1、目录 1 目录 目录. 1 第一章 SATWE 的基 本功 能与限 制. 1 第一节 SATWE 简介 1 第二节 SATWE 的 基本 功能 2 第三节 SATWE 的使 用限 制. 3 一、 SATWE 的解 题能 力 . 3 二、 SATWE 多 层版 与高层 版的 区别 . 4 第二章 SATWE 的运 行环 境与安 装. 5 第一节 SATWE 的运 行环 境与 硬件 要求 5 一、 微机设 备 . 5 二、 所需的 硬盘 空间 . 5 三、 内存管 理 . 5 第二节 SATWE 软件 的安 装与 文件 管理 6 一、 安装 . 6 二、 程序管 理 . 7 第三节 SATWE 软
2、 件的 数据 文件 管理 7 一、 工程原 始数 据文 件 . 7 二、 补充输 入数 据文 件 . 7 三、 计算过 程的 中间 数据 文件 (*mid, *tmp) 8 四、 计算结 果输 出文 件 . 8 第三章 SATWE 软件 的前 处理 数据 准备 . 10 第一节 SATWE 前处 理的 主要 功能 10 第二节 分析与 设计 参数 补充 定义 . 11 一、 总信息 . 12 二、 风荷载 信息 . 23 三、 地震信 息 . 28 四、 活荷信 息 . 36 五、 调整信 息 . 38 六、 设计信 息 . 46 七、 配筋信 息 . 49 八、 荷载组 合 . 51 九、
3、地下室 信息 . 53 十、 砌 体 结构 信息 （仅在 QITI 模块相 关菜 单中 出现 ） 54 十一、 广东规 程 . 55 第三节 特殊构 件补 充定 义 . 56 目录 2 一、 基本操 作 . 57 第四节 温度荷 载定 义 . 70 一、 指定自 然层 号（ 注意 ：此 处为自 然层 ，非 标准 层） . 70 二、 指定温 差 . 70 三、 捕捉节 点 . 71 四、 删除节 点 . 71 五、 拷贝前 层 . 71 六、 全楼同 温 . 71 七、 温荷全 删 . 71 第五节 特殊风 荷载 定义 . 71 一、 特殊风 荷载 的自 动生 成 . 71 二、 人工修 改自
4、 动生 成的 风荷 载 . 73 三、 特殊风 荷载 的组 数 . 75 第六节 多塔结 构补 充定 义 . 75 一、 换层显 示 . 76 二、 多塔平 面 . 76 三、 遮挡平 面 . 77 四、 多塔立 面 . 78 五、 自动生 成 . 78 六、 全部删 除 . 81 第七节 施工次 序补 充定 义 . 81 一、 参数设 置 . 81 二、 层号减 一、 自然 层号 、层 号加一 . 81 三、 修改次 序 . 81 四、 空间斜 杆 . 82 五、 动画显 示 . 82 六、 本层删 除、 全楼 删除 . 82 七、 字符开 关 . 82 八、 改变字 高 . 83 第八节
5、活荷载 折减 系数 补充 定义 . 83 一、 参数设 置 . 83 二、 层号减 一、 自然 层号 、层 号加一 . 83 三、 修改系 数、 梁 柱墙支撑 83 四、 空间斜 杆 . 83 五、 本层删 除、 全楼 删除 . 83 六、 字符开 关 . 84 七、 改变字 高 . 84 八、 保留位 数 . 84 目录 3 第九节 生成 S ATWE 数据 文件 及数 据检查 . 84 一、 菜单基 本操 作 . 84 二、 计算模 型的 基本 转化 . 85 三、 特殊模 型的 处理 . 94 第十节 修改构 件计 算长 度系 数 . 98 第十一 节 水平风 荷载 查询 /修改 . 1
