结构分析常见问题

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1、结构分析常见问题结构分析常见问题编写：编写：邵邵 弘弘中国建筑科学研究院中国建筑科学研究院1。建模问题。建模问题2。变形问题。变形问题3。设计问题。设计问题建模问题建模问题悬空梁、悬臂梁悬空梁、悬臂梁由于采用由于采用不等高梁不等高梁的不当造成。如下图所示：的不当造成。如下图所示：悬空梁悬空梁悬臂梁悬臂梁建模问题建模问题斜梁的上下层连接斜梁的上下层连接由于建模、分析数据的局限性，坡梁的上下层连接需要由于建模、分析数据的局限性，坡梁的上下层连接需要附加附加端柱端柱才能实现。才能实现。斜梁直接与下层节点相连斜梁直接与下层节点相连实际计算时没有连接实际计算时没有连接造成斜向悬臂梁造成斜向悬臂梁在端头加

2、柱，但柱高要大于在端头加柱，但柱高要大于200200，才能保证计算正确，才能保证计算正确，该柱的设计可以不考虑。该柱的设计可以不考虑。注意：注意：如果采用空间建模如果采用空间建模SPASCAD，则不受此影响。，则不受此影响。建模问题建模问题墙节点抬高无效墙节点抬高无效在计算程序在计算程序SATWE、TAT、PMSAP中，中，只承认柱节点和梁只承认柱节点和梁梁交点的上下变化，不考虑墙节点高度的变化梁交点的上下变化，不考虑墙节点高度的变化。因为分析时，。因为分析时，不能考虑异形墙。不能考虑异形墙。想要分析的图形想要分析的图形实际产生的图形实际产生的图形建模问题建模问题错层、错层梁的合并、简化错层、

3、错层梁的合并、简化当结构产生错层、错层梁时，如果错层当结构产生错层、错层梁时，如果错层在梁高的范围在梁高的范围内，内，则最好合并，简化为同一标高的梁分析、设计。则最好合并，简化为同一标高的梁分析、设计。SATWE、TAT、PMSAP将将不考虑小于不考虑小于500的错层梁，仍然的错层梁，仍然按楼层梁的位置分析。按楼层梁的位置分析。简化为简化为3层层错层梁，在梁高范围内或小于错层梁，在梁高范围内或小于500错层错层建模问题建模问题层间梁的建模、简化层间梁的建模、简化新版新版SATWE、TAT、PMSAP可以处理、分析层间的情况，可以处理、分析层间的情况，但是要注意：（但是要注意：（1）层间梁与楼层

4、梁不要太近，否则宜合并层间梁与楼层梁不要太近，否则宜合并输入输入；（；（2）层间梁形成的房间不能自动传荷载，需作为附层间梁形成的房间不能自动传荷载，需作为附加荷载人工输入加荷载人工输入。层间梁层间梁小体量夹层小体量夹层需人工定义梁上荷载需人工定义梁上荷载建模问题建模问题多塔层高不同的输入多塔层高不同的输入当多塔的层高不同时，一般当多塔的层高不同时，一般不能按错层处理不能按错层处理，应以同一层高，应以同一层高建模，再到后面的计算软件建模，再到后面的计算软件SATWE、TAT、PMSAP中修改中修改各塔层高即可。各塔层高即可。要要保证连梁的正确高度保证连梁的正确高度，所以，所以只能调节洞口的高度只

5、能调节洞口的高度。对上连多塔，则要具体分析结构的实际情况，如果比较复杂，对上连多塔，则要具体分析结构的实际情况，如果比较复杂，最好采用空间建模最好采用空间建模SPASCAD。错误的简化错误的简化正确的简化正确的简化按层数多的按层数多的塔定义层高塔定义层高修改该塔的层高修改该塔的层高注意：注意：当然可以采用更先进当然可以采用更先进的建模的建模空间建模空间建模。这样。这样可以随心所欲。无须考虑简可以随心所欲。无须考虑简化的问题。可以采用化的问题。可以采用SPASCADPMSAP来建来建模、分析。模、分析。进入进入SATWE、TAT以后以后建模问题建模问题柱内有多节点的连接柱内有多节点的连接当柱范围

6、内有多根梁相连，且与柱不同节点时，应加当柱范围内有多根梁相连，且与柱不同节点时，应加柱内小柱内小梁梁，以封闭房间。该小梁程序，以封闭房间。该小梁程序自动定义为刚性梁自动定义为刚性梁。应定义两根小梁，以封闭房间应定义两根小梁，以封闭房间程序自动确认为刚性梁程序自动确认为刚性梁柱定位点柱定位点建模问题建模问题一根柱抬两根柱一根柱抬两根柱此时，需要此时，需要加刚性梁加刚性梁。加两根刚性梁加两根刚性梁，如上柱有一根如上柱有一根柱采用偏心输柱采用偏心输入，则只要加入，则只要加一根刚性梁。一根刚性梁。加一根刚性梁加一根刚性梁牛腿或搭接柱等情牛腿或搭接柱等情况，造成上下柱完况，造成上下柱完全错开全错开建模问

7、题建模问题一根梁抬两片墙一根梁抬两片墙此时，只能简化处理。转换大梁上此时，只能简化处理。转换大梁上建三根轴线建三根轴线，如下图所示：，如下图所示：中轴线定义中轴线定义宽转换梁宽转换梁上下两根轴线定上下两根轴线定义上部剪力墙义上部剪力墙建若干竖向轴线建若干竖向轴线定义刚性梁定义刚性梁上部墙与下部刚性上部墙与下部刚性梁交点梁交点刚性梁与转换梁刚性梁与转换梁的交点的交点建模问题建模问题复连通域的导荷复连通域的导荷复连通域的导荷载是有问题的，复连通域的导荷载是有问题的，应避免应避免房间彼此之间产生复房间彼此之间产生复连通域的形状。此外，计算时连通域的形状。此外，计算时“弹性楼板弹性楼板”的定义也不能是

