為框支柱時，程序按上述要求對該柱的地震效應(yīng)放大調(diào)整。由于調(diào)整系數(shù)往往很大，為了避免異常情況，程序給出一個控制開關(guān)，由設(shè)計人員決定是否對與框支柱相連的框架梁的彎矩剪力進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整。
5.5 0.2Q0調(diào)整起始和終止層號：
《高規(guī)》8.1.4條規(guī)定，框架剪力墻結(jié)構(gòu)中，框架部分至少應(yīng)承擔(dān)20%的基底剪力，用以增加框架部分的安全度。
0.2Q0調(diào)整的放大系數(shù)只針對框架梁柱的彎矩和剪力，不調(diào)整軸力。是保證作為第二道防線的框架具有一定的抗側(cè)力能力。
此項一般不需用戶干預(yù)，在結(jié)果文件“樓層地震作用調(diào)整信息（WV02Q.OUT）”
中有詳細(xì)輸出。若要用戶干預(yù)，應(yīng)參見文獻(xiàn)[1]P105處理。
參考文獻(xiàn)：
[1]中國建筑科學(xué)研究院 PKPM CAD工程部.PKPM2005 SATWE用戶手冊及技術(shù)條件,2005.4
[2]徐培福，黃小坤主編.《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程理解與應(yīng)用》，中國建筑工業(yè)出版社，2003.3
[3]中國建筑科學(xué)研究院建筑工程軟件研究所.PKPM結(jié)構(gòu)設(shè)計軟件在應(yīng)用中的問題解析,2005.6
[4]陳岱林，李云貴，魏文郎主編.《多層及高層結(jié)構(gòu)CAD軟件高級應(yīng)用》，中國建筑工業(yè)出版社，2004.10