6、00 第十二 节 图形检 查与 修改 . 101 一、 基本功 能与 操作 . 101 二、 各层平 面简 图 . 101 三、 各层荷 载简 图 . 105 四、 结构轴 侧简 图 . 105 五、 墙元立 面简 图 . 106 第四章 结构 整体 分析 与构 件 内力 配筋 计算 . 108 第一节 功能简 介 . 108 第二节 结构内 力、 配筋 计算 . 108 一、 层刚度 比的 计算 . 109 二、 地震作 用分 析方 法 . 109 三、 线性方 程组 解法 . 109 四、 位移输 出方 式 . 110 五、 其他选 项 . 110 第三节 PM 次 梁内 力与 配筋 计算
7、 111 第四节 分析结 果的 图形 和文 本显 示 . 112 一、 各层配 筋构 件编 号简 图 . 113 二、 混凝土 构件 配筋 及钢 构件 验算简 图 . 114 三、 梁弹性 挠度 、柱 轴压 比、 墙边缘 构件 简图 . 121 四、 各荷载 工况 下构 件标 准内 力简图 . 127 五、 各荷载 工况 下构 件调 整前 标准内 力简 图 . 128 六、 梁设计 内力 包络 图 . 129 七、 梁设计 配筋 包络 图 . 129 八、 底层柱 墙最 大组 合内 力简 图 . 130 九、 水平力 作用 下各 层平 均侧 移简图 . 132 十、 各荷载 工况 下结 构空
8、间变 形简图 . 132 十一、 各荷载 工况 下构 件标 准内 力三维 简图 . 134 十二、 结构各 层质 心振 动简 图 . 134 十三、 结构整 体空 间振 动简 图 . 135 十四、 吊车荷 载下 的预 组合 内力 简图 . 136 十五、 剪力墙 组合 配筋 程序 . 137 十六、 剪力墙 稳定 验算 . 143 目录 4 十七、 边缘构 件信 息修 改 . 143 第五节 分析结 果的 文本 输出 . 144 一、 结构分 析、 设计 信息 输出 文件（WMASS.OUT ） 145 二、 周期、 地震 作用 与振 型输 出文件 （WZQ.OUT ） . 150 三、 结
9、构位 移输 出文 件（WDISP .OUT ） 153 四、 各层内 力标 准值 输出 文件 （WNL*.OUT 、WWNL*.OUT ） 154 五、 底层柱 、墙 最大 组合 内力 （WDCNL.OUT ） 159 六、 混凝土 构件 配筋 、钢 构件 验算输 出文 件（WPJ*.OUT ） 161 七、 超筋超 限信 息（WGCPJ.OUT ） 180 八、 楼层地 震作 用调 整信 息（WV02Q.OUT ） 190 九、 简化薄 弱层 验算 文件 （SAT K.OUT ） . 192 十、 剪力墙 边缘 构件 输出 文件 （SATBMB.OUT ） . 193 十一、 吊车荷 载作
10、用下 的预 组合 内力文 件（WCRANE*.OUT） 194 十二、 地下室 外墙 详细 计算 结果 输出文 件（DXSWQ*.OUT ） . 195 十三、 定制计 算书 . 196 第五章 接 力梁 、柱 、剪 力墙设 计和 基础 设计 . 198 第一节 接力钢 筋混 凝土 梁、 柱、 剪力墙 设计 . 198 第二节 接力基 础设 计 . 200 第三节 接力钢 结构 梁柱 的节 点设 计 . 202 第六章 部分 参数 的合 理选 取 和计 算原 则的 说明 . 204 第一节 地震计 算技 术条 件说 明 . 204 一、 耦联抗 震计 算 . 204 二、 结构的 地震 反应
11、分析 方法 . 204 三、 竖向地 震力 计算 . 205 四、 动力时 程分 析 . 205 五、 罕遇地 震作 用下 的薄 弱层 计算 . 205 六、 有效质 量系 数 . 208 七、 最不利 地震 方向 . 208 八、 振型的 方向 ，主 振型 的判 断 . 208 九、 振型的 侧振 、扭 振成 分 . 209 十、 偶然质 量偏 心 . 209 十一、 双向地 震的 扭转 效应 . 210 十二、 存在斜 交抗 侧力 结构 时的 多方向 地震 作用 计算 . 210 十三、 各楼层 剪重 比的 控制 . 210 十四、 地震位 移控 制和 位移 比 . 211 十五、 周期比