8、的定义也不能是复连通域。复连通域。绿色区域的荷载导算有问题，应避免。绿色区域的荷载导算有问题，应避免。建模问题建模问题铰接梁的定义铰接梁的定义在在“特殊构件特殊构件”定义中，要求梁梁交点定义中，要求梁梁交点不能都是铰接不能都是铰接。也不。也不能产生能产生机构机构。程序不能处理程序不能处理零自由度结构零自由度结构结构产生机构结构产生机构结构产生机构结构产生机构PMSAP可以处理可以处理零自由度结构零自由度结构建模问题建模问题越层钢支撑越层钢支撑SATWE在处理越层钢支撑时，仍按层分段考虑，这样由于在处理越层钢支撑时，仍按层分段考虑，这样由于钢支撑默认是两端铰接，造成支撑越层节点产生机构。钢支撑默

9、认是两端铰接，造成支撑越层节点产生机构。SATWE节点产生机构，节点产生机构，需要改为两端刚接需要改为两端刚接TAT是连接越层支撑为一是连接越层支撑为一根，所以不会产生机构根，所以不会产生机构建模问题建模问题钢柱底铰接钢柱底铰接当底层柱底都设定为铰接后，结构也将产生机构。当底层柱底都设定为铰接后，结构也将产生机构。应至少有应至少有一根柱底是刚接一根柱底是刚接。底部结构产生机构底部结构产生机构应至少有一个节点是刚接。应至少有一个节点是刚接。变形问题变形问题主次梁的共同工作主次梁的共同工作当次梁当主梁输入后，次梁与主梁共同产生当次梁当主梁输入后，次梁与主梁共同产生交叉梁系交叉梁系的体系的体系承担竖

10、向荷载。竖向荷载将在主次梁之间，按承担竖向荷载。竖向荷载将在主次梁之间，按刚度传递、分刚度传递、分配配。变形问题变形问题梁抬柱的传力梁抬柱的传力梁抬柱的传力，是由梁柱协调变形完成的，梁抬柱的传力，是由梁柱协调变形完成的，柱的轴力由梁的柱的轴力由梁的剪力平衡剪力平衡，所以，可以通过查看梁剪力来确认上部柱传来的，所以，可以通过查看梁剪力来确认上部柱传来的集中力（即柱轴力）。集中力（即柱轴力）。梁柱位移协调点，也是柱梁柱位移协调点，也是柱轴力、梁剪力的平衡点轴力、梁剪力的平衡点变形问题变形问题避免短梁的方法避免短梁的方法结构产生短梁后，短梁局部将会超限，因为其相对刚度很大，结构产生短梁后，短梁局部将

11、会超限，因为其相对刚度很大，把局部荷载都吸收在自己身上。短梁的超限往往是把局部荷载都吸收在自己身上。短梁的超限往往是剪扭截面剪扭截面不够或斜截面抗剪不够不够或斜截面抗剪不够等。等。在梁宽度范围内，应简化为一点输入在梁宽度范围内，应简化为一点输入对柱边的短梁，也可以采用定义对柱边的短梁，也可以采用定义刚性梁的方法刚性梁的方法超过梁宽范围产生短梁，此时超过梁宽范围产生短梁，此时才是才是真正的短梁真正的短梁，应尽量避免，应尽量避免，因为应力过于集中。因为应力过于集中。对柱边短对柱边短梁可以采用梁可以采用加宽加宽、加掖加掖等方法。等方法。柱边短梁加宽柱边短梁加宽柱边短梁加掖柱边短梁加掖变形问题变形问题

12、从主梁伸出的悬挑梁从主梁伸出的悬挑梁从主梁伸出的悬挑梁，与从柱伸出的悬挑梁，其变形协调是从主梁伸出的悬挑梁，与从柱伸出的悬挑梁，其变形协调是不同的。它将不同的。它将受到主梁大变形（相对于柱）的影响受到主梁大变形（相对于柱）的影响，从而降，从而降低了刚度，把自身的荷载卸向两边刚度大的挑梁。低了刚度，把自身的荷载卸向两边刚度大的挑梁。柱的轴向变形小柱的轴向变形小梁的弯曲变形大梁的弯曲变形大卸载方向卸载方向变形问题变形问题恒载模拟施工算法的平衡恒载模拟施工算法的平衡由于恒载模拟施工算法的特殊性，由于恒载模拟施工算法的特殊性，不能直接用模拟施工算法不能直接用模拟施工算法计算出的内力，去做节点的剪力、弯

13、矩平衡计算出的内力，去做节点的剪力、弯矩平衡。要验算节点剪力、弯矩的平衡，应采用要验算节点剪力、弯矩的平衡，应采用“一次性加载一次性加载”的计的计算模式。算模式。第第3层加载形式层加载形式第第2层加载形式层加载形式第第1层加载形式层加载形式节点平衡需要上下层的节点平衡需要上下层的内力，而它们却是内力，而它们却是在不在不同加载条件下产生的同加载条件下产生的，所以不满足平衡。所以不满足平衡。恒载模拟施工的加载方式恒载模拟施工的加载方式一次性加载一次性加载可以满足可以满足节点平衡节点平衡变形问题变形问题框剪结构中，竖向荷载的传力框剪结构中，竖向荷载的传力 框架剪力墙结构中，由于柱轴向刚度要远小于墙的

14、轴向刚度，框架剪力墙结构中，由于柱轴向刚度要远小于墙的轴向刚度，在竖向荷载作用下，柱与墙之间的在竖向荷载作用下，柱与墙之间的连梁将调节两者的位移差连梁将调节两者的位移差，使得柱的轴力减少，墙的轴力增大使得柱的轴力减少，墙的轴力增大。高层建筑的。高层建筑的层层调整层层调整，将可能造成顶部框架柱在竖向荷载作用下受拉。将可能造成顶部框架柱在竖向荷载作用下受拉。实际情况是：实际情况是：结构变形是在结构变形是在逐层找平、逐层变形逐层找平、逐层变形的情况下产的情况下产生的，到结构顶部时，由于大部分变形已经完成，连梁的调生的，到结构顶部时，由于大部分变形已经完成，连梁的调节作用就不会很大。程序采用节作用就不

