PKPM(SATWE)的总信息（第5版） - 图文

新规范结构设计软件 SATWE、TAT、PMSAP

应用指南

二○○四年二月

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编写说明

新规范结构设计软件SATWE、TAT、PMSAP是基于新规范版软件是遵照《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）、《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001）、《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002）和《高层建筑钢筋混凝土结构技术规程》（JGJ 3-2002）要求而研制的。一年多来全国各地用户的工程使用实践表明该软件已较全面和较深刻地理解了上述新规范，并且给出有效的实现方法，全面地贯彻了新规范要求，是贯彻和实现我国建筑结构设计新规范的CAD系统。

为了帮助设计人员更好地使用新规范版建筑结构设计软件SATWE、TAT、PMSAP软件，我们除补充、充实了SATWE、TAT、PMSAP软件的使用说明外，编写了《应用指南》。

《应用指南》的目的是帮助用户正确使用SATWE、TAT、PMSAP软件实现新规范的规定。我们将针对新规范修改的主要内容讲解软件应如何操作，包括参数设置、操作步骤、结果解读和注意事项等，使设计人员在使用软件进行设计中能做到深刻地理解和贯彻新规范要求，正确使用软件，做好工程设计。

《应用指南》的章节编排是参照设计相关人员熟悉的《高层建筑钢筋混凝土结构技术规程》的章节次序安排的。我们相信这种编排会更适应设计相关人员的使用，便于他们（她们）得心应手地查找到其所需的东西。

每一节讲解规范的一个共性问题，以节名表述。每节包括规范、实现、操作、关联操作和结果说明等部分内容。其中

规范：与此共性问题有关的规范、规程的条文；

实现：针对这些规范的条款，描述程序是如何理解和处理的和注意事项； 操作：为正确按规范处理此共性问题，用户在使用程序时必须进行的若干操作及操作步骤；

关联操作：与此共性问题相关联的另外共性问题与简要说明； 结果说明：与此共性问题有关的输出结果及较详细的说明。

由于时间仓促，本指南难免会出现描述不清楚、欠缺和处理不当之处，欢迎广大用户随时将发现的问题函告我们，以便进一步修改、补充。

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1.地震作用........................................................................................................................................ 1

1.1. 多方向水平地震作用 ....................................................................................................... 1 1.2. 双向水平地震作用下的扭转影响 ................................................................................... 2 1.3. 竖向地震作用 ................................................................................................................... 4 1.4. 质量偶然偏心 ................................................................................................................... 5 1.5. 楼层最小地震剪力系数（剪重比） ............................................................................... 6 1.6. 有效质量系数与计算振型数 ......................................................................................... 10 2.结构设计基本规定 ...................................................................................................................... 11

2.1. 结构平面布置 ................................................................................................................. 11

2.1.1. 位移比 .................................................................................................................. 11 2.1.2. 周期比 .................................................................................................................. 13 2.2. 结构竖向布置 ................................................................................................................. 14

2.2.1.薄弱层（刚度比） ................................................................................................ 14 2.2.2.薄弱层（受剪承载力比） .................................................................................... 18 2.3. 水平位移限值 ................................................................................................................. 19

2.3.1. 层间位移角 .......................................................................................................... 19 2.3.2. 抗震等级 .............................................................................................................. 20

3.结构计算分析 .............................................................................................................................. 22

3.1. 地下室 ............................................................................................................................. 22 3.2. 重力二阶效应及结构稳定 ............................................................................................. 23 4.剪力墙结构设计 .......................................................................................................................... 25

4.1 短肢剪力墙结构 .............................................................................................................. 25 4.2 底部加强部位的范围 ...................................................................................................... 26 4.3 剪力墙墙肢轴压比 .......................................................................................................... 27 4.4 剪力墙截面弯矩设计值调整 .......................................................................................... 29 4.5 剪力墙截面剪力设计值调整 .......................................................................................... 30 4.6 约束边缘构件 .................................................................................................................. 30 4.7 构造边缘构件 .................................................................................................................. 35 5.框架－剪力墙结构设计 .............................................................................................................. 39

5.1 框架部分抗震等级调整 .................................................................................................. 39 5.2 框架总剪力调整 .............................................................................................................. 40 6.复杂高层建筑结构设计 .............................................................................................................. 43

6.1．底部带转换层高层建筑结构 ........................................................................................ 43

6.1.1. 转换层上、下刚度突变的控制 .......................................................................... 45 6.1.2. 转换层与转换构件、框支柱 .............................................................................. 47 6.1.3. 落地剪力墙的弯矩设计值增大 .......................................................................... 50 6.2．带加强层高层建筑结构 ................................................................................................ 50

6.2.1. 带加强层结构的抗震等级与轴压比限值 .......................................................... 50 6.3．连体结构 ........................................................................................................................ 51

6.3.1. 连接体竖向地震 .................................................................................................. 51 6.3.2. 连体结构的抗震等级 .......................................................................................... 51 6.4．多塔楼结构 .................................................................................................................... 52

6.4.1. 多塔楼结构的底部加强部位的范围 .................................................................. 52

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1.地震作用

1.1. 多方向水平地震作用

规范：

高规3.3.2-1和抗震规范5.1.1-2规定，有斜交抗侧力构件的结构，当相交角大于15度时，应分别计算各抗侧力构件方向的水平地震作用。 实现：

① 程序提供了计算多方向水平地震作用的功能。通常考虑水平地震作用时，只有一

对地震工况EX、EY，分别表示建筑结构的两个主轴方向X、Y的水平地震作用。新版本软件在此基础上增加了最多5对地震工况，分别称为EX1、EY1，EX2、EY2，??，EX5、EY5（TAT可增10对）。

② 新增的每对地震工况可用于计算各斜交抗侧力构件方向的水平地震作用，每对

EXi、EYi表示与建筑结构的两个主轴方向X、Y正向都交某个角度的水平地震作用。

③ 程序将每对新增水平地震作用进行反映谱分析，计算相应构件内力和组合。每多

一对地震工况，抗震组合数就增加一倍。

④ 多方向地震的方向角只是对耦联振型的不同方向的投影，得到各方向的地震作用，

而风力并没有改变方向，所以多方向地震作用与风力不一定对应，这也反映了一种结构的受力情况。

⑤ 多方向地震输入角度的选择尽可能沿着平面布置中局部柱网的主轴方向，并选择

对称的多方向地震，如45和-45，因为风荷载并未考虑多方向作用，否则易造成配筋不对称。 操作： ? SATWE

①进入菜单《1.接PM生成SATWE数据》→《1.分析与设计参数补充定义》→《地震信息》

②在‘斜交抗侧力构件方向附加地震数’项中填入多方向水平地震作用数，即上述的新增地震工况对数，最多为5。当无斜交抗侧力构件方向附加地震时，填0。另在‘相应角度’ 项中填入各对水平地震作用的方向角，即上述的与建筑结构的两个主轴方向X、Y正向的夹角值。夹角值逆时针方向为正，值之间用空格或逗号隔开。 ? TAT

①进入菜单《2.数据检查和图形检查》→《3.参数修正》→《地震信息》

②在‘附加地震方向数（≤10）’项和‘作用角度’中填入的数据与SATWE填法相同。 ? PMSAP

①入菜单《3.参数补充与修改》→《地震信息》

②在‘沿斜交抗侧力构件方向附加地震信息’框的‘附加地震方向数（0-5）’项和‘相应的各方向角（度）’项中填入的数据与SATWE填法相同。 关联操作：

――‘水平力与整体坐标夹角’项，仅用于SATWE、TAT软件。当地震作用方向不在建筑结构的两个主轴方向X、Y上时，可作此项操作来改变水平地震作用方向。但此时风载作用方向也随着相应改变。同样可以用于正交抗侧力构件结构按旋转某个角度建模时，输入正

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确的结构正交主向水平地震作用。无附加地震。详见SATWE、TAT用户手册。

――‘地震方向与X轴夹角’项，仅用于PMSAP软件。当地震作用方向不在建筑结构的两个主轴方向X、Y上时，可作此项操作来改变水平地震作用方向。同样可以用于正交抗侧力构件结构按旋转某个角度建模时，输入正确的结构正交主向水平地震作用。无附加地震。详见PMSAP用户手册。 结果说明：

① SATWE、TAT的结构楼层位移和位移比输出没有计算多方向地震作用的影响。

PMSAP增加输出多方向地震工况的结构楼层位移和位移比，可在工程名_TB.RPT（简单摘要）或工程名_TB.abs（详细摘要）中查看。

② 构件增加了多方向地震作用工况的内力，可在文本文件中查到，但在后处理的图形

文件输出中不能查看（PMSAP可以查看）。用户可在WNL*.OUT（SATWE）、NL-*.OUT（TAT）以及COLUF.*、BEAMF.*、SUBWF.*、SUBWG.*（PMSAP）文件中查得以标记工况EYi、EYi（TAT为D Angle E、D 90+Angle E）的对应内力结果。下图是SATWE显示的构件－柱1增加了2个输入角度和2对（4组）相应正交的水平地震作用内力EX1、EY1，EX2、EY2。

(iCase) Shear-X Shear-Y Axial Mx-Btm My-Btm Mx-Top My-Top

---------------------------------------------------------------------------

N-C = 1 Node-i= 488, Node-j= 39, DL= 6.000(m), Angle= 0.000 ( 1) 28.4 13.1 -31.8 -25.5 55.3 -52.8 -115.0 ( 2) -5.7 40.6 44.7 -78.9 -11.1 -165.0 22.9 ( 3) 3.2 -0.2 1.3 0.4 6.3 0.8 -13.0 ( 4) -0.3 4.8 -3.4 -9.3 -0.6 -19.4 1.3 ( 5) -0.6 -1.9 -249.0 3.6 -1.1 7.8 2.3 ( 6) 1.2 -0.4 -97.1 0.6 2.4 1.9 -5.1 EX1 27.4 12.6 -33.0 -24.6 53.4 -50.9 -111.1 EY1 -9.3 40.8 43.9 -79.2 -18.2 -165.6 37.6 EX2 20.3 26.2 39.0 -50.9 39.6 -106.5 -82.4 EY2 -20.6 33.7 38.7 -65.4 -40.2 -136.6 83.4

1.2. 双向水平地震作用下的扭转影响

规范：

抗震规范5.1.1-3、5.2.3-3、高规3.3.2-2、3.3.11-3条规定，质量和刚度分布明显不对称、不均匀的结构，应计入双向地震作用下的扭转影响。对于某个地震反应参数，记该参数在X和Y地震作用下的反应分别为SX和SY，那么，在考虑双向地震扭转效应后：