12、 控制 . 211 第二节 结构整 体分 析的 若干 说明 . 212 一、 刚性楼 板的 位移 参考 点和 层间位 移控 制 . 212 目录 5 二、 多塔、 错层 结构 计算 . 213 三、 上部结 构与 地下 室联 合工 作分析 及地 下室 设计 . 214 四、 关于风 荷载 计算 . 215 五、 层刚度 比控 制 . 216 六、 重力二 阶效 应 . 217 七、 传给基 础的 上部 结构 刚度 . 217 八、 SATWE 的整 体稳 定 验算 功能 . 217 九、 层刚度 中心 ，偏 心率 与层 抗侧移 刚度 计算 . 218 十、 模拟施 工和 施工 次序 定义 的原
13、理 及使 用说 明 . 218 十一、 关于活 荷载 计算 . 225 十二、 有关梁 的计 算 . 227 第三节 构件设 计计 算的 若干 说明 . 228 一、 梁、柱 、支 撑的 标准 截面 信息 . 228 二、 框剪结 构中 框架 承担 的倾 覆力矩 计算 . 229 三、 剪力墙 轴压 比计 算 . 230 四、 剪力墙 底部 加强 区 . 230 五、 剪力墙 的约 束边 缘构 件和 构造边 缘构 件 . 232 六、 SATWE 对 梁、 柱、斜 撑和 墙的抗 震等 级的 逐个 指定 功能 . 233 七、 柱计算 长度 系数 的计 算原 则 . 233 八、 位于柱 截面
14、内的 刚性 梁的 处理 . 235 九、 钢板剪 力墙 和钢 板连 梁的 设计 . 236 第四节 砌体结 构计 算的 原则 说明 . 237 一、 底框- 抗 震墙 结构 分析 237 二、 砌体和 混凝 土构 件三 维计 算 . 239 三、 配筋砌 块砌 体结 构分 析 . 241 第五节 特殊荷 载的 计算 . 243 一、 地下室 的人 防设 计 . 243 二、 考虑吊 车荷 载的 设计 . 251 三、 温度效 应计 算原 理 . 255 四、 普通风 荷载 和特 殊风 荷载 . 258 第七章 SATWE 的静 力分 析模型 262 第一节 结构分 析模 型的 简化 . 262
15、 一、 概述 . 262 二、 柱、梁 及支 撑 . 262 三、 剪力墙 . 262 四、 楼板 . 267 五、 有关构 件的 特殊 处理 . 268 第二节 SATWE 的单 元库 271 目录 6 一、 空间杆 单元 . 271 二、 墙元 . 279 第三节 单元的 转换 矩阵 . 293 一、 局部坐 标系 到整 体坐 标系 的转换 . 293 二、 节点主 从关 系变 换矩 阵 . 296 第四节 结构的 总刚 度矩 阵及 结构 整体平 衡方 程的 求解 . 298 一、 结构的 总刚 度矩 阵 . 298 二、 结构整 体平 衡方 程的 求解 . 299 第五节 构件的 内力
16、计算 . 300 第八章 结构 的地 震作 用计 算 . 302 第一节 概述 . 302 第二节 固有振 动分 析原 理 . 302 一、 总刚分 析方 法 . 303 二、 侧刚分 析方 法 . 304 三、 子空间 迭代 法 . 308 第三节 振型分 解反 应谱 计算 方法 . 310 一、 按“侧 刚分 析方 法” 考虑 耦联影 响 . 310 二、 按“侧 刚分 析方 法” 不考 虑耦联 影响 . 311 三、 按“总 刚分 析方 法” 的地 震作用 计算 . 312 第四节 振型叠 加法 进行 弹性 动力 时程分 析 . 312 一、 振型叠 加法 原理 . 312 二、 弹性动