15、会很大。程序采用“模拟施工模拟施工1”就是体现了这种就是体现了这种施工过程。另外：地基变形也会调整柱、墙的位移差。施工过程。另外：地基变形也会调整柱、墙的位移差。即使考虑了即使考虑了模拟施工模拟施工1 1，连，连梁也会起到相当的调节作用梁也会起到相当的调节作用模拟施工模拟施工1，只对上部结构起作用，对底部传基础荷载，并，只对上部结构起作用，对底部传基础荷载，并没有起到调节作用。所以没有起到调节作用。所以框剪结构传基础荷载还是会出现框剪结构传基础荷载还是会出现黑洞现象，即剪力墙下的轴力很大，柱下轴力很小，造成黑洞现象，即剪力墙下的轴力很大，柱下轴力很小，造成地基沉降、承载力等验算误差地基沉降、承

16、载力等验算误差。可以采用可以采用“模拟施工模拟施工2”的计算方法解决这个问题，它是把的计算方法解决这个问题，它是把柱的轴向刚度提高柱的轴向刚度提高10倍，以减少柱、墙的刚度差异，从而倍，以减少柱、墙的刚度差异，从而起到调整传基础的荷载。起到调整传基础的荷载。变形问题变形问题连梁的计算模型连梁的计算模型连梁作为一种重要的、敏感的结构刚度连梁作为一种重要的、敏感的结构刚度调节器调节器，其分析模型，其分析模型的合理性会影响到整个结构的分析结果。的合理性会影响到整个结构的分析结果。连梁按壳元进行划分单元方式的有限元分析模型，如果单元连梁按壳元进行划分单元方式的有限元分析模型，如果单元划分可以划分可以很

17、细很细，则连梁跨高比再大，计算结果也是正确的。，则连梁跨高比再大，计算结果也是正确的。当单元划分受到限制，当单元划分受到限制，对跨高比较大的连梁，由于单元划分对跨高比较大的连梁，由于单元划分不够细，将造成较大的分析误差不够细，将造成较大的分析误差。为此，可以按以下方式处。为此，可以按以下方式处理：理：当跨高比大于当跨高比大于5时时，连梁按框架梁输入、分析。，连梁按框架梁输入、分析。当跨高比小于当跨高比小于2.5时时，连梁按壳元（洞口）输入、分析。，连梁按壳元（洞口）输入、分析。当跨高比介于当跨高比介于5和和2.5之间时之间时，按壳元（洞口）分析，应细化单，按壳元（洞口）分析，应细化单元划分；按

18、框架梁分析，结构刚度将偏柔。元划分；按框架梁分析，结构刚度将偏柔。连梁的单元划分连梁的单元划分连梁与墙的协调节点连梁与墙的协调节点框架梁与墙的协调节点框架梁与墙的协调节点变形问题变形问题越层柱的计算模型越层柱的计算模型越层柱的特点是：越层柱的特点是：在越层点不受楼板的约束在越层点不受楼板的约束。越层柱的计算模型可以是越层柱的计算模型可以是整根接起来的模型整根接起来的模型，也可以是，也可以是每层每层逐根的计算模型逐根的计算模型。只要保证越层柱的变形特点，这两种模型。只要保证越层柱的变形特点，这两种模型的计算结果是可以一致的。的计算结果是可以一致的。越层柱越层柱TAT、SATWE越层柱模型越层柱模

19、型，柱不连接，自重各自作用在柱不连接，自重各自作用在各层的柱顶各层的柱顶地震力、地震力、风力风力越层柱的长度系数：越层柱的长度系数：对单边越层柱，长度系数中含有柱的对单边越层柱，长度系数中含有柱的折算长度折算长度；对全越层柱，对全越层柱，SATWE的长度系数中含有柱的折算长度。的长度系数中含有柱的折算长度。Lo3LoLo2Lo1321各段柱长度和总长度各段柱长度和总长度各段柱长度系数和按全长计算的长度系数各段柱长度系数和按全长计算的长度系数长度系数应满足：长度系数应满足：Lo1*1=Lo2*2=Lo3*3=Lo*变形问题变形问题梁柱偏心的计算模型梁柱偏心的计算模型当梁柱偏心时，程序自动加当梁柱

20、偏心时，程序自动加刚域刚域，来考虑偏心产生的附加弯，来考虑偏心产生的附加弯矩。矩。也可以通过人工设置也可以通过人工设置刚性梁刚性梁来实现。来实现。梁的计算模型梁的计算模型梁的刚域梁的刚域梁端剪力梁端剪力转换为柱端转换为柱端轴力和弯矩轴力和弯矩变形问题变形问题上下柱偏心的计算模型上下柱偏心的计算模型当上下柱形心偏心连接时，程序自动加刚域，来考虑偏心产当上下柱形心偏心连接时，程序自动加刚域，来考虑偏心产生的附加弯矩。生的附加弯矩。柱水平刚域柱水平刚域上柱轴力上柱轴力转换为下柱的转换为下柱的轴力和弯矩轴力和弯矩变形问题变形问题梁抬墙的偏心问题梁抬墙的偏心问题当转换梁抬偏心墙时，一般认为在竖向力作用下

21、，墙对下部当转换梁抬偏心墙时，一般认为在竖向力作用下，墙对下部转换梁作用一个大的扭矩。但转换梁作用一个大的扭矩。但计算出的扭矩并不大计算出的扭矩并不大，因为扭，因为扭矩是由梁矩是由梁两端转角不协调两端转角不协调所产生，上部墙体虽然偏心，但它所产生，上部墙体虽然偏心，但它给下部的梁柱作用的是一个给下部的梁柱作用的是一个同向的弯曲同向的弯曲，所以，所以，偏心的效果偏心的效果都转化为两边柱的附加弯矩了都转化为两边柱的附加弯矩了。上部墙偏心将主要产生上部墙偏心将主要产生下部柱的下部柱的附加弯矩附加弯矩变形问题变形问题刚性梁和刚域的区别刚性梁和刚域的区别刚性梁刚性梁可以可以独立位移独立位移，但，但不变形