2Sx'?Sx?(0.85Sy)2 2Sy'?Sy?(0.85Sx)2

实现：

程序提供了考虑双向水平地震作用的控制开关，设计人员可以根据工程实际情况决定是

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否要考虑双向水平地震作用。

① 考虑双向地震时，TAT输出双向地震作用下楼层最大位移及位移比(SATWE、PMSAP

不输出)，且PMSAP增加双向地震工况内力（SATWE、TAT不增加，而是将原地震工况内力替换成双向地震作用工况内力）。

② 按新高规的要求，质量偶然偏心和双向地震组合不叠加，软件中可以同时打开这两

项选择开关，按规范要求分别计算，并取不利结果。 ③ 考虑双向地震时，应选择扭转耦联。

④ 对于特别不规则结构，满足新抗震规范对结构不规则性判断条件2条以上（参见抗

震规范3.4.2条），且结构的位移比接近限值（参见高规4.3.5条），此时应选择“双向地震”组合。此时，其空间耦合振动明显，地震作用没有规则性，构件的地震反应也呈现耦合上升，双向效应明显。

⑤ 具体处理中对柱采用了与其它构件略有不同的双向地震的组合方式。柱的剪力和弯

矩只考虑地震作用主方向的双向地震组合，次方向不作双向地震组合。在进行柱双偏压配筋计算时，这种调整后的组合方式会使计算结果更合理。

操作： ? SATWE

①进入菜单《1.接PM生成SATWE数据》→《1.分析与设计参数补充定义》→《地震信息》

②在‘考虑双向地震作用’项中打‘√’即可。 ? TAT

①进入菜单《2.数据检查和图形检查》→《3.参数修正》→《地震信息》 ②在‘双向地震作用扭转效应’框中选取‘考虑’项即可。 ? PMSAP

①入菜单《3.参数补充与修改》→《总信息》

②在‘水平地震作用’框中选取‘XY地震及双向效应’项即可。 关联操作：

――‘偶然偏心’：详见1.4节。双向地震组合和质量偶然偏心不要同时选择。 ――‘扭转耦联’，考虑双向地震一定要选扭转耦联。 结果说明：

① SATWE与TAT的双向地震作用的内力输出方式相同，不增加构件地震内力工况

项，而是将原地震工况内力替换成双向地震作用工况内力。下图显示的SATWE的WNL*.OUT文件。 单向地震组合： (iCase) Shear-X Shear-Y Axial Mx-Btm My-Btm Mx-Top My-Top --------------------------------------------------------------------------- N-C = 1 Node-i= 488, Node-j= 39, DL= 6.000(m), Angle= 0.000 ( 1) 28.4 13.1 -31.8 -25.5 55.3 -52.8 -115.0 ( 2) -5.7 40.6 44.7 -78.9 -11.1 -165.0 22.9 ( 3) 3.2 -0.2 1.3 0.4 6.3 0.8 -13.0 ( 4) -0.3 4.8 -3.4 -9.3 -0.6 -19.4 1.3 ( 5) -0.6 -1.9 -249.0 3.6 -1.1 7.8 2.3 ( 6) 1.2 -0.4 -97.1 0.6 2.4 1.9 -5.1 考虑了双向地震组合：

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(iCase) Shear-X Shear-Y Axial Mx-Btm My-Btm Mx-Top My-Top --------------------------------------------------------------------------- N-C = 1 Node-i= 488, Node-j= 39, DL= 6.000(m), Angle= 0.000 ( 1) 28.8 13.1 -49.6 -25.5 56.1 -52.8 -116.7 ( 2) -5.7 42.1 52.3 -81.8 -11.1 -171.0 22.9 ( 3) 3.2 -0.2 1.3 0.4 6.3 0.8 -13.0 ( 4) -0.3 4.8 -3.4 -9.3 -0.6 -19.4 1.3 ( 5) -0.6 -1.9 -249.0 3.6 -1.1 7.8 2.3 ( 6) 1.2 -0.4 -97.1 0.6 2.4 1.9 -5.1 ② ③

PMSAP新增加一对双向地震作用工况的内力Exy、Eyx，可在构件内力文本文件中查到，但在后处理的图形文件输出中不能查看。

TAT的双向地震作用下楼层最大位移及位移比可在楼层位移文件TAT-4.OUT中查看。SATWE与PMSAP无此项输出。

1.3. 竖向地震作用

规范：

抗震规范5.3.1、高规3.3.14条规定9度的高层建筑竖向地震作用标准值和构件竖向地震作用效应的计算方法。抗震规范5.3.3、高规3.3.2-3、3.3.2-4条规定了8度、9度抗震设计的长悬臂和大跨度结构以及9度抗震设计的高层建筑应计算竖向地震作用。高规10.2.6条规定带转换层的高层建筑结构，8度抗震设计时转换构件应考虑竖向地震影响。高规10.5.2条规定8度抗震设计的连体结构的连接体应考虑竖向地震影响。高规4.4.5条文说明中规定当上部结构楼层相对于下部楼层外挑时，结构的扭转效应和竖向地震作用效应明显，对抗震不利，因此对其外挑尺寸加以限制，设计上应考虑竖向地震作用影响。 实现：

① 设立竖向地震的计算开关，由用户自行决定是否考虑竖向地震作用。

② 增设‘竖向地震作用系数’项，程序自动取规范规定值1.5?0.65?0.75??max，允许用户修改此值，从而自己决定总竖向地震作用的大小。SATWE按规范内定。 ③ 当上部结构楼层相对于下部楼层外挑时，用户应设置计算竖向地震作用。

④ 尚不能单独计算转换构件的竖向地震作用。用户需要，可整体考虑竖向地震作用。 ⑤ 尚不能单独计算连体结构的连接体的竖向地震作用。用户需要，可整体考虑竖向地

震作用。

操作： ? SATWE

①进入菜单《1.接PM生成SATWE数据》→《1.分析与设计参数补充定义》→《总信息》 ②在‘地震作用计算信息’框中选取‘计算水平和竖向地震’项即可。 ? TAT

①进入菜单《2.数据检查和图形检查》→《3.参数修正》→《总信息》 ②在‘地震作用计算信息’框中选取‘计算水平和竖向地震’项即可。

③视需要，进入菜单《地震信息》，在‘竖向地震作用系数’项内修改系数。

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? PMSAP

① 入菜单《3.参数补充与修改》→《总信息》

② 在‘竖向地震作用’框中选取‘考虑Z地震’项即可。

③ 视需要，进入菜单《地震信息》，在‘总竖向地震作用’框的‘竖向地震作用系数’

项内修改系数。

关联操作：

――‘转换层与转换构件、框支柱’：详见6.1.2节。用于考虑8度抗震设计时转换构件竖向地震的影响。

――‘连接体竖向地震’：详见6.3.1节。用于考虑8度抗震设计时连体结构的连接体竖向地震的影响。 结果说明：

① 构件增加了竖向地震作用工况的内力，既可在文本文件中查到，也可在后处理的图

形文件输出中观看。

② SATWE、TAT的竖向地震作用工况号可在相关内力文件头部的工况号说明中得到，

PMSAP的竖向地震作用工况代号为EZ。

1.4. 质量偶然偏心

规范：

高规3.3.3条规定，计算单向地震作用时，应考虑质量偶然偏心的影响，附加偏心距可取与地震作用方向垂直的建筑物边长的5%。高规第4.3.5条规定，在考虑偶然偏心影响的地震作用下验算楼层位移比。 实现：

① 设立考虑质量偶然偏心开关，由用户自行决定是否考虑质量偶然偏心。

② 考虑质量偶然偏心时，程序先按无偏心的初始质量分布计算结构的振动特性和地震

作用；

③ 然后按照：A)X向地震，所有楼层的质心沿Y轴正向偏移5%；B)X向地震，所有

楼层的质心沿Y轴负向偏移5%；C)Y向地震，所有楼层的质心沿X轴正向偏移5%；D)Y向地震，所有楼层的质心沿X轴负向偏移5%的四种偏心方式计算各质点的附加力矩，四种偏心方式下的附加力矩与无偏心的地震作用叠加，则形成了相应于四种偏心方式的地震作用。

④ 考虑了质量偶然偏心地震后，共有三组地震作用效应：无偏心地震作用效应（EX、

EY）、±5%X向偏心地震作用效应（EXM、EXP）和±5%Y向偏心地震作用效应（EYM、EYP）。

⑤ 在内力组合时，对于任一个有EX参与的组合，将EX分别代以EXM和EXP，将

增加成三个组合；任一个有EY参与的组合，将EY分别代以EYM和EYP，也将增加成三个组合。简言之，地震组合数将增加到原来的三倍。 ⑥ SATWE、TAT的上述偏移值5%是固定的，按规范取用的，而PMSAP偏移值可以X、

Y向不同，均由用户输入。

⑦ 对于一般的、常规的高层建筑结构，要选择“偶然偏心”。 操作： ? SATWE

①进入菜单《1.接PM生成SATWE数据》→《1.分析与设计参数补充定义》→《地震信

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息》

②在‘考虑偶然偏心’项中打‘√’即可。 ? TAT

①进入菜单《2.数据检查和图形检查》→《3.参数修正》→《地震信息》 ②在‘5%的偶然偏心’框中选取‘考虑’项即可。 ? PMSAP

① 入菜单《3.参数补充与修改》→《地震信息》

② 在‘相对偶然质量偏心’框中的‘X向相对偶然质量偏心（0-0.1）’和‘Y向相对

偶然质量偏心（0-0.1）’项内填入偏移值即可。这个偏移值的规范值是高规第3.3.3条公式（3.3.3）中的0.05。

关联操作：

－－‘位移比’：详见3.1.1。按高规第4.3.5条规定，计算位移比时，必须考虑偶然偏心影响。

－－‘双向地震作用’：详见3.1.1。当计算双向地震作用时，可不考虑偶然偏心的影响。如同时选择，程序则仅对无偏心地震作用效应（EX、EY）进行双向地震作用组合。

－－‘层间位移角’：详见2.3.1节。按高规第4.6.3条注的规定，层间位移角计算不考虑偶然偏心的影响。 结果说明：

① 构件增加了±5%X向偏心地震作用效应和±5%Y向偏心地震作用效应，既可在文

本文件中查到，也可在后处理的图形文件输出中观看。 ② 构件内力文本文件中4组偶然偏心地震工况的标号如下：

A) X向地震，所有楼层的质心沿Y轴正向偏移5%，该工况：记作EXP（PMSAP）、

+5%（TAT）、X方向左偏心（SATWE）；

B) X向地震，所有楼层的质心沿Y轴负向偏移5%，该工况记作：EXM（PMSAP）、

-5%（TAT）、X方向右偏心（SATWE）；

C) Y向地震，所有楼层的质心沿X轴正向偏移5%，该工况记作：EYP（PMSAP）、

+5%（TAT）、Y方向左偏心（SATWE）；

D) Y向地震，所有楼层的质心沿X轴负向偏移5%，该工况记作：EYM（PMSAP）、

-5%（TAT）、Y方向右偏心（SATWE）。

1.5. 楼层最小地震剪力系数（剪重比）

规范：

抗震规范5.2.5、高规3.3.13条规定，抗震验算时，结构任一楼层的水平地震的剪重比不应小于表5.2.5给出的楼层最小地震剪力系数值λ。强制性条文。 实现：

① SATWE、TAT程序设有控制开关，由设计人员决定是否由程序自动调整。PMSAP

无开关，程序内定自动调整

② 若选择由程序自动进行调整，则程序对结构的每一层分别判断，若某一层的剪重比

小于规范要求，则相应放大该层的地震作用效应，以使其满足最小剪力系数要求。但此时用户仍应知道该结构的方案可能是存在缺陷的。 ③ 当楼层剪重比不满足要求时，首先要检查有效质量系数是否达到90%。若没有达到，