17、 力时 程分 析相 关参 数输入 . 313 第九章 内力 组合 和内 力调 整 . 319 第一节 荷载效 应组 合 . 319 一、 基本规 定 . 319 二、 荷载组 合 . 320 第二节 地震作 用内 力调 整 . 324 一、 楼层最 小地 震剪 力系 数调 整 . 324 二、 竖向不 规则 结构 的薄 弱层 内力调 整 . 325 三、 薄弱层 地震 作用 效应 调整 . 325 四、 0.2V0、0.25V0 调整 . 325 五、 转换梁 地震 作用 下的 内力 调整 . 326 六、 框支柱 地震 作用 下的 内力 调整 . 326 七、 短肢剪 力墙 . 326 八、
18、 板柱 抗震 墙结 构地 震作 用调整 . 327 第三节 考虑抗 震要 求的 设计 内力 调整 . 327 一、 梁设计 内力 的调 整 . 327 二、 柱设计 内力 的调 整 . 327 目录 7 三、 剪力墙 设计 内力 的调 整 . 328 第十章 钢筋 混凝 土及 钢结构 构 件设 计技 术条 件 . 329 第一节 一般规 定 . 329 一、 材料指 标 . 329 二、 极限状 态设 计表 达式 . 330 三、 承载力 计算 一般 规定 . 331 四、 结构构 件抗 震设 计一 般规 定 . 333 第二节 梁设计 . 333 一、 梁正截 面设 计计 算 . 333 二
19、、 梁斜截 面设 计计 算 . 337 第三节 柱设计 . 342 一、 柱正截 面承 载力 计算 . 342 二、 柱斜截 面承 载力 计算 . 345 第四节 墙设计 . 348 一、 墙正截 面承 载力 计算 及构 造要求 . 348 二、 墙斜截 面承 载力 计算 . 349 三、 剪力墙 边缘 构件 设计 . 350 第五节 框架梁 柱节 点设 计 . 352 一、 框架梁 柱节 点核 心区 剪力 设计值 . 353 二、 框架梁 柱节 点核 心区 受剪 承载力 计算 . 353 第六节 异形柱 分析 与设 计 . 353 一、 异形柱 建模 与分 析 . 353 二、 异形柱 设计
20、 . 355 第七节 钢构件 的截 面验 算 . 356 一、 钢构件 的验 算规 范 . 356 二、 设计强 度及 抗震 调整 系数 . 357 三、 钢梁验 算 . 358 四、 钢柱验 算 . 359 五、 钢支撑 验算 . 360 第八节 钢管混 凝土 构件 的截 面验 算 . 362 第九节 型钢混 凝土 构件 的截 面验 算 . 362 一、 型钢混 凝土 梁 . 362 二、 型钢混 凝土 柱 . 363 三、 型钢混 凝土 板件 宽厚 比 . 364 附录A 梁柱 标准 截面 数据 . 364 附录B 加载 分类 表 . 373 附录C 错误 信息 表 374 目录 8 第一
21、节 S ATWE 简介 1 第一章 SATWE 的基本功能与限制 第一节 SATWE 简介 中国建 筑科 学研 究院的 PKPM 系列 CAD 软件 ，自 1987 年 以来 ，历 经多 年的开 发 和推 广 应 用， 现 已形 成了 一个包 括 建筑 设计、 结构 设计、 设备 设计 ， 在 结构 设计中 又 包括 多层 和 高层、 工业 厂房 和民 用建 筑， 上 部结 构和 各类 基础 在内的 综 合 CAD 系统 ， 并正 在 向集 成化 和初级 智能 化方 向发 展。 到目前 为止 ，已 为国 内 9000 多家 设计 单位 所采 用， 成为国 内用 户 最多、 应用 最广 的一 个
22、 CAD 系统 ，并 逐渐 推广 到港、 澳 地区 及东 南亚 国家 。 SATWE 为 Space Analysis of Tall-Buildings with Wall-Element 的词头缩 写 ， 这 是应 现代多 、 高层建 筑发 展要 求专 门为 多、高 层建 筑设 计而 研制 的空间 组合 结构 有限 元分 析软件 。 SATWE 具 有如 下特 点： 1 模型 化误 差小 、分 析精度 高 对剪力 墙和 楼板 的合 理简 化及有 限元 模拟 ，是 多 、 高层结 构分 析的 关键 。SATWE 以壳 元 理 论为 基础， 构造 了一种 通 用墙 元来 模拟 剪力 墙， 这种