22、不变形。主要起到传递位移和力的。主要起到传递位移和力的作用。与构件变形作用。与构件变形不协调不协调。刚域刚域则需要则需要依附于构件依附于构件，本身也，本身也不变形不变形，但，但随构件变形而移随构件变形而移动动。与构件变形。与构件变形协调协调。刚性梁与刚域作用是一样的，但效果不一定相同，两者不能刚性梁与刚域作用是一样的，但效果不一定相同，两者不能互换。互换。刚性梁刚性梁使局部转角增加，使局部转角增加，弯矩增加弯矩增加垂直于构件的刚域垂直于构件的刚域会使局部转会使局部转角增加，产生附加弯矩角增加，产生附加弯矩沿着构件的刚域，沿着构件的刚域，附加弯矩很小附加弯矩很小变形问题变形问题剪力墙单元的划分剪

23、力墙单元的划分剪力墙采用剪力墙采用二维有限元二维有限元模型，则单元划分不可避免。模型，则单元划分不可避免。单元划分的单元划分的粗细均匀性、对称性、合理性粗细均匀性、对称性、合理性等，都会影响到分等，都会影响到分析结果。析结果。单元划分的特征，也与二维单元的单元划分的特征，也与二维单元的协调性协调性则有关。不同的协则有关。不同的协调原则，可以认为是不同的分析模型。调原则，可以认为是不同的分析模型。SATWE采用采用节点协调节点协调的单元划分原则，对划分合理性依赖的单元划分原则，对划分合理性依赖强，划分难度较大。强，划分难度较大。PMSAP采用采用节点广义协调节点广义协调的单元划分原则，对划分合理

24、性的单元划分原则，对划分合理性依赖不强，划分比较容易控制。目前一些国外软件也采用这依赖不强，划分比较容易控制。目前一些国外软件也采用这种广义协调的单元划分原则。种广义协调的单元划分原则。单元划分目前不能人工调整，都由程序自动进行，当出现由单元划分目前不能人工调整，都由程序自动进行，当出现由于单元划分造成于单元划分造成局部分析不合理、不对称局部分析不合理、不对称时，需要调整分析时，需要调整分析结果，最好结果，最好采用多种分析模型采用多种分析模型计算，以增加设计依据。如用计算，以增加设计依据。如用TAT来避开这个问题。来避开这个问题。SATWE上下墙节上下墙节点要求协调点要求协调PMSAP上下墙可

25、以采用附加位移上下墙可以采用附加位移函数作为约束条件的广义协调函数作为约束条件的广义协调广义协调位广义协调位移函数曲线移函数曲线对于复杂高层结构也要使用对于复杂高层结构也要使用两种不同的计算模型两种不同的计算模型进行分析进行分析变形问题变形问题梁的轴力梁的轴力一般一般梁与楼板相连梁与楼板相连，且在同一标高，楼板平面内的刚度很大，且在同一标高，楼板平面内的刚度很大，面内相对位移很小，所以，面内相对位移很小，所以，梁的轴力是可以忽略的，刚性楼梁的轴力是可以忽略的，刚性楼板假定就是这样考虑的板假定就是这样考虑的。考虑楼板的面内变形，或没有楼板，梁会有轴力。考虑楼板的面内变形，或没有楼板，梁会有轴力。

26、混凝土梁的轴压力一般不考虑，混凝土梁的轴压力一般不考虑，轴拉力与弯矩一起按偏拉构轴拉力与弯矩一起按偏拉构件设计件设计。钢梁产生轴力，钢梁产生轴力，梁应按钢柱的方式梁应按钢柱的方式验算应力比。验算应力比。斜梁、坡梁一般都有轴力。斜梁、坡梁一般都有轴力。框支转换梁一般应考虑轴拉力，应按偏拉构件设计框支转换梁一般应考虑轴拉力，应按偏拉构件设计。框支梁上部墙体内力的框支梁上部墙体内力的起拱作用起拱作用起拱起拱对下部墙、梁产生对下部墙、梁产生拉力拉力设计问题设计问题柱墙活荷载折减柱墙活荷载折减 较多的用户理解这个折减系数存在问题。这里关键是要理较多的用户理解这个折减系数存在问题。这里关键是要理解解“计算

27、截面以上层计算截面以上层”这句话。当一个这句话。当一个10层的结构，按这层的结构，按这句话的理解，各层的句话的理解，各层的“柱墙或荷载折减系数柱墙或荷载折减系数”将是如下。将是如下。层号层号 折减系数折减系数层号层号 折减系数折减系数 10 1.0 9 1.0 8 0.85 7 0.85 6 0.70 5 0.70 4 0.65 3 0.65 2 0.65 1 0.60从折减系数来看，说明从折减系数来看，说明从从1到到10层满布活荷载的概率层满布活荷载的概率为为60%，对第对第6层来说层来说6到到10层满布活荷载的概率层满布活荷载的概率为为70%，而，而顶层满顶层满布活荷载的概率布活荷载的概率

28、则为则为100%。这说明活荷载折减的科学性、。这说明活荷载折减的科学性、合理性。合理性。1.01.00.850.850.70.70.650.650.650.6各层柱墙活荷载折减系数各层柱墙活荷载折减系数设计问题设计问题梁活荷载折减梁活荷载折减梁活荷载折减是根据梁的梁活荷载折减是根据梁的承受荷载面积承受荷载面积而确定的，这样就而确定的，这样就会造成比较复杂的折减方式，且可能会造成比较复杂的折减方式，且可能每根梁不同每根梁不同。PMCAD在处理这个问题时，采用了在处理这个问题时，采用了折减楼面荷载折减楼面荷载的方式，的方式，这样就把搂面的这样就把搂面的外荷载折减外荷载折减了，同时，它也就把了，同时