则应增加计算振型数。

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④ 当有效质量系数满足且楼层剪重比不满足要求时，反映了结构刚度和质量可能不合

理分布，应对结构方案的合理性进行判断，并调整方案，或由程序自动把基底剪力提高。

⑤ 程序自动调整的方法是直接调整构件的地震内力。如楼层该方向的剪力系数需调整

1.2的系数时，程序把构件该方向的地震内力放大1.2倍。不调整该方向的地震位移。

操作： ? SATWE

①进入菜单《1.接PM生成SATWE数据》→《1.分析与设计参数补充定义》→《调整信息》

②在‘按抗震规范（5.2.5）调整各楼层地震内力’项内打‘√’，则由程序自动调整。 ? TAT

① 进入菜单《2.数据检查和图形检查》→《3.参数修正》→《地震信息》 ② 在‘考虑楼层最小剪力系数的调整’项内打‘√’即可。

③ 视需要，可在‘考虑楼层最小剪力系数的调整’项后修改楼层最小地震剪力系数值

λ（隐含值为规范值）。

? PMSAP 无须操作

关联操作：

－－‘有效质量系数与计算振型数’：详见1.6节。要保证X、Y向的有效质量系数超过0.9，再检查楼层剪重比是否满足。

结果说明：

① SATWE可在WZQ.OUT中查看楼层最小剪力系数的调整前结果以及调整系数。下

面显示的是X向地震作用的含剪重比的结果，1-10层可见不满足剪重比要求。另外输出各层的调整系数。注意：多塔部分是将一层所有塔的剪重比相加来与楼层最小剪力系数比较确定调整的。

Floor Tower Fx Vx (剪重比) Mx Static Fx (kN) (kN) (kN-m) (kN) 11 1 1051.34 17315.66( 0.93%) 1363750.75 249.96 2 780.18 9771.75( 0.52%) 693272.44 208.97 10 1 6023.11 25800.05( 1.25%) 1912418.13 1457.36 9 1 3990.92 27340.63( 1.23%) 2037770.25 961.21 8 1 3892.46 28589.45( 1.21%) 2146475.50 804.44 7 1 4161.47 29849.97( 1.19%) 2259354.00 696.90 6 1 3812.90 31111.97( 1.18%) 2376756.00 571.37 5 1 3026.47 32242.73( 1.16%) 2498962.75 488.55 4 1 1500.21 32845.27( 1.12%) 2625819.50 381.61 3 1 167.47 32910.66( 1.04%) 2756688.00 514.01 2 1 20.10 32900.66( 0.97%) 2890989.50 304.54 1 1 8.67 32896.16( 0.91%) 3028267.25 152.58

抗震规范(5.2.5)条要求的Y向楼层最小剪重比 = 1.31%

==========各楼层地震剪力系数调整情况 [抗震规范(5.2.5)验算]==========

7

层号 X向调整系数 Y向调整系数

1 1.403 1.436 :本层地震剪力不满足抗震规范 (5.2.5),已作调整 2 1.317 1.348 :本层地震剪力不满足抗震规范 (5.2.5),已作调整 3 1.232 1.261 :本层地震剪力不满足抗震规范 (5.2.5),已作调整 4 1.137 1.165 :本层地震剪力不满足抗震规范 (5.2.5),已作调整 5 1.100 1.131 :本层地震剪力不满足抗震规范 (5.2.5),已作调整 6 1.074 1.113 :本层地震剪力不满足抗震规范 (5.2.5),已作调整 7 1.051 1.100 :本层地震剪力不满足抗震规范 (5.2.5),已作调整 8 1.022 1.083 :本层地震剪力不满足抗震规范 (5.2.5),已作调整 9 1.000 1.063 :本层地震剪力不满足抗震规范 (5.2.5),已作调整 10 1.000 1.050 :本层地震剪力不满足抗震规范 (5.2.5),已作调整 11 1.000 1.000

另外，可以在WNL*.OUT中查看调整前的地震工况构件内力，在WWNL*.OUT中查看调整后的地震工况构件内力。

② TAT可在TAT-4.OUT中查看楼层最小剪力系数的调整的结果。下面显示的是X向

地震作用的含剪重比的部分结果。1-10层不满足剪重比要求，进行了调整，且列出了调整系数（放大系数）。

层号 塔号 X向地震力 X向地震剪力 X向地震弯矩 层剪重比(%) (kN) (kN) (kN-m)

13 1 1075.63 14395.65 1070521.63 0.854 12 1 2283.73 14951.37 1175940.63 0.829 11 1 973.62 15180.57 1229959.75 0.817 10 1 3299.98 16402.33 1331756.88 0.800 9 1 2250.14 17554.72 1455992.75 0.800 8 1 2439.77 18661.96 1584523.50 0.800 7 1 2708.91 19757.83 1718142.50 0.800 6 1 2831.67 20829.23 1850994.13 0.800 5 1 3079.50 21928.71 1981383.88 0.800 4 1 2998.94 23005.27 2106735.50 0.800 3 1 4444.91 24862.91 2248563.75 0.800 2 1 2837.54 26533.54 2398386.25 0.800 1 1 1298.28 28207.73 2607048.25 0.800 第10 层，第 1 塔，放大系数= 1.02 第 9 层，第 1 塔，放大系数= 1.04 第 8 层，第 1 塔，放大系数= 1.08 第 7 层，第 1 塔，放大系数= 1.12 第 6 层，第 1 塔，放大系数= 1.15 第 5 层，第 1 塔，放大系数= 1.17

8

第 4 层，第 1 塔，放大系数= 1.19 第 3 层，第 1 塔，放大系数= 1.22 第 2 层，第 1 塔，放大系数= 1.24 第 1 层，第 1 塔，放大系数= 1.29

内力文件中纪录了调整前、后的地震工况内力。

③ PMSAP可在 工程名_TB.abs（详细摘要）中查看楼层最小剪力系数的调整的结果。

下面显示的是X向地震作用的含剪重比的部分结果：调整前地震基底剪力、调整系数、调整后层剪力与剪重比。

(ITEM017) 基底的CQC地震力(按高规3.3.13调整前)

_________________________________________________

(X0,Y0,Z0) = 0.000 0.000 0.010

地震号 Fx Fy Fz Mx My Mz 1 46350.080 5832.948 0.000 -423746.711 3858704.690 598375.128 2 5832.948 42594.600 0.000 -3313555.182 436131.306 504649.015

(ITEM018) 地震基底剪力与结构总重量的比值(按高规3.3.13调整前) ________________________________________________________________

G= 3613992.326 KN Vexx/G,Vexy/G= 1.283% 0.161% Veyx/G,Veyy/G= 0.161% 1.179%

(ITEM050) 按高规(3.3.13)条计算的地震力放大系数 __________________________________________________

第 1地震方向地震力放大系数= 1.090 第 2地震方向地震力放大系数= 1.097

(ITEM049) 各楼层的总剪力和总弯矩

第 1 地震方向各楼层的总剪力、总弯矩 剪重比 层号本方向剪力 垂直方向剪力 本方向弯矩 垂直方向弯矩

1 50529.0( 1.40%) 6357.3( 0.18%) 4202821.0( 0.61%) 461589.1( 0.07%) 2 49320.5( 1.45%) 6261.9( 0.18%) 4009631.1( 0.64%) 438005.7( 0.07%) 3 46990.4( 1.48%) 6053.8( 0.19%) 3823616.8( 0.67%) 415523.4( 0.07%) 4 44262.0( 1.51%) 5733.5( 0.20%) 3644701.1( 0.71%) 394201.4( 0.08%) 5 42846.0( 1.53%) 5489.5( 0.20%) 3471795.7( 0.73%) 373954.3( 0.08%)

9

另外内力文件中纪录的是调整前的地震工况内力。

1.6. 有效质量系数与计算振型数

规范：

高规5.1.13-2条规定，抗震计算时，宜考虑平扭耦联计算结构的扭转效应，振型数不应小于15，对多塔结构的振型数不应小于塔楼数的9倍，且计算振型数应使振型参与质量不小于总质量的90%。 实现：

① WILSON E.L教授最早提出振型有效质量系数的概念用于判断参与振型数足够与

否，并将其用于ETABS程序，他的方法是基于刚性楼板假定的。

② 现在提供的方法是一种适用于刚性楼板和弹性楼板的通用方法，用于计算各地震方

向的有效质量系数。

③ 保证有效质量系数超过0.9。超过0.9意味着计算振型数够了，否则计算振型数不够。

如果不够，说明后续振型产生的地震作用效应不能忽略。如果不能保证这点，将导致地震作用偏小。按此地震作用设计的结构将存在不安全性，所以应该增加振型数重算。

操作：

① 设置计算振型数 ? SATWE

进入菜单《1.接PM生成SATWE数据》→《1.分析与设计参数补充定义》→《地震信息》，在‘计算振型数’项内填入振型数。 ? TAT

进入菜单《2.数据检查和图形检查》→《3.参数修正》→《地震信息》，在‘计算振型数’项内填入振型数。 ? PMSAP

进入菜单《3.参数补充与修改》→《地震信息》，在‘参与振型数’项内填入振型数。 ② 计算。

③ 查看结果文件，看地震工况的‘有效质量系数’是否≥90%。 ④ 是，计算结果可靠。否，进入①增加计算振型数，重复②到④。 关联操作：

－－‘楼层最小地震剪力系数’：详见1.5节。当有效质量系数不足时，也会发生剪重比不够。 结果说明：

① SATWE可在WZQ.OUT文件中查看X、Y向的有效质量系数。如

X 方向的有效质量系数: 93.24% Y 方向的有效质量系数: 93.07%

② TAT可在TAT-4.OUT文件中查看X、Y向的有效质量系数。如

X向地震有效质量系数：Cmass-x = 97.98% Y向地震有效质量系数：Cmass-y = 98.00%

③ PMSAP可在工程名_TB.RPT（简单摘要）文件中查看X、Y向的有效质量系数。

10

如

4. 有效质量系数

地震方向 1 有效质量系数= 92.44% 地震方向 2 有效质量系数= 93.32%

2.结构设计基本规定 2.1. 结构平面布置

2.1.1. 位移比

规范：

高规第4.3.5条规定，结构平面布置应减少扭转的影响。在考虑偶然偏心影响的地震作用下，楼层竖向构件的最大水平位移和层间位移，A级高度高层建筑不宜大于该楼层平均值的1.2倍，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宜大于该楼层平均值的1.2倍，不应大于该楼层平均值的1.4倍。 实现：

