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结构设计pkpm软件SATWE计算结果分析SATWE软件计算结果分析一、位移比、层间位移比控制规范条文：新高规的4.3.5条规定，楼层竖向构件的最大水平位移和层间位移角，A、B级高度高层建筑均不宜大于该楼层平均值的1.2倍；且A级高度高层建筑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，不应大于该楼层平均值的1.4倍。
高规4.6.3条规定，高度不大于150m的高层建筑，其楼层层间最大位移与层间之比（即最大层间位移角）Δu/h应满足以下要求：结构休系Δu/h限值框架 1/550框架-剪力墙，框架-核心筒 1/800筒中筒，剪力墙 1/1000框支层 1/1000名词释义：（1）位移比：即楼层竖向构件的最大水平位移与平均水平位移的比值。
（2）层间位移比：即楼层竖向构件的最大层间位移角与平均层间位移角的比值。
其中：最大水平位移：墙顶、柱顶节点的最大水平位移。
平均水平位移：墙顶、柱顶节点的最大水平位移与最小水平位移之和除2。
层间位移角：墙、柱层间位移与层高的比值。
最大层间位移角：墙、柱层间位移角的最大值。
平均层间位移角：墙、柱层间位移角的最大值与最小值之和除2。
控制目的:高层建筑层数多，高度大，为了保证高层建筑结构具有必要的刚度，应对其最大位移和层间位移加以控制，主要目的有以下几点：1．保证主体结构基本处于弹性受力状态,避免混凝土墙柱出现裂缝,控制楼面梁板的裂缝数量,宽度。
2．保证填充墙,隔墙,幕墙等非结构构件的完好,避免产生明显的损坏。
3．控制结构平面规则性，以免形成扭转，对结构产生不利影响。
结构位移输出文件（WDISP.OUT）Max-(X)、Max-(Y)----最大X、Y向位移。
（mm）Ave-(X)、Ave-(Y)----X、Y平均位移。
（mm）Max-Dx ，Max-Dy : X,Y方向的最大层间位移Ave-Dx ，Ave-Dy : X,Y方向的平均层间位移Ratio-(X)、Ratio-(Y)---- X、Y向最大位移与平均位移的比值。
结构设计总信息：1、刚重比：框架结构，大于20不考虑重力二阶效应，大于10通过整体稳定验算。
剪力墙结构及框架剪力墙结构，大于2.7不考虑重力二阶效应，大于1.4通过整体稳定验算（高规5.4）2、刚度比：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%的比值大于1。
查看Ratx1是否大于1，否则薄弱层（结构竖向布置，高规4.4.2）3、薄弱层: 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%。
查看Ratio_Bu是否小于0.8，若小则是薄弱层（结构竖向布置，高规4.4.3）周期振型地震力：1、计算得第一平动周期输入到风荷载信息中的结构周期2、周期比：结构扭转为主的第一自振周期Tt与平动为主的第一自振周期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本规程第10章所指的复杂高层建筑不应大于0.85。
（结构平面布置，高规4.3.5）3、查看地震作用最大的方向是否大于15度否则输入到总信息中的水平力与整体坐标夹角4、有效质量系数是否大于90%见高规5.1.13：1 应采用至少两个不同力学模型的三维空间分析软件进行整体内力位移计算；2 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，对多塔楼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%；3 应采用弹性时程分析法进行补充计算；4 宜采用弹塑性静力或动力分析方法验算薄弱层弹塑性变形。