29、，它也就把结构的整结构的整体质量、地震作用、所有构件的内力都折减了体质量、地震作用、所有构件的内力都折减了。鉴于这样。鉴于这样的处理方式，建议在选择梁活荷载折减时，应的处理方式，建议在选择梁活荷载折减时，应慎重考虑慎重考虑。所以，在使用所以，在使用PKPM系列的软件中，系列的软件中，活荷载折减最好不要活荷载折减最好不要重复使用重复使用，如考虑了梁的活荷载折减，则在，如考虑了梁的活荷载折减，则在SATWE、TAT中最好不要选择中最好不要选择“柱墙活荷载折减柱墙活荷载折减”，以避免活荷载折减，以避免活荷载折减过多。反之亦然。过多。反之亦然。梁承受面荷载的面积梁承受面荷载的面积设计问题设计问题梁设计

30、弯矩放大系数的合理使用梁设计弯矩放大系数的合理使用梁弯矩放大系数梁弯矩放大系数起源于梁的活荷载不利布置起源于梁的活荷载不利布置，当不考虑活，当不考虑活荷载不利布置时，梁活荷载弯矩偏小，程序试图通过这个荷载不利布置时，梁活荷载弯矩偏小，程序试图通过这个参数来调整梁的弯矩。参数来调整梁的弯矩。过去这个参数只乘在梁的跨中正弯矩上，但是实际上活荷过去这个参数只乘在梁的跨中正弯矩上，但是实际上活荷载不利布置不但对梁的正弯矩有影响，对负弯矩也有影响，载不利布置不但对梁的正弯矩有影响，对负弯矩也有影响，所以，目前这个参数所以，目前这个参数在梁正负弯矩上都乘在梁正负弯矩上都乘。当考虑活荷载不利布置时，梁弯矩放

31、大系数宜取当考虑活荷载不利布置时，梁弯矩放大系数宜取1.0。如果。如果活荷载较小，则即使不考虑活荷载不利布置，该系数也不活荷载较小，则即使不考虑活荷载不利布置，该系数也不要取得过大，要取得过大，宜取宜取1.1以下以下。只有当活荷载较大时，该系数。只有当活荷载较大时，该系数需要取得大些。需要取得大些。梁弯矩放大系数是最后梁弯矩放大系数是最后乘在组合设计弯矩乘在组合设计弯矩上（弯矩包络图上（弯矩包络图上），所以它上），所以它把恒、活、地震、风的荷载都放大了把恒、活、地震、风的荷载都放大了。放大前的设计包络放大前的设计包络放大后的设计包络放大后的设计包络放大后的设计包络放大后的设计包络放大前的设计包

32、络放大前的设计包络设计问题设计问题剪力墙加强区起算层号的合理应用剪力墙加强区起算层号的合理应用这个参数主要是针对这个参数主要是针对有地下室有地下室结构、结构、多层带剪力墙多层带剪力墙结构、结构、底框剪力墙底框剪力墙结构而设置的。起算层号是指建模输入的结构结构而设置的。起算层号是指建模输入的结构自然层号。自然层号。当有多层地下室时，当有多层地下室时，地下地下1层以下可以不按加强区设计层以下可以不按加强区设计，此，此时该参数可以起到抬高起算层号的目的。时该参数可以起到抬高起算层号的目的。多层带剪力墙结构或底框剪力墙结构，由于剪力墙的轴压多层带剪力墙结构或底框剪力墙结构，由于剪力墙的轴压比很小，按照

33、抗震规范可以不设加强区，可以把比很小，按照抗震规范可以不设加强区，可以把“剪力墙剪力墙加强区起算层号加强区起算层号”定义为定义为大于结构层大于结构层，则结构分析时将没，则结构分析时将没有剪力墙的加强区。有剪力墙的加强区。地下一层以下可以地下一层以下可以不作为加强区不作为加强区底框和多层剪力墙结构底框和多层剪力墙结构可以不作为加强区可以不作为加强区剪力墙加强起算层号填剪力墙加强起算层号填 3剪力墙加强起算层号填剪力墙加强起算层号填 4设计问题设计问题振型数的合理选振型数的合理选取取结构可以求得到的特征值是有限的。即结构的周期、振型结构可以求得到的特征值是有限的。即结构的周期、振型数是有限的。结构

34、的特征值数与结构数是有限的。结构的特征值数与结构有质量贡献的自由度有质量贡献的自由度数数有关。有关。有质量贡献的自由度数：有质量贡献的自由度数：对一块刚性楼板有对一块刚性楼板有3个。对一个弹性节点有个。对一个弹性节点有2个个。结构分析时，统计刚性板数和弹性节点数，即可得出可能结构分析时，统计刚性板数和弹性节点数，即可得出可能计算出的最大特征值数。计算出的最大特征值数。当结构的有质量贡献的自由度数较多时，求出所有的特征当结构的有质量贡献的自由度数较多时，求出所有的特征值会消耗很多时间，而对结构影响大的特征参数往往是前值会消耗很多时间，而对结构影响大的特征参数往往是前面的特征值，所以面的特征值，所

35、以没有必要把所有的特征值都求出来没有必要把所有的特征值都求出来。特征值数的合理数量可以由特征值数的合理数量可以由“有效质量系数有效质量系数”来判定来判定刚性楼板刚性楼板3个带质量的自由度个带质量的自由度Dx、Dy、z弹性节点有弹性节点有2个带质量的自由度个带质量的自由度dx、dy设计问题设计问题梁刚度放大系数的合理应用梁刚度放大系数的合理应用梁刚度放大是基于梁刚度放大是基于楼板楼板而设置的，在分析时，程序对梁只考而设置的，在分析时，程序对梁只考虑了矩形截面，刚度偏小。虑了矩形截面，刚度偏小。目前程序的设置及处理方式目前程序的设置及处理方式比较粗糙比较粗糙，整个结构只设两个，整个结构只设两个（中