① 规范对结构层位移比的控制，均要求在“刚性楼板假定”条件下计算。为此，软件

专门设计了“强制各层为刚性楼板”的参数，以适应规范的要求。对于有弹性板或板厚为零的工程，应计算两次。先在刚性楼板假定条件下计算位移比，再在真实条件下完成其它计算。

② 针对此条，程序中对每一层都计算并输出最大水平位移、最大层间位移角、平均水

平位移、平均层间位移角及相应的比值，用户可以一目了然地判断是否满足规范。 ③ 引入“刚性楼板”的概念后，层平均位移采用算术平均算法，即层最大位移和层最

小位移的和之半算得。

④ 层位移比的验算应该考虑偶然偏心影响。

⑤ 当位移比不满足要求时，往往是结构刚度布置不均匀，如靠一边布置剪力墙，或支

撑布置不均匀等，也可能是结构上下刚度偏心较大引起，如带有偏心布置的大底盘高层建筑，在交接层处。

⑥ 位移比反应了结构在水平力作用下的扭转程度，当位移比达到边界时，还应考虑地

震作用的“双向地震”组合，这会使结构配筋等大幅度增加，所以应尽量控制结构刚度在较均匀的范围内。

⑦ 为了明确控制结构的位移比，对多塔结构最好分开计算，保证设计的安全。 操作：

完成以下设置“刚性楼板假定”的操作，再进行计算。就可得到高规要求的位移比结果。 ? SATWE

①进入菜单《1.接PM生成SATWE数据》→《1.分析与设计参数补充定义》→《总信息》 ②在‘对所有楼层强制采用刚性楼板假定’项内打‘√’，则可。 ? TAT

①内定为刚性楼板假定。无须操作。 ? PMSAP

① 进入菜单《3.参数补充与修改》→《总信息》

11

② 在‘楼板信息’框中的‘采用刚性楼板假定’项内打‘√’即可。 关联操作：

－－‘偶然偏心’：详见1.4节。必须设定偶然偏心，再计算得到的位移比，才符合高规的规定。

－－‘双向水平地震作用下的扭转影响’：详见1.2节。位移比反应了结构在水平力作用下的扭转程度，当位移比接近限值时，说明结构平面布置的不规则性严重，应考虑双向水平地震作用下的扭转影响。

－－‘层间位移角’：详见2.3.1节。计算层间位移角不考虑偶然偏心，而计算位移比（最大/平均）要考虑偶然偏心。 结果说明：

程序中对每一层都计算并输出最大水平位移、最大层间位移角、平均水平位移、平均层间位移角及相应的比值，用户可以一目了然地判断是否满足规范。

① SATWE的位移比的结果可在WDISP.OUT中查看。如以下所示，

=== 工况 1 === X 方向地震力作用下的楼层最大位移 位移比

Floor Tower Jmax Max-(X) Ave-(X) Ratio-(X) h JmaxD Max-Dx Ave-Dx Ratio-Dx Max-Dx/h 4 1 547 11.89 8.67 1.37 3000. 624 3.84 3.25 1.18 1/ 782. 3 1 342 8.07 5.49 1.47 3000. 342 2.92 2.21 1.32 1/1028. 2 1 256 5.66 3.49 1.62 4800. 256 3.59 2.02 1.78 1/1338. 1 1 67 2.24 1.38 1.62 4800. 67 2.24 1.38 1.62 1/2142.

其中表头（椭圆表示）为 Ratio-(X) 、 Ratio-Dx （或Ratio-(Y)、 Ratio-Dy）的列中数字是在X （或Y）方向地震力作用下结构的层最大位移与层平均位移的比值、最大层间位移与平均层间位移的比值。

②TAT的位移比的结果可在TAT-4.OUT中查看。如以下所示，

==================== 楼层节点的最大位移 ====================

其中比值(R1/R2)为：R1---最大位移/平均位移

R2---最大柱间位移/平均柱间位移

==== 第1 荷载单工况 ====

X向地震力作用下节点的最大水平位移

层号 塔号 节点号 X向最大位移 节点号 X向最大柱间位移 X向最大位移角 柱高 X向平均位移 X向平均柱间位移 X向平均位移角 比值 (mm) (mm)

30 1 3 53.58 3 1.11 1/2702 3.00(m)

12

45.10 0.94 1/3294 1.19/1.18 29 1 3 52.55 3 1.23 1/2446 3.00(m) 44.21 1.03 1/3002 1.19/1.19 28 1 3 51.43 3 1.35 1/2215 3.00(m) 43.26 1.14 1/2725 1.19/1.19 27 1 3 50.21 3 1.48 1/2032 3.00(m)

其中椭圆内所标的数字是各层的两个位移比，即结构的层最大位移与层平均位移的比值、最大层间位移与平均层间位移的比值。

③ PMSAP的位移比的结果可在工程名_TB.RPT（简单摘要）文件中查看。如以下所示，

EX 地震引起的楼层位移

层号 塔号节点号 最大位移 平均位移 比值 节点号 最大层间位移 平均层间位移 比值 1 1 18 2.15 1.37 1.56 18 1/2231 1/3491 1.56 2 1 135 5.90 3.66 1.61 135 1/1280 1/2096 1.64 3 1 309 8.34 5.86 1.42 309 1/881 1/1249 1.42 4 1 502 12.86 9.69 1.33 502 1/653 1/771 1.18

其中第1个椭圆内所标的数字是各层的结构的层最大位移与层平均位移的比值，第2个椭圆内所标的数字是最大层间位移与平均层间位移的比值。

2.1.2. 周期比

规范：

高规的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0.85。

实现：

① 本条是限制结构的抗扭刚度不能太弱。周期比Tt/ T1不满足本条规定的上限值时，

应调整整抗侧力结构的布置，增大结构的抗扭刚度。在结构外围增加墙体、减少核心筒的刚度、增加外围连梁的高度等加强四周结构的刚度的措施，均可以使结构的扭转周期靠后。

② 程序计算出每个振型的侧振成份和扭振成份，二者之和等于1.0。如果某个振型的

侧振成份大于扭振成份，那么这个振型就是平动（侧振）振型，反之则是扭转（扭振）振型。

③ 对于一般结构，最长扭转周期是第一扭转周期Tt，而最长平动周期是第一平动周期

T1。对于复杂结构还应结合结构整体空间振型动态图形来确认，排除掉较长的局部振动周期。

④ 周期比的要求原则上是针对高层建筑整体振动效应，并且为了避免局部振动，结构

也应该按“刚性楼板假定”来分析，这样得到的周期比才有意义。 ⑤ 对多层建筑不需要控制周期比，只有高层建筑才需要控制周期比。

⑥ 对于多塔楼结构，最好各个塔楼分别计算并分别验算周期比，然后再用整体计算的

方法分析、设计。

13

操作：

完成设置“刚性楼板假定”的操作，再进行计算。就可得到高规要求的周期比结果。有关操作详见2.1.1节位移比部分。 关联操作：

－－‘位移比’：详见2.1.1节。其中“刚性楼板假定”的操作相同。 结果说明：

程序输出计算振型的周期。用户可以由它来计算周期比，进行规定验算。 ① SATWE的周期比的结果可在WZQ.OUT中查看。如以下所示，

====================================================================== 周期、地震力与振型输出文件 (侧刚分析方法)

======================================================================

考虑扭转耦联时的振动周期(秒)、X,Y 方向的平动系数、扭转系数

振型号 周 期 转 角 平动系数 (X+Y) 扭转系数 1 4.2017 158.55 0.94 ( 0.82+0.13 ) 0.06 2 3.8875 65.95 0.97 ( 0.16+0.81 ) 0.03 3 3.4082 119.83 0.09 ( 0.02+0.07 ) 0.91

分析：Tt＝3.4082，T1＝4.2017，Tt/ T1＝3.4082/4.2017=0.81,满足规定。

② TAT的周期比的结果可在TAT-4.OUT中查看。如以下所示，

振型号 周期 方向角 平动比例 转动比例 1 4.1514 160.22 0.96 0.04 2 3.9104 69.40 0.99 0.01 3 3.2746 138.26 0.04 0.96

分析：Tt＝3.2746，T1＝4.1514，Tt/ T1＝3.2746/4.1514=0.79, 满足规定。

③ PMSAP的周期比的结果可在TAT-4.OUT中查看。如以下所示，

3. 周期及振型方向

周期 1 及振型方向角: 4.205 -22.7 X 周期 2 及振型方向角: 3.880 64.3 Y

周期 3 及振型方向角: 3.413 -35.2 TORSION（扭转）

分析：Tt＝3.413，T1＝4.205，Tt/ T1＝3.413/4.205=0.81, 满足规定。

2.2. 结构竖向布置

2.2.1.薄弱层（刚度比）

规范：

高规的4.4.2、5.1.14条规定，抗震设计的高层建筑结构，其楼层侧向刚度小于其上一层的70%或小于其上相临三层侧向刚度平均值的80%，或某楼层竖向抗侧力构件不连续，其薄弱层对应于地震作用标准值的地震剪力应乘以1.15的增大系数。另外高规附录E.0.2条

14

规定，当底部带转换层高层建筑结构的转换层设置在3层及3层以上时，其楼层侧向刚度尚不应小于相邻上部楼层侧向刚度的60%。抗震规范附录E2.1规定，筒体结构转换层上下层的侧向刚度比不宜大于2； 实现：

① 规范对结构的层刚度有明确的要求，在判断楼层是否为薄弱层、地下室水平位移嵌

固位置、转换层刚度是否满足要求等，都要求有层刚度作为依据。 ② 抗震规范和高规建议的计算层刚度的下列方法，

方法1-高规附录E.0.1建议的方法——剪切刚度：Ki = Gi Ai / hi 方法2-高规附录E.0.2建议的方法——剪弯刚度：Ki = Vi / Δi

方法3-抗震规范的3.4.2和3.4.3条文说明及高规建议的方法――地震剪力与地震层间位移的比：Ki = Vi / ΔUi

软件已全部实现。程序提供三种方法的选择项，用户可以选用其中之一。程序隐含的方法是第3种,即地震作用下层剪力与层间位移之比。

③ 对于薄弱层，程序将该层地震作用标准值的地震剪力乘以1.15的增大系数。 ④ 程序设有‘指定薄弱层’项。用户可手工指定薄弱层。 ⑤ 这三种计算方法有差异是正常的，可以根据需要选择。

对于大多数一般的结构应选择第第3种层刚度算法；

⑥ 选择第3种方法计算层刚度和刚度比控制时，要采用“刚性楼板假定”的条件。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和找出薄弱层。再在真实条件计算，并且检查原找出的薄弱层是否得到确认，完成其它计算。