5、剪重比，见抗规5.2.5是否大于剪力系数λ结构位移：1、位移比，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本规程第10章所指的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。
PKPM2024版SATWE计算结果分析SATWE（拼装结构自由度七杆架）是PKPM软件中的一种计算模块，用于分析和设计拼装结构。
而PKPM2024版则是PKPM软件的早期版本，其计算模块相对较简单。
本文将对PKPM2024版SATWE计算结果进行分析，并对其存在的问题进行讨论。
首先，需要明确SATWE计算模块的基本原理和应用范围。
SATWE是基于静力学原理，通过对各个杆件进行应力和变形计算，判断构件的稳定性，并进行极限承载力和刚度分析。
SATWE适用于开展拼装结构的结构分析、验算和设计。
在PKPM2024版中，SATWE计算模块的算法相对较为简单，仅考虑静力学原理，并未考虑材料的非线性特性和构件的几何非线性。
这导致计算结果存在一定的偏差，可能与实际情况存在较大差异。
另外，PKPM2024版SATWE计算模块对于拼装结构的复杂性和多样性处理能力较弱。
该版本中的计算模块主要针对简单和常见的拼装结构进行分析，对于非常规的结构形式和载荷情况处理能力有限。
这可能导致计算结果在一些情况下不准确或不适用。
此外，PKPM2024版SATWE计算模块在计算结果的输出和可视化方面也存在一些不足。
该版本的计算结果输出界面较为简单，仅提供了基本的计算参数和结果，缺乏对结果的详细解释和分析。
同时，该版本的可视化功能也较为有限，无法直观展示结构的应力、变形等信息。
为了克服上述问题，建议在进行拼装结构分析时，尽量使用更新版本的PKPM软件，如PKPM2024版或更高版本。
这些更新版本的软件在算法、计算能力和结果展示方面都有较大的改进和提升。
此外，使用其他专业的结构分析软件也是一个不错的选择，如ANSYS、ABAQUS等。
SATWE软件计算结果分析一、位移比、层间位移比控制规范条文：新高规的4.3.5条规定，楼层竖向构件的最大水平位移和层间位移角，A、B级高度高层建筑均不宜大于该楼层平均值的1.2倍；且A级高度高层建筑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，不应大于该楼层平均值的1.4倍。
高规4.6.3条规定，高度不大于150m的高层建筑，其楼层层间最大位移与层间之比（即最大层间位移角）Δu/h应满足以下要求：结构休系Δu/h限值框架 1/550框架-剪力墙，框架-核心筒 1/800筒中筒，剪力墙 1/1000框支层 1/1000名词释义：（1）位移比：即楼层竖向构件的最大水平位移与平均水平位移的比值。
（2）层间位移比：即楼层竖向构件的最大层间位移角与平均层间位移角的比值。
其中：最大水平位移：墙顶、柱顶节点的最大水平位移。
平均水平位移：墙顶、柱顶节点的最大水平位移与最小水平位移之和除2。
层间位移角：墙、柱层间位移与层高的比值。
最大层间位移角：墙、柱层间位移角的最大值。
平均层间位移角：墙、柱层间位移角的最大值与最小值之和除2。
控制目的:高层建筑层数多，高度大，为了保证高层建筑结构具有必要的刚度，应对其最大位移和层间位移加以控制，主要目的有以下几点：1．保证主体结构基本处于弹性受力状态,避免混凝土墙柱出现裂缝,控制楼面梁板的裂缝数量,宽度。
2．保证填充墙,隔墙,幕墙等非结构构件的完好,避免产生明显的损坏。
3．控制结构平面规则性，以免形成扭转，对结构产生不利影响。
结构位移输出文件（WDISP.OUT）Max-(X)、Max-(Y)----最大X、Y向位移。
（mm）Ave-(X)、Ave-(Y)----X、Y平均位移。