36、梁、边梁）。严格说来，应根据每层每根梁的楼板情况（中梁、边梁）。严格说来，应根据每层每根梁的楼板情况而定。而定。程序下一步将增加这种细化的功能。程序下一步将增加这种细化的功能。楼板和梁共同工作楼板和梁共同工作设计问题设计问题铰接梁的合理设置铰接梁的合理设置混凝土梁应该混凝土梁应该都是刚接都是刚接，没有严格意义上的铰接，所以设，没有严格意义上的铰接，所以设置铰接是有问题的。置铰接是有问题的。铰接梁定义的太多，导致铰接梁定义的太多，导致内力的重分布内力的重分布，内力分配不合理，内力分配不合理因数加大，计算结果不合理。结构分析应真实可信。因数加大，计算结果不合理。结构分析应真实可信。剪力墙面外的约束

37、程序可以比较剪力墙面外的约束程序可以比较真实的刚度比真实的刚度比来表现，不来表现，不应通过铰接的方式调整梁端弯矩。应通过铰接的方式调整梁端弯矩。梁的超限应具体情况具体分析，切勿通过梁的超限应具体情况具体分析，切勿通过盲目设置梁的铰盲目设置梁的铰接接，来达到梁不超限的目的。，来达到梁不超限的目的。墙面外墙面外刚度小刚度小，约束小约束小，梁端梁端负弯矩自然就小负弯矩自然就小设计问题设计问题柱非加密区箍筋柱非加密区箍筋 柱承受的剪力，在柱承受的剪力，在全长度上是不变全长度上是不变的。的。柱非加密区的箍筋面积，就是柱柱非加密区的箍筋面积，就是柱实际受剪实际受剪的计算箍筋面积。的计算箍筋面积。当该面积较

38、大时，该柱箍筋将全长加密，即没有非加密区了。当该面积较大时，该柱箍筋将全长加密，即没有非加密区了。由于柱剪力一般较小，往往小于构造要求，所以柱加密区箍由于柱剪力一般较小，往往小于构造要求，所以柱加密区箍筋往往是构造配箍。筋往往是构造配箍。柱剪力全长不变柱剪力全长不变非加密区非加密区柱实际计算柱实际计算的箍筋面积的箍筋面积加密区加密区柱构造箍筋面积柱构造箍筋面积加密区加密区柱构造箍筋面积柱构造箍筋面积设计问题设计问题梁非加密区箍筋梁非加密区箍筋梁非加密区的箍筋，是根据剪力实际计算出来的。梁箍筋是梁非加密区的箍筋，是根据剪力实际计算出来的。梁箍筋是否有非加密区，应根据剪力的变化而定。否有非加密区，

39、应根据剪力的变化而定。梁全长度上剪力的变化梁全长度上剪力的变化（1.52）Ho这个位置的剪力配箍就是这个位置的剪力配箍就是非加密区配箍的依据非加密区配箍的依据设计问题设计问题超配系数的作用超配系数的作用 当结构设计为当结构设计为9度，或度，或1级框架结构时，程序根据级框架结构时，程序根据“超配系数超配系数”来计算来计算“强柱弱梁强柱弱梁”、“强剪弱弯强剪弱弯”的的内力调整系数内力调整系数。在验算楼层抗剪承载力时，程序用在验算楼层抗剪承载力时，程序用超配系数乘以计算配筋超配系数乘以计算配筋作作为为截面的配筋面积截面的配筋面积。)/1(5.0)(0ckccGcGsasykacyfhbNhNahAf

40、M配筋面积配筋面积As中已经乘以中已经乘以超配系数超配系数 设计问题设计问题地下室外墙的配筋地下室外墙的配筋 地下室外墙的平面外验算、配筋，程序按如下方式进行：地下室外墙的平面外验算、配筋，程序按如下方式进行：1。按。按单向板单向板计算墙板上中下的弯矩，计算时取计算墙板上中下的弯矩，计算时取上下嵌固上下嵌固、和和上端简支下端嵌固上端简支下端嵌固两种模型，取两种模型，取平均值平均值设计；设计；2。按。按纯弯板纯弯板设计、和设计、和压弯压弯薄柱设计，两者配筋取大。薄柱设计，两者配筋取大。3。按人防要求，验算。按人防要求，验算延性比延性比。验算弯矩验算弯矩白线白线按纯弯板配筋按纯弯板配筋弯矩取弯矩取

41、上中下的大值上中下的大值按压弯配筋按压弯配筋弯矩取上中下弯矩取上中下的大值，轴力取设计值的大值，轴力取设计值设计问题设计问题多塔的多塔的0.2Qo调整调整 当当多塔框剪结构多塔框剪结构进行进行整体分析整体分析时，时，SATWE对对0.2Qo的调整却的调整却没有分塔进行没有分塔进行。所以要特别注意这一点。所以要特别注意这一点。TAT考虑了分塔的考虑了分塔的0.2Qo的调整。的调整。建议建议在用在用SATWE时，对多塔的框剪结构时，对多塔的框剪结构切开切开分析，以保证分析，以保证框架调整的正确。框架调整的正确。切开分析，以保证切开分析，以保证0.2Qo调整的正确调整的正确设计问题设计问题周期折减系

42、数的理解周期折减系数的理解周期折减系数周期折减系数并不改变结构的基本振动特征并不改变结构的基本振动特征，即输出表达的，即输出表达的结构周期是不变的。结构周期是不变的。周期折减系数是周期折减系数是放大地震作用放大地震作用的方法之一。的方法之一。周期折减系数是根据结构早期弹性刚度较大（因为有大量的周期折减系数是根据结构早期弹性刚度较大（因为有大量的填充墙）而在地震作用时破坏这种特性，而设置的放大地震填充墙）而在地震作用时破坏这种特性，而设置的放大地震作用的系数。作用的系数。周期折减前的周期折减前的max周期折减后的周期折减后的maxTg5Tg0.16.0=(Tg/T)2maxTT设计问题设计问题梁