⑦ 转换层是楼层竖向抗侧力构件不连续的薄弱层。不管该层程序判断是否满足刚度比

要求，用户都应将该层手工置为薄弱层。

⑧ 第3种方法适用于所有结构类型计算刚度比及薄弱层，且比其它二种方法更易通过

刚度比验算。

操作：

分为‘层刚度比计算方法的设定’和‘指定薄弱层’的操作。 ? SATWE

－－层刚度比计算方法的设定

①进入菜单《2.结构分析和构件能力计算》→《SATWE计算控制参数》

② 在‘层刚度比计算’框中的三个任选项－‘剪切刚度’、‘剪弯刚度’或‘地震剪

力与地震层间位移的比’内选一打‘·’，则可。 －－指定薄弱层，此时程序自动判定的薄弱层仍旧调整。

① 进入菜单《1.接PM生成SATWE数据》→《1.分析与设计参数补充定义》→《调整

15

②

信息》

在‘指定的薄弱层个数’项内填入要用户设定薄弱层的总层数，再在‘各薄弱层层号’项内填入薄弱层的结构层号。

? TAT

－－层刚度比计算方法的设定

① 进入菜单《3.结构内力，配筋计算》→《计算选择》

② 在‘层刚度计算选择’框中的三个任选项－‘剪切层刚度’、‘剪弯层刚度’或‘平

均剪力/平均层间位移’内选一打‘·’，则可。

－－指定薄弱层，此时程序自动判定的薄弱层仍旧放大1.15。

① 进入菜单《2.数据检查和图形检查》→《3.参数修正》→《调整信息》

② 在‘考虑附加薄弱层地震剪力的人工调整’项内打‘√’，此时弹出‘折减系数’

菜单。

③ 在指定薄弱层的层号行中填入X方向、Y方向的薄弱层放大系数值。注意：程序按

填入的放大系数调整，不一定是1.15。

? PMSAP

－－层刚度比计算方法的设定

① 进入菜单《3.参数补充与修改》→《设计信息》。

② 在‘楼层刚度比计算’框中的三个任选项－‘剪切刚度算法’、‘剪弯刚度算法’

或‘地震层间剪力比地震层间位移算法’内选一。

－－指定薄弱层，此时程序自动判定的薄弱层仍旧调整。 ① 进入菜单《3.参数补充与修改》→《计算调整信息》

② 在‘指定的薄弱层个数’项中填入要用户设定薄弱层的总层数，再在‘指定的各薄

弱层层号’项内填入薄弱层的结构层号。

关联操作：

－－‘刚性楼板假定’：详见1.4节。设定第三种层刚度比计算方法（地震剪力与地震层间位移的比）时，必须设定刚性楼板假定。

－－‘地下室’：详见3.1节。层刚度比计算用于地下室是否能作为嵌固端的判定条件。但注意，用第三种层刚度比计算方法（地震剪力与地震层间位移的比）计算层刚度比已经考虑了地下室的基础回填土的约束刚度，所以是不符合规范规定的。用户可以1)将地下室信息中‘回填土对地下室的约束相对刚度比’填为0，先算一遍，判定地下室是否可作为嵌固端。或2)选用第一种层刚度比计算方法（剪切刚度比）先算一遍，判定地下室是否可作为嵌固端。

－－‘转换层上、下刚度突变的控制’：详见6.1.1节。选取那种层刚度计算方法要按高规规定方法进行。 结果说明：

程序逐层输出每一层层刚度比和薄弱层地震剪力放大系数。

① SATWE的层刚度比和薄弱层地震剪力放大系数的结果可在WMASS.OUT中查

看。如以下所示

各层刚心、偏心率、相邻层侧移刚度比等计算信息

Ratx，Raty : X，Y 方向本层塔侧移刚度与下一层相应塔侧移刚度的比值 Ratx1，Raty1 : X，Y 方向本层塔侧移刚度与上一层相应塔侧移刚度70%的比值 或上三层平均侧移刚度80%的比值中之较小者 RJX，RJY，RJZ: 结构总体坐标系中塔的侧移刚度和扭转刚度

===========================================================================

16

Floor No. 1 Tower No. 1

Xstif= 45.7917(m) Ystif= -11.6787(m) Alf = 0.0000(Degree) Xmass= 50.9751(m) Ymass= -13.9529(m) Gmass= 1022.9373(t) Eex = 0.4070 Eey = 0.1706 Ratx = 1.0000 Raty = 1.0000

Ratx1= 2.1582 Raty1= 2.3140 薄弱层地震剪力放大系数= 1.00 RJX = 4.7175E+06(kN/m) RJY = 4.7783E+06(kN/m) RJZ = 0.0000E+00(kN/m)

②

TAT的层刚度比和薄弱层地震剪力放大系数的结果可在TAT-M.OUT中查看。如以下所示

---------------------------------------- | 各层附加薄弱层地震剪力的人工调整系数 | ----------------------------------------

层号：Nfloor = 4 调整系数：X向 WeakX = 1.00 Y向 WeakY = 1.00 层号：Nfloor = 3 调整系数：X向 WeakX = 1.00 Y向 WeakY = 1.00 层号：Nfloor = 2 调整系数：X向 WeakX = 1.15 Y向 WeakY = 1.15 层号：Nfloor = 1 调整系数：X向 WeakX = 1.00 Y向 WeakY = 1.00

********************************************************************** * 第四部分 各层层刚度、刚度中心、刚度比 * ********************************************************************** 各层(地震平均剪力/平均层间位移)刚度、刚度比等，其中： Ratio_d1: 表示本层与下一层的层刚度之比 Ratio_u1: 表示本层与上一层的层刚度之比 Ratio_u3: 表示本层与上三层的平均层刚度之比

------------------------------------------------------------------------------ 层号 塔号 X向层刚度 Y向层刚度 刚心坐标: X,Y X向偏心率 Y向偏心率 ------------------------------------------------------------------------------ 4 1 0.1361E+07 0.1636E+07 51.92 -14.33 0.02 0.11 3 1 0.9378E+06 0.9106E+06 53.00 -13.21 0.05 0.28 2 1 0.1812E+07 0.1663E+07 46.97 -13.43 0.33 0.02 1 1 0.2843E+07 0.2570E+07 47.19 -13.69 0.28 0.00

------------------------------------------------------------------------------ 层号 塔号 Ratio_d1:X,Y Ratio_u1:X,Y Ratio_u3:X,Y 薄弱层放大系数:X,Y ------------------------------------------------------------------------------ 4 1 1.45 1.80 1.26 1.32 1.39 1.49 1.00 1.00 3 1 0.52 0.55 0.69 0.56 0.82 0.69 1.15 1.15 2 1 0.64 0.65 1.93 1.83 1.61 1.32 1.15 1.15 1 1 1.00 1.00 1.57 1.55 2.07 1.83 1.00 1.00

③

PMSAP的层刚度比和薄弱层地震剪力放大系数的结果可在工程名_TB.RPT（简单

17

摘要）文件中查看。如以下所示

7. 楼层刚度比

X刚度比 : 本层X刚度比下层X刚度 Y刚度比 : 本层Y刚度比下层Y刚度

X刚度比1: 本层X刚度比上层X刚度的70%和上三层X刚度平均值的80%中的大者 Y刚度比1: 本层Y刚度比上层Y刚度的70%和上三层Y刚度平均值的80%中的大者

采用的楼层刚度比算法:剪弯刚度算法

X刚度比 Y刚度比 X刚度比1 Y刚度比1 薄弱层调整系数 楼层 1 刚度比: 1.00 1.00 0.03 0.04 1.15 楼层 2 刚度比: 46.87 32.59 1.43 1.41 1.00 楼层 3 刚度比: 1.00 1.01 9.53 5.37 1.00 楼层 4 刚度比: 0.15 0.25 1.58 1.39 1.00

2.2.2.薄弱层（受剪承载力比）

规范：

高规的4.4.3、5.1.14条规定，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应小于其上一层受剪承载力的75%。抗震设计的高层建筑结构，结构楼层层间抗侧力结构的承载力小于其上一层的80%，其薄弱层对应于地震作用标准值的地震剪力应乘以1.15的增大系数。 实现：

① 程序无自动进行楼层层间受剪承载力不满足的判断的功能。

② 用户在确定某层抗侧力结构的受剪承载力小于其上一层的80%时，应将该层手工设

置为薄弱层。

操作：

用户可做‘指定薄弱层’的操作。 ? SATWE

－－指定薄弱层，此时程序自动判定的薄弱层仍旧调整。

① 进入菜单《1.接PM生成SATWE数据》→《1.分析与设计参数补充定义》→《调整信

息》

② 在‘指定的薄弱层个数’项内填入要手工设定薄弱层的总层数，再在‘各薄弱层层

号’项内填入相当的薄弱层所在结构的层号。

? TAT

－－指定薄弱层，此时程序自动判定的薄弱层仍旧放大1.15。

① 进入菜单《2.数据检查和图形检查》→《3.参数修正》→《调整信息》

② 在‘考虑附加薄弱层地震剪力的人工调整’项内打‘√’，此时弹出‘折减系数’

菜单。

③ 在指定薄弱层的层号行中填入X方向、Y方向的薄弱层放大系数值。注意：程序按

填入的放大系数调整，不一定是1.15。

? PMSAP

18

－－指定薄弱层，此时程序自动判定的薄弱层仍旧调整。 ① 进入菜单《3.参数补充与修改》→《计算调整信息》

② 在‘指定的薄弱层个数’项中填入要用户设定薄弱层的总层数，再在‘指定的各薄

弱层层号’项内填入薄弱层的结构层号。

关联操作：

－－‘薄弱层（刚度比）’：详见2.2.1节。参见刚度比的薄弱层相关内容。 结果说明：

程序逐层输出每一层薄弱层（包括用户指定）地震剪力放大系数。详见2.2.1节薄弱层（刚度比）的结果说明。

2.3. 水平位移限值

2.3.1. 层间位移角

规范：

抗震规范第5.5.1、高规第4.6.3条规定，结构应进行多遇地震作用下的抗震变形验算，其楼层层内最大的弹性层间位移与层高之比△u/h（层间位移角）不宜大于相关的层间位移角限值。 实现：

① 同层位移比控制一样，规范对结构层间位移角的控制，也要求在“刚性楼板假定”

条件下计算。为此，软件专门设计了“强制各层为刚性楼板”的参数，以适应规范的要求。对于有弹性板或板厚为零的工程，应计算两次。先在刚性楼板假定条件下计算层间位移角，再在真实条件下完成其它计算。 ② 层间位移角的计算不考虑偶然偏心的影响。 操作：

完成以下设置“刚性楼板假定”的操作，再进行计算。就可得到高规要求的层间位移角结果。 ? SATWE

①进入菜单《1.接PM生成SATWE数据》→《1.分析与设计参数补充定义》→《总信息》 ②在‘对所有楼层强制采用刚性楼板假定’项内打‘√’，则可。 ? TAT

①内定为刚性楼板假定。无须特殊操作。 ? PMSAP

① 进入菜单《3.参数补充与修改》→《总信息》

② 在‘楼板信息’框中的‘采用刚性楼板假定’项内打‘√’即可。 关联操作：

－－‘偶然偏心’：详见1.4节。在不考虑偶然偏心计算得到的层间位移角，才符合高规的规定。

－－‘位移比’：详见2.1.1节。计算位移比（最大/平均）要考虑偶然偏心，而计算层间位移角不考虑偶然偏心。 结果说明：

程序中对每一层都计算并输出层间位移角，用户可以一目了然地判断是否满足规范。 ① SATWE的位移比的结果可在WDISP.OUT中查看。如以下所示，

19

=== 工况 1 === X 方向地震力作用下的楼层最大位移

Floor Tower Jmax Max-(X) Ave-(X) Ratio-(X) h JmaxD Max-Dx Ave-Dx Ratio-Dx Max-Dx/h 层间位移角 11 1 1990 56.12 45.63 1.23 3000. 1990 7.31 6.16 1.19 1/ 410. X方向最大值层间位移角: 1/ 410.