23、 墙元 对剪 力墙的洞口 （仅 限于 矩形 洞） 的尺 寸和 位置 无限 制 ， 具 有较 好的 适用 性。 墙 元不仅 具有 平面 内刚 度 ， 也具有 平面 外刚 度， 可以 较好 地模 拟工 程 中剪力 墙的 真实 受力 状态 ， 而 且墙 元的 每个 节点 都 具有空 间全 部六 个自由 度， 可以 方便 地与 任 意空间 梁、 柱单 元连 接， 而 无需任 何附 加约 束。 对于 楼 板， SATWE 给出了 四种 简化 假定 ， 即 假定楼 板整 体平 面内 无限 刚、 分块 无限 刚、 分块 无 限刚带 弹性 连接 板带和 弹性 楼板 。 上述 假 定灵活 、 实用 ， 在 应用
24、 中 可根据 工程 的实 际情 况采 用其中 的一 种或 几种假 定。 2. 计算 速度 快、 解题 能力强 SATWE 具有 自动 搜索 微机 内存功 能 ，可 把微 机的 内存 资 源充 分利 用起 来，最大 限 度地 发挥微 机硬 件资 源的 作用 ， 在一定 程度 上解 决了 在微 机上运 行的 结构 有限 元分 析软件 的计 算 速度和 解题 能力 问题 。 3. 前后 处理 功能 强 SATWE 前接 PMCAD 程序 ， 完成 建筑 物建 模。SATWE 前处 理模 块读取 PMCAD 生成 的建筑 物的 几何 及荷 载数 据， 补充 输 入 SATWE 的 特有信 息， 诸 如
25、特 殊构 件 （弹性楼 板、 转 换梁、框 支柱等） 、温度荷 载、吊车 荷载、支 座位移 、特殊风 荷载、多 塔，以 及局部修 改 原 有材料 强度 、抗 震等 级或 其它相 关参 数， 完成 墙元 和弹性 楼板 单元 自动 划分 ，等等 。 SATWE 以 PK 、JLQ 、JCCAD 、BOX 等为 后续 程序 。由 SATWE 完 成内 力分析 和 配筋第一章 S ATWE 的基本功能与 限制 2 计 算 后， 可 接梁 柱施 工图绘 梁、 柱施 工图 ， 接 JLQ 绘剪 力 墙施 工图， 并可 为基础 设计 JCCAD 和 箱 形基础 BOX 提 供传 基 础刚度 及柱 、 墙底
26、组合 内 力作为 各类 基础 的设 计荷 载。 同时 自身 具有强 大的 图形 后处 理功 能。 第二节 SATWE 的基本功能 SATWE 是专 门为 多 、高层 建筑结 构分 析与 设计 而研 制的空 间结 构有 限元 分析 软件 ， 适 用于各 种复 杂体 型的 高层 钢筋混 凝土 框架 、 框剪 、 剪力墙 、 筒体 结构 等， 以 及钢 混凝 土混 合结构 和高 层钢 结构 。 SATWE 的基 本功 能如 下： 1、 可自 动读 取经 PMCAD 的建模 数据 、荷 载数 据， 并自动 转换 成 SATWE 所需 的 几何 数据和 荷载 数据 格式 ； 2、程序中 的空间杆 单元除
27、 了可以模 拟常规的 柱、梁 外，通过 特殊构件 定义， 还可有 效 地模拟 铰接 梁、 支撑 等。 特殊构 件记 录 在 PMCAD 建立的 模型 中， 这样 可以 随着 PMCAD 建模变 化而 变化 ，实 现 SATWE 与 PMCAD 的互 动； 3 、随着工程应用 的不断拓展，SATWE 可 以计算的梁、柱 及支撑的截面类 型和形状 类 型越来 越多 。 梁、 柱及 支 撑的截 面类 型 在 PM 建模 中定义 。 混 凝土 结构 的矩 形截面 和圆 形截 面 是 最常 用的 截面 类型。 对 于 钢结 构来 说， 工 形截面 、 箱 形截 面和 型钢 截面是 最常 用的 截面 类型