43、受弯配筋梁受弯配筋 梁配筋根据跨高比区分，有：梁配筋根据跨高比区分，有：v（1）跨高比大于）跨高比大于5普通梁配筋；普通梁配筋；v（2）跨高比在）跨高比在2.5和和5之间之间深受弯梁配筋；深受弯梁配筋；v（3）跨高比小于）跨高比小于2.5深梁配筋。深梁配筋。由于深受弯梁、深梁的配筋，与钢筋的摆放有关，所以输出由于深受弯梁、深梁的配筋，与钢筋的摆放有关，所以输出的钢筋面积还含有构造筋、腰筋等，造成使用中的理解问题。的钢筋面积还含有构造筋、腰筋等，造成使用中的理解问题。现现SATWE、TAT、PMSAP均只采用普通梁的配筋模式。均只采用普通梁的配筋模式。梁配筋根据受力区分，有：梁配筋根据受力区分，

44、有：v（1）纯受弯配筋；（）纯受弯配筋；（2）拉弯配筋，受压按纯弯考虑。）拉弯配筋，受压按纯弯考虑。梁按配筋形式区分，有梁按配筋形式区分，有:v（1）单排配筋；受压区高度）单排配筋；受压区高度ho=h-cover-12.5v（2）双排配筋；受压区高度）双排配筋；受压区高度ho=h-cover-12.5-25v（3）双筋配筋。考虑受压筋的作用）双筋配筋。考虑受压筋的作用梁主筋超筋信息：梁主筋超筋信息：规范只规定框架梁支座在抗震设计时，最大配筋率不能超规范只规定框架梁支座在抗震设计时，最大配筋率不能超过过2.5%，这是为了保证梁的塑性铰发生在梁的支座处，使，这是为了保证梁的塑性铰发生在梁的支座处，

45、使梁能够起到耗能的作用。梁能够起到耗能的作用。对梁跨中，规范没有要求，程序按对梁跨中，规范没有要求，程序按4%的配筋率提示。同时的配筋率提示。同时也需要满足梁的抗弯承载力。也需要满足梁的抗弯承载力。梁配筋控制：梁配筋控制：v（1）梁设计弯矩放大系数，主要指没有考虑活荷载不利布）梁设计弯矩放大系数，主要指没有考虑活荷载不利布置时，梁内力的放大；置时，梁内力的放大；v（2）梁设计弯矩不小于简支梁弯矩的）梁设计弯矩不小于简支梁弯矩的1/2，即两者取大来，即两者取大来计算配筋；计算配筋；v（3）梁主筋是拉筋、压筋取大输出。）梁主筋是拉筋、压筋取大输出。设计问题设计问题梁剪扭配筋梁剪扭配筋梁设计扭矩折减

46、：梁设计扭矩折减：v（1）没有楼板时，不折减；）没有楼板时，不折减；v（2）考虑）考虑“弹性板弹性板6”和和“弹性板弹性板3”时，不折减。时，不折减。梁剪扭配筋：梁剪扭配筋：v（1）梁剪扭纵筋采用箍筋的强度（偏大），注意：最近的）梁剪扭纵筋采用箍筋的强度（偏大），注意：最近的版本改为主筋的强度；版本改为主筋的强度；v（2）剪扭箍筋中纯扭箍筋）剪扭箍筋中纯扭箍筋Ast1的配筋方法，即最外圈单根的配筋方法，即最外圈单根箍筋面积不小于箍筋面积不小于Ast1；v（3）剪扭配筋不考虑地震作用。）剪扭配筋不考虑地震作用。设计问题设计问题柱配筋计算和验算柱配筋计算和验算柱配筋方式柱配筋方式：v（1）单偏压；

47、（）单偏压；（2）双偏压。）双偏压。柱单偏压配筋计算：柱单偏压配筋计算：v（1）配筋时只考虑弯曲面内的弯矩和轴力；）配筋时只考虑弯曲面内的弯矩和轴力；v（2）当截面以轴向受力为主时，配筋偏大；）当截面以轴向受力为主时，配筋偏大；v（3）同一组设计内力中，两个方向的弯矩同时很大，则配）同一组设计内力中，两个方向的弯矩同时很大，则配筋偏小。筋偏小。柱双偏压配筋计算：柱双偏压配筋计算：v（1）配筋时同时考虑两个方向的弯矩和轴力，但是为多解；）配筋时同时考虑两个方向的弯矩和轴力，但是为多解；v（2）多解方式造成配筋偏大。）多解方式造成配筋偏大。柱单偏压计算控制：柱单偏压计算控制：对每一组设计内力（弯矩

48、、轴力）计算出单边配筋面积，取对每一组设计内力（弯矩、轴力）计算出单边配筋面积，取最大值输出。最大值输出。柱双偏压计算控制：柱双偏压计算控制：v（1）截面配筋按：角筋、）截面配筋按：角筋、B边腹筋、边腹筋、H边腹筋，控制；边腹筋，控制；v（2）对第）对第1组设计内力（两个方向弯矩和轴力）进行配筋计组设计内力（两个方向弯矩和轴力）进行配筋计算，初步确定截面的算，初步确定截面的角筋角筋、B边腹筋边腹筋、H边腹筋边腹筋；v（3）从第）从第2组设计内力起，对截面进行验算，此时配筋的增组设计内力起，对截面进行验算，此时配筋的增加将遵循一种方式，如先加角筋，后加腹筋，或根据弯矩的加将遵循一种方式，如先加角

49、筋，后加腹筋，或根据弯矩的比列增加，等等方法。这就是造成双偏压配筋多解的原因。比列增加，等等方法。这就是造成双偏压配筋多解的原因。柱双偏压验算：柱双偏压验算：v（1）柱双偏压验算，必须先确定柱的配筋形式，即角筋、）柱双偏压验算，必须先确定柱的配筋形式，即角筋、腹筋均已确定；腹筋均已确定；v（2）根据角筋、腹筋的根数、位置，求得截面的承载力均）根据角筋、腹筋的根数、位置，求得截面的承载力均大于各组设计内力时，验算通过；大于各组设计内力时，验算通过；v（3）可以根据双偏压验算的结果来调整配筋，达到理想的）可以根据双偏压验算的结果来调整配筋，达到理想的要求。双偏压验算是最合理检验配筋的方式。要求。双