其中椭圆内所标的数字为 X,Y方向的最大层间位移角。

②TAT的最大层间位移角的结果可在TAT-4.OUT中查看。如以下所示，

==================== 楼层节点的最大位移 ==================== ==== 第1 荷载单工况 ====

X向地震力作用下节点的最大水平位移

层号 塔号 节点号 X向最大位移 节点号 X向最大柱间位移 X向最大位移角 柱高 X向平均位移 X向平均柱间位移 X向平均位移角 比值

(mm) (mm) 11 1 3 18.85 3 2.45 1/1224 3.00(m) 15.40 2.08 1/1486 1.22/1.18

最大层间位移角：1/1224

其中椭圆内所标的数字是各层的X或Y向最大层间位移角。

③ PMSAP的最大层间位移角的结果可在工程名_TB.RPT（简单摘要）文件中查看。如

以下所示，

EX 地震引起的楼层位移

层号 塔号节点号 最大位移 平均位移 比值 节点号 最大层间位移 平均层间位移 比值 9 1 1728 49.18 40.47 1.22 1728 1/333 1/391 1.17 10 1 1928 58.17 48.15 1.21 1928 1/326 1/382 1.17 11 1 2128 67.23 55.88 1.20 2128 1/323 1/379 1.17 12 1 2328 76.26 63.60 1.20 2328 1/324 1/379 1.17 全楼最大层间位移角= 1/323 (发生于 11 层 1 塔) 其中椭圆内所标的数字是各层的最大层间位移角。

2.3.2. 抗震等级

规范：

高规第4.8.1－4.8.3条规定了根据设计烈度、结构类型、房屋高度设定了框架、剪力墙构件不同的抗震等级。但适应特殊设计需要，高规还规定了特殊构件，如地下室部分（抗震规范6.1.3-3、高规4.8.5）、裙房部分（抗震规范6.1.3-3、高规4.8.6）、弱联结部分（高规10.5.5）等的抗震等级。 实现：

① 软件原来只有在《地震信息》中 ‘框架抗震等级’和‘剪力墙抗震等级’两个整

体设定项。现增设了“独立定义构件抗震等级” 功能，可以对每层每个梁、柱、

20

支撑和剪力墙，单独定义抗震等级，以满足规范、规程的特殊要求，诸如地下室部分、裙房部分、弱联结部分等设计。注意，经此单独定义抗震等级操作后的构件的抗震等级不会在②、③情况下被程序再自动提高。

② 按高规第10.2.5条规定，对大于等于3层的转换层结构，程序只对落地剪力墙、框支

柱自动增加1级抗震等级，但已经是特1级的不再提高。对不落地墙、非框支柱不再提高。是否为落地剪力墙，由程序自动按上下截面是否对齐来判断。用户不需要手工更改这些构件的抗震等级。 ③ 按高规第7.1.2-3条规定，短肢剪力墙结构中墙肢高度和厚度之比不大于8的短肢剪力

墙，其抗震等级自动提高一级。由程序自动完成，用户不需要手工更改这些构件的抗震等级。

操作：

―－‘独立定义构件抗震等级’，详见2.3.2节。 ? SATWE

按标准层进行操作。

①进入菜单《1.接PM生成SATWE数据》→《2.特殊构件补充定义》→《抗震等级》。 ② 在子菜单《抗震等级》中设定构件的抗震等级，再选择子菜单《指定梁》、《指定

柱》、《指定支撑》和《指定墙》的某一项，具体指定要更改的构件。

③ 进入子菜单《本层删除》则删除本层所有独立定义的构件抗震等级，即本层所有构

件都恢复成整体定义的抗震等级。

④ 进入子菜单《全楼删除》则删除全楼所有独立定义的构件抗震等级，即整个结构所

有构件都恢复成整体定义的抗震等级。

? TAT

按自然层进行操作。

① 进入菜单《2.数据检查和图形检查》→《4.特殊梁柱支撑节点定义》。

② 选择子菜单《特殊柱》、《特殊梁》、《特殊支撑》和《特殊墙》的某一项，再进

入子菜单《抗震等级》中具体指定要更改的相关构件的抗震等级。

③ 另外可在‘――显示――’下子菜单《抗震等级》中显示所有构件的抗震等级。 ④ 要删除全楼所有独立定义的构件抗震等级，可在《1.数据检查》中的《数据检查选

项》的‘保留已定义的构材料强度与抗震等级信息’项内去掉‘√’。注意此时构件材料强度的新定义也全楼删除了。

? PMSAP

① 进入菜单《7.复杂空间结构建模及分析》

② 在左上角的‘打开文件’图标中直接打开SpasCAD的工程名.PZD文件。 ③ 按自然层进行操作。进入菜单《结构计算》→《抗震等级》。

④ 选择子菜单《指定杆件》、《指定墙板》的某一项，输入抗震等级和具体指定要更

改的构件。

⑤ 另外可在上行子菜单《信息查询》→《杆件信息》或《板构件信息》→《抗震等级》

中显示所有构件的抗震等级。

关联操作：

――‘短肢剪力墙结构’：详见4.1节。 ――‘底部带转换层高层建筑结构’：详见6.1节。 结果说明：

在配筋文件输出中每个构件都有抗震等级的输出。

21

3.结构计算分析 3.1. 地下室

规范：

高规第4.4.7条规定高层建筑宜设地下室。高层建筑结构计算中，当地下室的顶板作为上部结构嵌固端时，高规第5.3.7条规定地下室结构的楼层侧向刚度不应小于相邻上部结构楼层侧向刚度的2倍，抗震规范第6.1.14条条文说明还强调了地下室层数不宜小于2层，应能将上部结构的地震剪力传递到全部地下室结构。高规第4.8.5条规定了地下室部分的抗震等级。 实现：

① 判断地下室的顶板能否作为上部结构嵌固端，可通过查看刚度比的结果计算做出。

注意不要计入地下室的基础回填土的约束刚度，严格采用‘剪切刚度’计算层刚度。 ② 不论是否满足嵌固端条件，建议用户用上部结构与地下室共存模型，即嵌固部位确

定在基础顶面，进行计算。

③ 当满足嵌固端条件时，用户可将地下室设置成完全嵌固水平位移进行计算。

④ 当不满足嵌固端条件时，用户可以考虑墙外侧土体压力和土对墙体的磨擦力对地下

室约束作用或无约束进行计算。

⑤ 程序没有自动处理地下室部分的抗震等级。用户可使用‘独立定义构件抗震等级’

功能，更改地下室部分构件的抗震等级。 ⑥ 程序自动扣除地下室的高度计算加强部位

⑦ 程序内定地下室为剪力墙的加强部位，用户可人工指定剪力墙加强部位的起算层号

而使部分地下室为非加强部位。不管用户是否更改，高规第7.2.6-1条所指的墙底截面组合弯矩设计值程序都按地下室的顶板处截面计算；高规第7.1.9条所指剪力墙的加强部位高度或层数程序都按地下室顶板处以上计算，但输出结果包括了全部地下室的高度或层数。