（mm）Max-Dx ，Max-Dy : X,Y方向的最大层间位移Ave-Dx ，Ave-Dy : X,Y方向的平均层间位移Ratio-(X)、Ratio-(Y)---- X、Y向最大位移与平均位移的比值。
7 输出结果的合理性判断与调整目前用于高层建筑结构分析的软件种类繁多，不同软件往往会导致不同的计算结果。
因此设计人员应对程序的适用范围、技术条件等全面了解。
在计算机辅助设计时，由于程序与结构某处实际情况不符，或人工输入有误，或软件本身有缺陷均会导致错误的计算结果，因而要求设计人必须对这些结果从力学概念和工程经验等方面加以认真分析对比、慎重校核，确认其合理性和可靠性，方可用于工程设计。
分析判断的内容一般包括：（1）结构整体性能方面，如结构自振周期和振型形态、结构整体位移和位移形态、楼层剪力、刚度等是否超限，合理。
（2）局部超限，主要是构件配筋超筋和截面尺寸超应力控制等情况。
对受力复杂的构件（如异型、转换、越层、悬挑和有特殊荷载的构件），其内力和应力分布是否与力学概念、工程经验一致等。
结构整体性能的超限处理，一般需要调整结构布置，局部超限的处理则需要通过调整构件材料和截面尺寸来实现。
4.7.1 周期周期输出结果文件（WZQ.OUT）中给出了振型号及其对应的自振周期、振动方向角、平动系数和扭转系数。
对周期的合理性分析主要从以下三方面来考虑：（A）基本自振周期的大小按正常的设计，一般高层建筑结构的基本自振周期大概在下列范围内：框架结构：T1=(0.08~0.10)n；框架-剪力墙和框架-核心筒结构：T1=(0.06~0.08)n；筒中筒和剪力墙结构：T1=(0.05~0.06)n，式中n为结构层数。
（B）第一周期是平动振动周期根据《高规》的规定，高层建筑结构必须考虑扭转的影响。
一个周期是平动振动周期还是扭转振动周期，可以通过扭转系数来判定。
若扭转系数等于1，则说明该周期为纯扭转振动周期；若平动系数等于1，则说明该周期为纯平动振动周期，其振动方向角为α（与x方向的夹角）。
α=0°时，则为x方向的平动；α=90°时，则为y方向的平动；0°＜α＜90°时，为沿方向角α 的空间振动。
（一）地震力与地震层间位移比的理解与应用⑴规范要求：《抗震规范》第3.4.2和3.4.3条及《高规》第4.4.2条均规定：其楼层侧向刚度不宜小于上部相邻楼层侧向刚度的70％或其上相邻三层侧向刚度平均值的80％。
⑵计算公式：Ki=Vi/Δui⑶应用范围：①可用于执行《抗震规范》第3.4.2和3.4.3条及《高规》第4.4.2条规定的工程刚度比计算。
②可用于判断地下室顶板能否作为上部结构的嵌固端。
（二）剪切刚度的理解与应用⑴规范要求：①《高规》第E.0.1条规定：底部大空间为一层时，可近似采用转换层上、下层结构等效剪切刚度比γ表示转换层上、下层结构刚度的变化，γ宜接近1，非抗震设计时γ不应大于3，抗震设计时γ不应大于2.计算公式见《高规》151页。
②《抗震规范》第6.1.14条规定：当地下室顶板作为上部结构的嵌固部位时，地下室结构的侧向刚度与上部结构的侧向刚度之比不宜小于2.其侧向刚度的计算方法按照条文说明可以采用剪切刚度。
计算公式见《抗震规范》253页。
⑵SATWE软件所提供的计算方法为《抗震规范》提供的方法。
⑶应用范围：可用于执行《高规》第E.0.1条和《抗震规范》第6.1.14条规定的工程的刚度比的计算。
（三）剪弯刚度的理解与应用⑴规范要求：①《高规》第E.0.2条规定：底部大空间大于一层时，其转换层上部与下部结构等效侧向刚度比γe可采用图E所示的计算模型按公式（E.0.2）计算。
γe宜接近1，非抗震设计时γe不应大于2，抗震设计时γe不应大于1.3.计算公式见《高规》151页。
②《高规》第E.0.2条还规定：当转换层设置在3层及3层以上时，其楼层侧向刚度比不应小于相邻上部楼层的60％。
⑵SATWE软件所采用的计算方法：高位侧移刚度的简化计算⑶应用范围：可用于执行《高规》第E.0.2条规定的工程的刚度比的计算。