50、偏压验算是最合理检验配筋的方式。影响柱配筋的因数：影响柱配筋的因数：v（1）双向地震内力的组合，对柱配筋影响很大；程序目前）双向地震内力的组合，对柱配筋影响很大；程序目前采用只考虑主方向弯矩的双向地震组合。轴力、剪力则严格采用只考虑主方向弯矩的双向地震组合。轴力、剪力则严格按双向地震组合公式执行。按双向地震组合公式执行。v对对X向地震内力，弯矩的双向地震组合，只考虑向地震内力，弯矩的双向地震组合，只考虑Mxv对对Y向地震内力，弯矩的双向地震组合，只考虑向地震内力，弯矩的双向地震组合，只考虑Myv（2）柱长度系数的计算方式，对柱配筋影响很大。）柱长度系数的计算方式，对柱配筋影响很大。当选择当选择

51、“按规范按规范7.3.11-3”条，即考虑梁柱刚度比的方式计算条，即考虑梁柱刚度比的方式计算柱长度系数时，程序把长度系数控制在柱长度系数时，程序把长度系数控制在1/1.252.5范围内。范围内。最近的新版有所改进：最近的新版有所改进：判断所有组合设计内力中，只要有一组满足水平力的弯矩占判断所有组合设计内力中，只要有一组满足水平力的弯矩占设计弯矩的设计弯矩的75%以上时，程序就执行梁柱刚度比的柱长度系以上时，程序就执行梁柱刚度比的柱长度系数；否则仍然采用数；否则仍然采用1和和1.25的长度系数。的长度系数。22)85.0(YXXXXXMMM22)85.0(XYYYYYMMM设计问题设计问题柱剪跨

52、比计算柱剪跨比计算柱剪跨比的通用计算公式：柱剪跨比的通用计算公式：Rmd=M/(Vho)但是，柱的组合设计内力有多组，造成每组不同的剪跨比，但是，柱的组合设计内力有多组，造成每组不同的剪跨比，程序难以操作。如轴压比、最小配筋率等，都与剪跨比有程序难以操作。如轴压比、最小配筋率等，都与剪跨比有关，按照弯矩剪力的计算公式，容易产生设计控制的不合关，按照弯矩剪力的计算公式，容易产生设计控制的不合理现象。理现象。目前程序采用规范目前程序采用规范7.5.12-1条中的简化公式：条中的简化公式：Rmd=L/(2ho)，来控制与剪跨比有关的设计和构造。来控制与剪跨比有关的设计和构造。设计问题设计问题墙剪跨比

53、计算墙剪跨比计算墙剪跨比的通用计算公式是根据墙剪跨比的通用计算公式是根据高规高规第第7.2.2-6条中条中的公式：的公式：Rmd=M/(Vho)这里主要问题是弯矩、剪力取哪一组设计内力的问题。这里主要问题是弯矩、剪力取哪一组设计内力的问题。目前程序是取：目前程序是取：最大组合剪力所属的那一组内力来计算最大组合剪力所属的那一组内力来计算剪力墙的剪跨比剪力墙的剪跨比。以此来控制剪力墙的设计截面。以此来控制剪力墙的设计截面。设计问题设计问题墙施工缝验算墙施工缝验算根据根据高规高规第第7.2.13条，对一级抗震设防的剪力墙宜进条，对一级抗震设防的剪力墙宜进行施工缝处的抗滑移验算。验算公式如下：行施工缝

54、处的抗滑移验算。验算公式如下：其中：其中：As为竖向分布筋、竖向插筋和边缘构件纵向筋的总为竖向分布筋、竖向插筋和边缘构件纵向筋的总截面面积，注意不包含翼墙。截面面积，注意不包含翼墙。N为水平施工缝处考虑地震作用组合的不利轴力设计为水平施工缝处考虑地震作用组合的不利轴力设计值，受拉时取反向值，即起减少承载力的作用。值，受拉时取反向值，即起减少承载力的作用。)8.06.0(1NAfVSYREWJ设计问题设计问题墙整体稳定验算墙整体稳定验算根据根据高规高规附录附录D的的D.0.1，剪力墙墙肢应满足稳定的要，剪力墙墙肢应满足稳定的要求求公式如下：公式如下：这里关键是这里关键是的计算和控制。的计算和控制

55、。2310OCltEq hlO单肢剪力墙只有上下楼板为单肢剪力墙只有上下楼板为侧向支撑，两边支撑侧向支撑，两边支撑=1三边支撑三边支撑四边支撑四边支撑2)3(11fbh2)(11Wbh平面外墙平面外墙平面外墙平面外墙设计问题设计问题结构整体稳定验算中等效刚度的计算结构整体稳定验算中等效刚度的计算高规高规第第5.4.4条对结构的整体问题提出了明确要求。这条对结构的整体问题提出了明确要求。这里里EJd和和Di的计算方式如下：的计算方式如下：uqHEJd1201142qHS uSHEJd60113带剪力墙结构的带剪力墙结构的等效侧向刚度等效侧向刚度其中可以分析出其中可以分析出基底剪力基底剪力程序最后执行：程序最后执行：DiDi即为层刚度，即为层刚度，采用层剪力与层间位移的比值。采用层剪力与层间位移的比值。设计问题设计问题高位转换层多层侧移刚度的计算高位转换层多层侧移刚度的计算高规高规第附录第附录E.0.2要求对高位转换层控制其侧移刚度比。要求对高位转换层控制其侧移刚度比。这里多层的综合侧移刚度的简化计算，如下：这里多层的综合侧移刚度的简化计算，如下：NgNgiZKKKKK1.1111211多层综合侧移刚度多层综合侧移刚度的简化计算的简化计算其中：其中：Ng转换层所在层；转换层所在层；Ki层刚度（可以采用层刚度（可以采用3种层刚度之一）。种层刚度之一）。