操作： ? SATWE

－－判断地下室的顶板能否可作为上部结构嵌固端，设定按‘剪切刚度’计算层刚度，参见2.2.1节薄弱层（刚度比）的操作。

――更改地下室部分构件的抗震等级，参见2.3.2节抗震等级的操作。 －－设定人工指定剪力墙加强部位的起算层号

① 进入菜单《1.接PM生成SATWE数据》→《1.分析与设计参数补充定义》→《调整信

息》

② 在‘剪力墙加强部位起始层号’项内填入要起始加强部位的结构自然层号。 ? TAT

－－判断地下室的顶板能否可作为上部结构嵌固端，设定按‘剪切刚度’计算层刚度，参见2.2.1节薄弱层（刚度比）的操作。

――更改地下室部分构件的抗震等级，参见2.3.2节抗震等级的操作。 －－设定人工指定剪力墙加强部位的起算层号

① 进入菜单《2.数据检查和图形检查》→《3.参数修正》→《调整信息》 ② 在‘剪力墙加强区起算层号’项内填入要起始加强部位的结构自然层号。 ? PMSAP

22

－－判断地下室的顶板能否可作为上部结构嵌固端，设定按‘剪切刚度’计算层刚度，参见2.2.1节薄弱层（刚度比）的操作。

――更改地下室部分构件构件的抗震等级，参见2.3.2节抗震等级的操作。 －－设定人工指定剪力墙加强部位的起算层号

① 进入菜单《3.参数补充与修改》→《计算调整信息》

② 在‘剪力墙底部加强区起算层号’项内填入起始加强部位的结构自然层号。

关联操作：

－－‘薄弱层（刚度比）’：详见2.2.1节。 －－‘抗震等级’：详见2.3.2节。 －－‘底部加强部位的范围’：详见4.2节。

结果说明：

地下室顶层刚度比的结果详见2.2.1.节薄弱层（刚度比）结果说明。

3.2. 重力二阶效应及结构稳定

规范：

高规第5.4.1－5.4.2条规定了高层建筑结构要考虑重力二阶效应（P-Δ效应）的情况。高规5.4.4条规定了高层建筑结构的稳定性条件。 实现：

① 软件提供了计算P-Δ效应的开关，用户可以根据需要选择。 ② 程序实现的P-Δ效应的方法具有一般性，它既适用于采用刚性楼板假定的结构，也

适用于存在独立弹性节点的结构。

③ 考虑P-Δ效应时，不改变柱计算长度系数。

④ 程序按照高规5.4.1计算剪力墙结构、框架－剪力墙结构、筒体结构的两个主轴方

向的等效侧向刚度EJd和刚重比EJd/Hn2?G以及框架结构的层等效侧向刚度

ii?1nDi和刚重比Dihi/?Gj，并判定是否应考虑P-Δ效应和符合稳定性要求。

j?1⑤ 剪力墙结构、框架－剪力墙结构、筒体结构的两个主轴方向的刚重比

EJd/H2?G介于1.4与2.7之间，或框架结构的层刚重比Dh/?Ginniij介于10

i?1j?1与20之间，则必须考虑P-Δ效应。

⑥ 剪力墙结构、框架－剪力墙结构、筒体结构的两个主轴方向的刚重比

EJd/H2?G＜1.4，或框架结构的层刚重比Dh/?Ginniij＜10，则结构整体失稳，

i?1j?1应调整并增大结构的侧向刚度（强制性条文）。

操作：

――计算P-Δ效应 ? SATWE

23

①

② ? TAT

① 进入菜单《2.数据检查和图形检查》→《3.参数修正》→《总信息》。 ② 在‘是否考虑P-Δ效应’框中的‘考虑’项内打‘·’即可。 ? PMSAP

① 进入菜单《3.参数补充与修改》→《总信息》

② 在‘计算总控制信息’框中的‘P-Δ效应’项内选择‘考虑’即可。 ――计算刚重比和判定，无须特殊操作。

关联操作：

无特定关联操作。 结果说明：

① 考虑P-Δ效应且不失稳，周期将增大，但相应结构内力和位移的增量会控制在20%以内。

用户可在周期、位移和内力文件中查看结果。 ② 刚重比可在下述文件中查看：

? SATWE可在WMASS.OUT文件中查看，如以下所示，

结构整体稳定验算结果

============================================================================

X向刚重比 EJd/GH**2= 13.08 Y向刚重比 EJd/GH**2= 11.16

该结构刚重比EJd/GH**2大于1.4,能够通过高规(5.4.4)的整体稳定验算 该结构刚重比EJd/GH**2大于2.7,可以不考虑重力二阶效应

进入菜单《1.接PM生成SATWE数据》→《1.分析与设计参数补充定义》→《设计信息》。

在‘考虑P-Δ效应’项内打‘√’即可。

? TAT可在TAT-M.OUT文件中查看，如以下所示，

-------------------------------- | 带剪力墙结构整体稳定验算 | --------------------------------

EJdx= 0.4086E+12 >2.7* 0.2666E+11 结构X向满足整体稳定要求，不需要考虑P-Δ效应 EJdy= 0.1215E+13 >2.7* 0.2666E+11 结构Y向满足整体稳定要求，不需要考虑P-Δ效应 ---------------------- | 结构抗倾覆验算 | ----------------------

说明: 当结构出地面的高宽比 H/B＞4 时, 零应力区比例 ≤0, 即全截面受压 当结构出地面的高宽比 H/B≤4 时, 零应力区比例 ≤15% X向地震作用时，零应力区比例 (B-X)/B=322.96% Y向地震作用时，零应力区比例 (B-X)/B=616.69%

? PMSAP可在工程名_TB.RPT（简单摘要）文件中查看，如以下所示，

12. 整体稳定验算

X向刚重比 EJd/GH**2= 14.89

24

Y向刚重比 EJd/GH**2= 11.24

该结构刚重比EJd/GH**2大于1.4,能够通过高规(5.4.4)的整体稳定验算 该结构刚重比EJd/GH**2大于2.7,可以不考虑重力二阶效应

4.剪力墙结构设计 4.1 短肢剪力墙结构

规范：

高规第7.1.2条规定了高层建筑结构不应采用全部短肢剪力墙的剪力墙结构。短肢剪力墙较多时，应布置筒体（或一般剪力墙），形成短肢剪力墙与筒体（或一般剪力墙）共同抵抗水平力的剪力墙结构，并且应符合一系列规定。第7.1.3条规定了B级高度高层建筑和9度抗震设计的A级高度高层建筑，不应采用第7.1.2条规定的具有较多短肢剪力墙的剪力墙结构。 实现：

① 程序把第7.1.2条规定的具有较多短肢剪力墙的剪力墙结构称为短肢剪力墙结构。

用户可在‘结构体系’中设定为‘短肢剪力墙结构’。

② 结构设定为‘短肢剪力墙结构’后，程序自动将其中的短肢剪力墙，即墙肢高度和

厚度之比不大于8的剪力墙的抗震等级提高一级。用提高后的抗震等级进行短肢剪力墙墙肢的轴压比控制和剪力设计值放大。 ③ 短肢剪力墙结构，其短肢墙部分承担地震倾覆力矩不应大于结构总底部地震倾覆力

矩的50%。这也是判定短肢剪力墙结构的上限。超过此上限说明短肢剪力墙占的比例太大，这种结构是不允许的。若短肢墙部分承担地震倾覆力矩占结构总底部地震倾覆力矩很小（现高规没有设定下限，也许可设为10%），则此结构应视为一般剪力墙结构，不用定义为短肢剪力墙结构，结构中不用区分短肢剪力墙还是一般剪力墙，一律按剪力墙处理。

④ 但目前TAT对短肢剪力墙的判断是双向认定的。但SATWE、PMSAP对短肢剪力

墙的判断是单向认定的，所以有长肢翼缘的T形、L形剪力墙的短肢部分还认为是短肢剪力墙，这是不对的。用户使用SATWE时请用‘独立定义构件抗震等级’定义这种假短肢剪力墙，使它不按短肢墙肢自动调整。但即使这样，这些假短肢墙仍然统计在短肢剪力墙承担地震倾覆力矩中。

操作：

――设定‘短肢剪力墙结构’ ? SATWE

① 进入菜单《1.接PM生成SATWE数据》→《1.分析与设计参数补充定义》→《总信息》。 ② 在‘结构体系’项内选择‘短肢剪力墙结构’即可。 ? TAT

① 进入菜单《2.数据检查和图形检查》→《3.参数修正》→《总信息》。 ② 在‘结构类型：’项内选择‘短肢剪力墙结构’即可。 ? PMSAP

① 进入菜单《3.参数补充与修改》→《总信息》

② 在‘计算总控制信息’框中的‘结构类型’项内选择‘短肢剪力墙’即可。 关联操作：

――‘剪力墙墙肢轴压比’，详见4.3节。

25

――‘剪力墙截面剪力设计值调整’，详见4.5节。 ――‘框架总剪力调整’，详见5.2节。 结果说明：

① 短肢剪力墙部分承担地震倾覆力矩占结构总底部地震倾覆力矩的比例可在相关文

件中查看。

? SATWE可在WV02Q.OUT文件中查看，如以下所示， 框架柱及短肢墙地震倾覆弯矩百分比

**********************************************************************

柱及短肢墙倾覆弯矩 墙倾覆弯矩 柱及短肢墙倾覆弯矩百分比

X向地震: 46410.5 52040.0 47.14% Y向地震: 24870.4 77263.5 24.35%

? TAT可在NL-1.OUT文件中查看，如以下所示， 本层短肢墙所承担的地震力之弯矩：

塔号： 1 X向短肢墙弯矩：Mdwx = 16489.7 X向墙弯矩：Mwx = 88118.3 比值：Mdwx/(Mdwx+Mwx) = 15.76%

塔号： 1 Y向短肢墙弯矩：Mdwy = 15323.8 Y向墙弯矩：Mwy = 86747.3 比值：Mdwy/(Mdwy+Mwy) = 15.01%

? PMSAP尚未输出此项结果。

② 短肢剪力墙部分抗震等级的提高，可在相应配筋文件中查看。

4.2 底部加强部位的范围

规范：

高规第7.1.9、10.2.4、抗震规范6.1.10条规定了剪力墙底部加强部位的范围。一般剪力墙结构底部加强部位的高度可取墙肢总高度的1/8和底部二层高度二者的较大值，当剪力墙高度超过150m时，其底部加强部位的范围可取墙肢总高度的1/10。带转换层的高层建筑结构，剪力墙结构底部加强部位可取框支层加上框支层以上两层的高度及墙肢总高度的1/8二者的较大值。抗震规范规定了加强部位高度上限，不大于15m。 实现：

① 剪力墙底部加强部位高度取法上高规偏于安全，现程序按照高规来计算加强部位高

度。

② 程序可人工指定剪力墙加强部位的起算层号。

③ 在剪力墙底部加强部位范围内程序做了规范、规程规定的许多必要的抗震加强措

施。

④ 地下室程序自动认为是加强区，也可用人工指定加强部位的起算层号的手段来指定

地下室为非加强部位。

⑤ 有地下室时，程序自动扣除地下室的高度计算加强部位。

⑥ 规范、规程明确定地只将抗震结构中出现塑性铰的部位定义为加强部位。原高规

5.3.15条所指的剪力墙顶层、楼电梯间等已不再称为加强部位。目前程序对这部分，如高规7.2.20条的要求没有执行，用户应自行调整、修正。

操作：

－－设定人工指定剪力墙加强部位的起算层号

26

? SATWE

① 进入菜单《1.接PM生成SATWE数据》→《1.分析与设计参数补充定义》→《调整信

息》

② 在‘剪力墙加强区起始层号’项内填入要起始加强部位的结构自然层号。 ? TAT

① 进入菜单《2.数据检查和图形检查》→《3.参数修正》→《调整信息》 ② 在‘剪力墙加强区起算层号’项内填入要起始加强部位的结构自然层号。 ? PMSAP

① 进入菜单《3.参数补充与修改》→《计算调整信息》

② 在‘剪力墙底部加强区起算层号’项内填入起始加强部位的结构自然层号。

关联操作：

――‘地下室’：详见3.1节。 ――‘约束边缘构件’：详见4.6节。 ――‘构造边缘构件’：详见4.7节。

结果说明：

剪力墙底部加强部位起算层号和的底部加强部位高度、层数可在相关文件中查看。 ? SATWE可在WMASS.OUT文件中查看，如以下所示，

剪力墙加强区起算层号 LEV_JLQJQ = 1

剪力墙底部加强区信息.................................