28、。除此之外，PKPM 的截面类型还有如 下重要 的几类：常用异型 混凝土 截面：L 、T 、 十、Z 形 混凝 土截 面； 型 钢混凝 土组 合截 面； 柱的 组合截 面； 柱的 格构 柱截 面； 自 定义 任 意 多边形 异型 截面 ；自 定义 任意多 边形 、钢 结构 、型 钢的组 合截 面。 有的截 面类 型只 在钢 结构 设计软 件 STS 中提 供， 如 型钢截 面、 柱的 组合 截面 、柱的 格 构柱截 面和 上面 最后 一类 ： 自定 义任 意多 边形 、 钢 结构、 型钢 的组 合截 面。 其余 在 PMCAD 和 STS 的建 模中 都有 提供。 对于自 定义 任意 多边 形
29、异 型截面 和自 定义 任意 多边 形、 钢结 构、 型钢 的组 合 截面 ， 需 要 用户用 人机 交互 的操 作方 式定义 ， 其他 类型 的定 义 都是用 参数 输入 ， 程序 提 供针对 不同 类型 截面的 参数 输入 对话 框， 输入非 常简 便。 4、剪力墙 的洞口仅 考虑矩 形洞，无 需为结构 模型简 化而加计 算洞；墙 的材料 可以是 混 凝土、 砌体 或轻 骨料 混凝 土； 5、考虑了 多塔、错 层、转 换层及楼 板局部开 大洞口 等结构的 特点，可 以高效 、准确 地 分析这 些特 殊结 构； 6 、SATWE 也适用于多层结构、 工业厂房以及体 育场馆等 各种复杂结构，
30、并实现了 在第三节 S ATWE 的使用限制 3 三维结 构分 析中 考虑 活荷 不利布 置功 能、 底框 结构 计算和 吊车 荷载 计算 。 7、自 动考 虑了 梁、 柱的 偏 心、刚 域影 响； 8、具 有剪 力墙 墙元 和弹 性 楼板单 元自 动划 分功 能； 9、具 有较 完善 的数 据检 查 和图形 检查 功能 ，及 较强 的容错 能力 ； 10、具 有模 拟施 工加 载过 程的功 能， 并可 以考 虑梁 上的活 荷不 利布 置作 用； 11 、 可任 意指 定水 平力 作 用方向 ， 程序 自动 按转 角 进行座 标变 换及 风荷 载导 算； 还可 根 据用户 需要 进行 特殊 风
31、荷 载计算 ； 12、 在 单向 地震 力作 用时， 可考 虑偶 然偏 心的 影响； 可进 行双 向水 平地 震作用 下 的扭 转 地 震 作用 效应 计算； 可计算 多 方向 输入 的地 震作 用效 应； 可按 振型 分解 反应谱 方 法计 算竖 向 地震作 用 ； 对 于复 杂体 型 的高层 结构 ， 可采 用振 型 分解反 应谱 法进 行耦 联抗 震分析 和动 力弹 性时程分 析； 13、对 于高 层结 构， 程序 可以考 虑 P- 效 应； 14、对 于底 层框 架抗 震墙 结构， 可接力 QITI 整体模 型计算 作底 框部 分的 空间 分析和 配 筋 设 计； 对 于配 筋砌 体结
32、构 和 复杂 砌体 结构， 可进行 空 间有 限元 分析 和抗 震验 算 （ 用于 QITI 模块） ； 15、可 进行 吊车 荷载 的空 间分析 和配 筋设 计； 16、可 考虑 上部 结构 与地 下室的 联合 工作 ，上 部结 构与地 下室 可同 时进 行分 析 与 设计 ； 17、 具 有地 下室 人防 设计功 能， 在进 行上 部结 构分析 与 设计 的同 时即 可完 成地 下 室的 人 防设计 ； 18、SATWE 计算 完以 后， 可接力 施工 图设 计软 件绘 制梁 、柱 、剪 力墙 施工图 ；接 力 钢 结构设 计软 件 STS 绘钢 结 构施工 图； 19、可 为 PKPM
33、系 列中 基础 设 计软件 JCCAD 、 BOX 提供底 层柱 、 墙内 力作 为 其组合 设 计荷载 的依 据， 从而 使各 类基础 设计 中， 数据 准备 的工作 大大 简化 。 第三节 SATWE 的使用限制 一、 SATWE 的解题能力 (1) 结构 层数 （高 层版 ） 200 (2) 每层 梁数 8000 第一章 S ATWE 的基本功能与 限制 4 (3) 每层 柱数 5000 (4) 每层 墙数 3000 (5) 每 层支 撑数 2000 (6) 每层 塔数 9 (7) 每层 刚性 楼板 数 99 (8) 结 构总 自由 度数 不限 二、 SATWE 多层版与高层版的区别 S