（四）《上海规程》对刚度比的规定《上海规程》中关于刚度比的适用范围与国家规范的主要不同之处在于：⑴《上海规程》第6.1.19条规定：地下室作为上部结构的嵌固端时，地下室的楼层侧向刚度不宜小于上部楼层刚度的1.5倍。
用ＳＡＴＷＥ软件进行结构设计计算步骤的讨论刘永平陈昊新疆电力设计院（乌鲁木齐８３０００２）摘要：新的建筑结构设计规范在结构可靠度、设计计算、配筋构造方面均有重大更新和补充，特别是对抗震及结构的整体性、规则性作出了更高的要求，使结构设计不可能一次完成。
以ＳＡＴＷＥ软件为例，进行结构设计计算步骤的讨论，对一个典型工程而言，使用结构软件进行结构计算分四步较为科学。
关键词：火电厂；合理性；优化设计；抗震措施１整体参数的正确设定 计算开始以前，设计人员首先要根据规范的具体规定和软件手册对参数意义的描述，以及工程的实际情况，对软件初始参数和特殊构件进行正确设置。
但有几个参数是关系到整体计算结果的，必须首先确定其合理取值，才能保证后续计算结果的正确性。
这些参数包括振型组合数、最大地震力作用方向和结构基本周期等，在计算前很难估计，需要经过试算才能得到。
（１）振型组合数是软件在做抗震计算时考虑振型的数量。
该值取值太小不能正确反映模型应当考虑的振型数量，使计算结果失真；取值太大，不仅浪费时间，还可能使计算结果发生畸变。
《高层建筑混凝土结构技术规程》５．１．１３－２条规定，抗震计算时，宜考虑平扭藕联计算结构的扭转效应，振型数不宜小于１５，对多塔结构的振型数不应小于塔楼的９倍，且计算振型数应使振型参与质量不小于总质量的９０％。
一般而言，振型数的多少与结构层数及结构自由度有关，当结构层数较多或结构层刚度突变较大时，振型数应当取得多些，如有弹性节点、多塔楼（除氧煤仓间框架）、转换层（除氧煤仓间框架屋面的粗细粉分离器小室）等结构形式。
振型组合数是否取值合理，可以看软件计算书中的ｘ，ｙ向的有效质量系数是否大于０．９。
具体操作是，首先根据工程实际情况及设计经验预设一个振型数计算后考察有效质量系数是否大于０．９，若小于０．９，可逐步加大振型个数，直到ｘ，ｙ两个方向的有效质量系数都大于０．９为止。
必须指出的是，结构的振型组合数并不是越大越好，其最大值不能超过结构的总自由度数。
结构设计pkpm软件SATWE计算结果分析SATWE软件计算结果分析一、位移比、层间位移比控制规范条文：新高规的4.3.5条规定，楼层竖向构件的最大水平位移和层间位移角，A、B级高度高层建筑均不宜大于该楼层平均值的1.2倍；且A级高度高层建筑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，不应大于该楼层平均值的1.4倍。
高规4.6.3条规定，高度不大于150m的高层建筑，其楼层层间最大位移与层间之比（即最大层间位移角）Δu/h应满足以下要求：结构休系Δu/h限值框架 1/550框架-剪力墙，框架-核心筒 1/800筒中筒，剪力墙 1/1000框支层 1/1000名词释义：（1）位移比：即楼层竖向构件的最大水平位移与平均水平位移的比值。
（2）层间位移比：即楼层竖向构件的最大层间位移角与平均层间位移角的比值。
其中：最大水平位移：墙顶、柱顶节点的最大水平位移。
平均水平位移：墙顶、柱顶节点的最大水平位移与最小水平位移之和除2。
层间位移角：墙、柱层间位移与层高的比值。
最大层间位移角：墙、柱层间位移角的最大值。
平均层间位移角：墙、柱层间位移角的最大值与最小值之和除2。
控制目的:高层建筑层数多，高度大，为了保证高层建筑结构具有必要的刚度，应对其最大位移和层间位移加以控制，主要目的有以下几点：1．保证主体结构基本处于弹性受力状态,避免混凝土墙柱出现裂缝,控制楼面梁板的裂缝数量,宽度。
2．保证填充墙,隔墙,幕墙等非结构构件的完好,避免产生明显的损坏。
3．控制结构平面规则性，以免形成扭转，对结构产生不利影响。
