建筑结构设计新规范及新规范软件SATWE.pdfVIP

第十七届全国高层建筑结构学术会议论文 2002年 建筑结构设计新规范及新规范软件SA丁WE 李云贵， (中国建筑科学研究院，北京 100013) 提要:本文重点介绍了新规范中有关风荷载、地震作用、荷载组合、设计内力调整、结构及构 件性能控制等的改进、在 SATWE软件中的具体实现、规范改进对设计的影响等技术细节，仅 供设计人员在应用新规范软件时参考。 关键词:建筑结构，设计公规范，软件 1引言 随着新设计规范的陆续发行，新规范在工程设计中推广应用即将开始，这对在工程设 计中广泛应用的 CAD软件提出了新的要求，就是要全面按照新规范改造现有的CAD软 件。这里将简要介绍与结构分析、构件截面设计计算有关的新规范内容，以及在 SAM E 软件中的具体实现。 SATWE软件是笔者负责开发的、是基于CFG图形平台的空间组合结构有限元分析与 设计的软件，这是应现代多、高层建筑发展要求专门为多、高层建筑结构设计而研制的。 SATWE软件于 1995年推出，1999年获国家科技进步二等奖。目前SAM E己在全国普 及应用，成为我国建筑结构设计的主要辅助软件。这套软件的英文版(英文界面、英国规 范BS8110、新加坡规范、香港规范)己成功地打入国际CAD软件市场，在新加坡、马来 西亚、韩国、越南和香港等东南亚国家和地区己有一批用户。 这里介绍的内容主要涉及荷载规范n)、抗震规范z(1、高规(3)和混凝土规范]’[。因篇幅限 制，本文将重点介绍新规范中有关风荷载、地震作用、荷载组合、设计内力调整、结构及 构件性能控制等的改进、在软件中的具体实现、规范改进对设计的影响等，有关构件截而 配筋计算将在另文介绍。 2作用效应 2.1风荷载计算 在新荷载规范中，基本风压Wo建筑的风压高度变化系数9z、脉动增大系数毛、脉 动影响系数U都有所改变，有增大的情况，也有减小的情况。所以，按新荷载规范计算的 李云贵，男，1962.12出生，工学博士，研究员. 一 467一 第十七届全国高层建筑结构学术会议论文 2002年 风压标准值可能比89规范大，也可能比89规范小。影响风压标准值变化的主要因素如下: (1)风荷载基本值的重现期由原来的30年一遇改为50年一遇，基本风压W。略有提高; (2)地面粗糙度类别由原来的A,B,C类改为A,B,C,D类; (3)A,B,C类对应的风压高度变化系数略有调整，但变化不大。新增加的D类对应的 风压高度变化系数最小，比C类小20%到50%; (4)A,B,C类对应的脉动增大系数略有调整，变化也不大。新增加的D类对应脉动增 大系数比89规范小，，比89规范C类对应的脉动增大系数小5%-10%左右; (5)脉动影响系数不仅与地面粗糙度类别有关，而且还与建筑的高宽比和总高度有关， 但其数值都小于89高规。如C类、高度为50m、高宽比为3的建筑，v=0.49，比 89高规小28.5%，若为D类，则比89规范C类小37%. 为充分体现新规范有关风荷载要求，软件有关风荷载计算部分己按上述技术条件全面 调整，并把结构基本周期放在参数定义交互菜单中 (如下图所示)，程序给出按近似方法 计算的隐含值，设计人员可以按实际 情况修改。 对于某一规则的12层框架结构， 分别按新旧规范计算其风荷载设计 值，新旧规范计算结果的比值见表to 可见在地面粗糙度类别为A,B,C 的三种情况下，各种结构类型的风荷 载设计值都有所增加，增幅在7%-35% 之间，而在地面粗糙度类别为D时， 风荷载设计值比8规范的C类减小 711%-19%a 表1新旧规范计算的风荷载设计值比较 风压标准值 地面粗枪度类别 结构类型 (新/89规范) A B C D 多层结构 0.4