剪力墙底部加强区层数 IWF= 4

剪力墙底部加强区高度(m) Z_STRENGTHEN= 13.20

? TAT可在TAT-M.OUT文件中查看，如以下所示，

------------------------ | 剪力墙加强区信息 | ------------------------

剪力墙加强区 起算层号： 1 终止层号： 4

? PMSAP可在工程名_TB.RPT（简单摘要）文件中查看，如以下所示， 13. 剪力墙底部加强区范围

剪力墙底部加强区起止层号 = 1 4 剪力墙底部加强区高度(m) = 12.38

4.3 剪力墙墙肢轴压比

规范：

抗震规范第6.4.5条、高规第7.2.14条和混凝土规范第11.7.13条，都规定了剪力墙墙肢轴压比的定义和限值。另外高规第7.1.2-4条还规定了各层短肢剪力墙的轴压比的限值。高规第7.2.5条还规定了各层矩形截面独立墙肢的高厚比小于5时轴压比的限值。 实现：

① 剪力墙墙肢轴压比指的是重力荷载代表值作用下，即考虑重力荷载分项系数后的轴

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力设计值对应的轴压比，这与柱轴压比的概念不同。

② 程序给出各个直线墙肢的轴压比，而不是整个墙截面的轴压比。用这个结果作为控

制偏于安全，不会漏掉轴压比超限的墙。

③ 剪力墙轴压比限值是否满足仅需在剪力墙底部加强部位范围内验算即可，非加强部

位不用验算。但对于短肢剪力墙和高厚比小于5的矩形截面独立墙肢要全楼验算轴压比限值。

④ 不管短肢剪力墙有无翼缘或端柱，SATWE和PMSAP一律用提高的抗震等级按无

翼缘或端柱轴压比限值来控制短肢剪力墙轴压比，而TAT则考虑了有无翼缘的不同处理。

操作：

无须特殊操作。

关联操作：

――‘短肢剪力墙结构’：详见4.1节。 ――‘约束边缘构件’：详见4.6节。 ――‘构造边缘构件’：详见4.7节。

结果说明：

剪力墙墙肢轴压比除在后处理的图形中输出外，在相关配筋文件中也可查看。当轴压比超限时，显示＞轴压比限值。

? SATWE可在WPJ*.OUT文件中查看，如下所示。

N-WC= 1 (I= 79 J= 96) B*H*Lwc(m)= 0.30* 2.50* 3.30 aa= 300(mm) Nfw= 2 Rcw= 25.0

N= -5002. Uc= 0.56 一般剪力墙轴压比 ( 38)M= -1105. N= -739. As= 229. ( 31)V= 804. N= -8430. Ash= 150.0

---------------------------------------------------------------------------- N-WC= 2 (I= 97 J= 116) B*H*Lwc(m)= 0.30* 2.00* 3.30 aa= 300(mm) Nfw= 1 Rcw= 25.0

** N= -4100. Uc= 0.57 > 0.40 短肢剪力墙且按无翼缘或无端柱，限值再降低0.1 ( 1)M= 1. N= -4750. As= 0. ( 1)V= 2. N= -4750. Ash= 150.0

? TAT可在PJ-*.OUT文件中查看，如下所示。

有长肢翼缘的短肢剪力墙按一般剪力墙处理

N-W= 5 Lw= 3.30(m) Arfw= 0.0000 Nfw= 2 Rcw= 25.0 Nwb= 1(I1= 4 I2= 2) Bw= 300(mm) Hw= 2000(mm) aa= 300(mm) Nuc= -4206. Uc= 0.59 一般剪力墙轴压比 ( 7)N= -8084. M= 7. As0= 1954. ( 1)N= -4864. V= -3. Ash= 150.

Nwb= 2(I1= 1 I2= 3) Bw= 300(mm) Hw= 2500(mm) aa= 300(mm) Nuc= -5272. Uc= 0.59

( 1)N= -6115. M= 14. As0= 0.

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( 1)N= -6115. V= 9. Ash= 150.

---------------------------------------------------------------------------- N-W= 6 Lw= 3.30(m) Arfw= 0.0000 Nfw= 1 Rcw= 25.0 Nwb= 1(I1= 4 I2= 2) Bw= 300(mm) Hw= 2000(mm) aa= 300(mm) ** Nuc= -4213. Uc= 0.59 > 0.50 短肢剪力墙且有翼缘限值为0.5 ( 1)N= -4886. M= 9. As0= 0. ( 1)N= -4886. V= -4. Ash= 150.

Nwb= 2(I1= 5 I2= 3) Bw= 300(mm) Hw= 2000(mm) aa= 300(mm)

** Nuc= -4213. Uc= 0.59 > 0.50 短肢剪力墙且有翼缘限值为0.5 ( 1)N= -4886. M= -2. As0= 0.

( 1)N= -4886. V= 0. Ash= 150.

? PMSAP可在PMSAP_PJ.*文件中查看，如下所示。 一般剪力墙轴压比

( 3) 28 32 L= 3.300 B,H= 300. 2500. NC,NG,NGH=25 1 1 IEW= 2 MUSV=0.0030 Un/Unmax= 0.55/ 0.60 N= -4927.3 Icom= 26 As/Asvs Ps(%) Ierr Igz Icom M/Q N BOT As 1200.000 0.160 0 1 1 51.4 -5707.5 Asv/S 150.000 0.250 0 1 1 319.0 -5707.5 TOP As 1200.000 0.160 0 1 1 61.4 -5707.5 Asv/S 150.000 0.250 0 1 1 319.0 -5707.5

短肢剪力墙且按无翼缘或无端柱，限值再降低0.1

( 13) 59 64 L= 3.300 B,H= 300. 2000. NC,NG,NGH=25 1 1 IEW= 1 MUSV=0.0030 Un/Unmax= 0.58/ 0.40 N= -4161.4 Icom= 26 As/Asvs Ps(%) Ierr Igz Icom M/Q N BOT As 2700.000 0.450 0 1 1 0.1 -4820.7 Asv/S 223.103 0.372 0 0 24 848.4 -4970.1 TOP As 2700.000 0.450 0 1 1 0.3 -4820.7

Asv/S 223.103 0.372 0 0 24 848.4 -4970.1

4.4 剪力墙截面弯矩设计值调整

规范：

高规第7.2.6、4.9.2-4条规定了一级、特一级的剪力墙底部加强部位及其上一层弯矩设计值应按墙底截面组合弯矩计算值乘以增大系数1.0、1.1采用，其它部位可按自身的组合弯矩设计值乘以增大系数1.2、1.3采用。另外高规第10.2.14条给出了带转换层的高层建筑结构的特一、一级、二级落地剪力墙底部加强部位弯矩设计值乘以增大系数1.8、1.5、1.25采用的加强规定。 实现：

① 程序自动按上述规程规定调整了剪力墙截面弯矩设计值。

② 剪力墙底部加强部位及其上一层弯矩设计值的调整只对落地剪力墙起作用。

③ 不落地剪力墙的加强部位及其上一层弯矩设计值的调整按规程所述的其它部位调

整。

④ 对于上下洞口不对齐，造成剪力墙配筋墙段上下对不上的，软件也按不落地剪力墙

29

处理。

⑤ 目前程序对结构体系为复杂高层建筑的结构一律按高规第10.2.14条进行剪力墙截

面弯矩设计值的加强处理。

操作：

① 用户设定了剪力墙结构、框架－剪力墙结构、筒体结构后，程序自动按高规第7.2.6、

4.9.2-4条规定进行剪力墙截面弯矩设计值的调整。

② 用户设定了复杂高层建筑结构后，程序自动按高规第10.2.14条规定进行剪力墙截

面弯矩设计值的加强处理。

以上的用户设定结构体系的操作如下： ? SATWE

① 进入菜单《1.接PM生成SATWE数据》→《1.分析与设计参数补充定义》→《总信息》 ② 在‘结构体系’框中选择类型。 ? TAT

① 进入菜单《2.数据检查和图形检查》→《3.参数修正》→《总信息》 ② 在‘结构类型’框中选择类型。 ? PMSAP

① 进入菜单《3.参数补充与修改》→《总信息》

② 在‘计算总控信息’框内的‘是否复杂高层’项内选择‘是’或‘否’。 关联操作：

――‘6.1.3. 落地剪力墙的内力增大’：详见6.1.3节。 结果说明：

在配筋文件输出中可见剪力墙弯矩组合值的放大。

4.5 剪力墙截面剪力设计值调整

规范：

高规第7.2.10、4.9.2-4条规定了一、二、三级、特一级的剪力墙底部加强部位截面剪力设计值应按自身的组合剪力设计值乘以增大系数1.6、1.4、1.2、1.9采用，9度抗震设计时尚应符合用实配钢筋计算的抗弯承载力计算其剪力增大系数的附加条件，其它部位截面剪力设计值只在特一级时乘以增大系数1.2。另外高规第10.2.14条给出了带转换层的高层建筑结构的剪力墙截面剪力设计值调整与上述第7.2.10、4.9.2-4条规定相同。 实现：

程序自动按上述规程规定调整了剪力墙截面剪力设计值。 操作：

无须特殊操作。 关联操作：

――‘短肢剪力墙结构’：详见4.1节。 ――‘底部加强部位的范围’：详见4.2节。 结果说明：

在配筋文件输出中可见剪力墙剪力组合值的放大。

4.6 约束边缘构件

规范：

高规第7.2.15、4.9.2-3条规定特一、一、二级抗震设计的剪力墙底部加强部位及其

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上一层的墙肢端部应设置约束边缘构件。高规第7.2.16、4.9.2-4.3）和4）条给出了约束边缘构件的具体要求。 实现：

① 高规规定底部加强部位及其上一层都要设置约束边缘构件，而抗震规范则规定在上

述范围内设置约束边缘构件还要取决于轴压比的大小。程序按高规的要求操作，所

以当结构层数较少或剪力墙的轴压比很小时，软件仍会设置约束边缘构件。 ② 剪力墙约束边缘构件可分为暗柱、有翼墙、有端柱、转角墙（Ｌ形墙），如下图所

示。

③ 剪力墙边缘构件的设计与剪力墙端部的配筋计算目前是有较大差异的，即配筋按直

线段而边缘构件按组合墙段之间的矛盾。

④ 剪力墙按单肢墙端部计算配筋，最终按边缘构件的组合墙设计配筋和绘制施工图。 ⑤ 当墙肢长度不大于3倍的墙厚时，按柱配筋，此时水平筋可以理解为箍筋，但注意

轴压比仍按墙计算。

⑥ 当两个边缘构件靠的很近时，程序会自动考虑合并。

⑦ 边框柱作为剪力墙的一部分与墙共同工作，边框柱先按柱配筋，后与墙合成有端柱

的约束边缘构件一起设计。

⑧ 约束边缘构件的配筋应参考边缘构件配筋简图，而在单肢墙配筋简图和文件中输出

实际需要的配筋面积，小于0取0，水平分布筋仍在单肢墙配筋简图中输出。

操作：

无须特殊操作。 关联操作：

――‘抗震等级’：详见2.3.2节。抗震等级的更改影响约束边缘构件沿墙肢方向的长度lc及其配箍特征值?V和纵向钢筋最小截面面积。

――‘底部加强部位的范围’：详见4.2节。决定约束边缘构件层范围。

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结果说明：

① 程序提供剪力墙配筋结果的两张图和两种配筋文本文件，一张是分层的直线剪力墙段的

配筋结果和配筋文本文件，另一张是分层的边缘构件配筋结果图和全楼的边缘构件输出文本文件。

② 配筋简图中剪力墙端部主筋是计算值，如果计算值小于零则取零，并不考虑构造要求。 ③ 约束边缘构件简图中的配筋结果是考虑了钢筋计算值和构造值，即二者取大。 ④ 剪力墙的配筋结果应以边缘构件简图为准，直线剪力墙段的配筋图仅供校核之用。 ⑤ 约束边缘构件配筋简图图例如下：

? SATWE

? TAT

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