结构位移输出文件（WDISP.OUT）Max-(X)、Max-(Y)----最大X、Y向位移。
（mm）Ave-(X)、Ave-(Y)----X、Y平均位移。
（mm）Max-Dx ，Max-Dy : X,Y方向的最大层间位移Ave-Dx ，Ave-Dy : X,Y方向的平均层间位移Ratio-(X)、Ratio-(Y)---- X、Y向最大位移与平均位移的比值。
剑胆琴心
SATWE 层刚度比各参数含义及 与《高规》-2010 版，相关相条款对应关系 程序对条款的执行与结果识读
此内容为 WMASS.OUT 文件部分截图。
（为方便说明仅以 X 向举例；各参具体 含义见 SATWE 说明书，在此仅就各版本之间的差别和实际操作进行说明。
） Ratx： 2011.3.31 版本， 此项比值所采用的刚度与 SATWE 程序默认的层刚度比计算 方法直接相关（取程序默认的层刚度计算方法进行比值的计算） 。
在SATWE总信息中选择了“计算地震作用”时，程序默认按“3” ，如下 图，进行计算；如果选择了“不计算地震作用”时，程序默认按“1” 。
图二
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2011.9.30 版本，是按剪力刚度进行计算（计算结果已经注明） 。
如下所示。
Ratx1 与 Ratx2： 所采用的刚度均按程序默认的层刚度计算方法，取用相应的刚度。
所不同的是，Ratx1 总是给出计算结果（无论计算地震作用与否） ，Ratx2 只有在 计算地震作用时才给出。
此条的规范依据： 《高规》-2010 版，3.5.2 条，如下所示。
SATWE 对此条的执行如下： Ratx1 的计算结果： Ratx1 = min(
Ratx1宜≥1.0
Ki Ki ， ) 1 i +3 0.7 × K i +1 0.8 × × ∑ K i 3 i +1
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Ratx2 的计算结果： 1. 当层高相同时：
Ratx2 =
Ki H × i 0.9 × K i +1 H i +1
2. 当 H i > 1.5 × H i +1 时： Ratx2 =
Ki H × i 1.1 × K i +1 H i +1 Ki H × i （此条较难满足） 1.5 × K i +1 H i +1
3. 当本层为嵌固层时： Ratx2 = 上式中的 K =RJX3。
Ratx、Ratx1 和 Ratx2 应用： Ratx 用于判断嵌固端的位置。
Ratx1 和 Ratx2 用于竖向软弱层的判断。
其中， Ratx1 用于框架结构， Ratx2 用于框架-剪力墙结构、板柱-剪力墙结构、剪力墙结构、框架-核心筒结构、 筒中筒结构 Ratx≤0.5 时，本层楼板可以做为上部结构嵌固端。
规范依据： 《高规》-2010 版，5.3.7 条及条文说明，如下所示。
条文说明：
但是，PKM 不同版本之间，此比值亦有区别： 1. 2011.3.31 版本，由于是采用程序默认层刚度算法，所以当选择了“计算地震 作用”时，不能作用判断依据。
（可以在不计算地震作用下计算此比值；或者人 工计算此比值，采用 RJX1 对应的剪切刚度） 2. 2011.9.30 版本，可以直接采用。
Ratx1 和 Ratx2＞1 时，满足规范对侧向刚度的要求。
否则，为软弱层，按《高规》-2010 版， 3.5.8 条执行，如下所示。
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《高规》-2010 版，3.5.2 条理解： 3.5.2 条条文说明：
对结构“底部嵌固层”的图示理解：
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