34、ATWE 分多 层和 多、 高层 两种版 本。 两者 区别 如下 ： (1) 多层 版限 八层 以下 （包 括八层 ） ； (2) 多层 版没 有弹 性楼 板交 互定义 功能 ； (3) 多层 版没 有动 力时 程分 析、吊 车荷 载分 析、 人防 设计功 能； (4) 多层 版没 有与 FEQ 的 数据接 口。 第一节 S ATWE 的运行环境与硬件要求 5 第二章 SATWE 的运行环境与安装 第一节 SATWE 的运行环境与硬件要求 SATWE 多 层版 记为 SAT8，适 用 于 8 层及 8 层 以下 的多 层 结构， SAT8 与 PK 、 PMCAD 、 TAT8 在一 起， 其
35、加 密锁为 S 1 。SATWE 高层 版 适用于 200 层以 下的 结构， 作 为一 个独 立 软件， 其加 密锁 为 S-3。 购买 SATWE 软件 时， 提供光 盘 一张 、说 明书 一套 、及 相 应的 加密 锁。使 用时 ，用 户可 任选 其中一 个版 本。 一、 微机设备 机型： 奔 III 或更高等档 次 的微机 硬盘： 不小 于 3G 内存： 不小 于 512 兆 输入设 备： 键盘 和鼠 标 输出设 备： 支持 的各 种打 印机、 绘图 机 最佳配 置： 奔 IV 或更 高等档 次 微机 、40G 或更 大硬盘 、2G 或 更大 内存 二、 所需的硬盘空间 SATWE 所
36、需 的硬 盘空 间分三 部 分， 第一 部分是 SATWE 运 行文 件所 需的 硬盘空 间 ，这 部 分需 80 兆左 右； 第二 部 分为虚 拟内 存管 理所 需的 硬盘空 间 ， 这 部分 与机 器所 配内存 有关 ， 内 存 越大， 这部 分所 需硬盘 空 间就 越小； 第三 部分为 工 程输 入、 输 出数 据、 图 形 及有 关中 间 数据文 件所 需的 硬盘 空间 ， 相 对而 言， 这部 分是 主 要 的， 所需 硬盘 大小 与工程 规 模有 关， 工 程 越 大， 自 由度 数越 多， 所 需 的硬 盘空 间也 就越 大， 从几 十兆 到几 百兆 不等， 在计 算中 屏幕 上
37、提示 有关 中间 数据 文件 所需的 硬盘 空间 大小 。 三、 内存管理 SATWE 具 有自 动搜 索微 机内 存 的功 能，最 大限 度地发 挥 微机 硬件 的作 用，解决 了 在微 机上运 行的 结构 有限 元分 析软件 的速 度和 解题 能力 问题。 Windows 系统 环境 下的 SATWE 软 件利用 内存 情况 取决 于 Windows， 因为 Windows 要 占用较 大的 内存 资源 ，建 议配置 不小 于 512 兆内 存， 最好 是 2G 或 更大。 为了 提高 速度 ，希 望用户 把微 机的 内存 配置 得越大 越好 ，第二章 S ATWE 的运行环境与 安装 6
38、 测试经 验表 明， 内存 扩大 一倍， 运行 速度 提 高 13 倍左右 。 第二节 SATWE 软件的安装与文件管理 一、 安装 Windows 版 安装 时， 启动光 盘 或运 行光 盘上的 Setup 命 令即 启动 了安 装程 序。 要求用 户指 定程 序所 在的 硬盘位 置， 可以 安 装 PKPMCAD 的所 有模 块， 也可以 选 择个 别 专业 或个别 模块， 安装内 容及 配置均 自动进 行，安 装完 成后，PKPM 程序标 识符出 现在 Windows 桌面上 ，点 取该 标识符 ，即 启动 了 PKPM 主菜单 。Windows 版 SATWE 软件 的运 行是通 过
39、PKPM 总菜 单控制 的 。 图 2-1 PKPM 界面 第三节 S ATWE 软件的数据文件管理 7 二、 程序管理 Windows 版 SATWE 软件 的程序 清单 及各 程序 模块 的主要 功能 如下 ： 程序文 件名 主要功 能 Winsat-p.exe 接 PM 生成 SATWE 数据 Winsat-a.exe 结构整 体分 析和 构件 内力 计算 Winsat-d.exe 分析结 果图 形和 文本 显示 Winsat-f.exe 构件配 筋与 截面 验算 SWDB.dat 地震波 数据 文件 ZHQ_PJ.exe 剪力墙 组合 配筋 MWall.exe 剪力墙 组合 配筋 So
40、lver.exe 线性代 数方 程组 求解 器 表 2-1 SATWE 各模块功能列表 第三节 SATWE 软件的数据文件管理 SATWE 软件 要求 不同 的工 程要在 不同 的子 目录 内进 行结构 分析 与设 计 ，以 避 免数据 文 件冲突 。SATWE 的数 据文 件分以 下几 类： (1) 工程原 始数 据文 件（ 工程 名* 和 * .PM ） (2) SATWE 补 充输 入数 据文 件（SAT_* PM ） (3) 计算过 程的 中间 数据 文件 （* MID ，* TMP ） (4) 计算结 果二 进制 文件 （* SAT ） (5) 计算结 果输 出文 件（* OUT 和
41、 * T ） 一、 工程原始数据文件 这里所 说的 原始 数据 文件 是指 PMCAD 主菜单 1 生成 的数 据文 件， 若工 程数 据 文件名 为 AAA，则 工程 原始 数据 文 件包括 AAA * 和 * PM 。 二、 补充输入数据文件 由 于在 PMCAD 中未 考虑 高层结 构的 有关 特殊 信息 ， 所以 在 SATWE 的前 处理 中要补 充第二章 S ATWE 的运行环境与 安装 8 输入这些信息，包括 有关 参数的取值，特殊构 件的 定义和多塔信息等， 这些 信息都记录在 PM 中， 可以 跟随 模型 的改动 ， 最 大限 度地 保留 了已定 义 的部 分， 大 大减 少
42、了重 复 定义 的工 作量。 部分 数据 文件 如下 表。 文件名 文件功能 Sat_def.pm 补充输入 的有关 参数 Sat_tow.pm 多塔信息 Spwind.pm 特殊风 荷载 信息 Satwe_tem.pm 温度荷 载信 息 Satinput02V.pm 用户指定0.2V0 调整系 数 文件 SatinputECC.pm 用户指定 偶然偏 心文件 Sat_LD.pm 、Sat_LF.pm 自定义荷 载组合 信息 表 2-2 部分数据文件功能列表 三、 计算过程的中间数据文件 (*mid, *tmp) 计算过 程的 中间 数据 文件 以.mid 或.tmp 为后缀， 这 部分数 据
43、对 硬盘 空间 的占 用量比 较 大，为 了节 省硬 盘空 间， 这类文 件在 计算 结束 后将 被删掉 。 四、 计算结果输出文件 计算结 果输 出文 件分 三类 ， 其后 缀分 别为.sat 、.out 和.t 。其 中：Sdata sat 是在 前 处理 数据检 查时 生成 的；.out 文件都 是文 本格 式输 出文 件；.t 文件 都是 图形 文件。 程序文 件名 主要功 能 Sdata.sat 经数据 检查 后形 成有 限元 模型数 据文 件（ 计算 用） Data.sat 经过整 理的 结构 模型 数据 文件（ 配筋 用） Mass.sat 结构的 质量 矩阵 、质 心坐 标和自
44、 由度 等信 息（ 计算 用） Tojlq.sat PM 与 SATWE 之间 构件对 应关系 文件 （ 接 PK 用） Mode.sat 周期、 振型 、地 震力 信息 Disp.sat 结构在 各工 况下 的位 移 Wfrc.sat 结构构 件的 内力 数据 文件 Wpj.sat 结构构 件的 配筋 数据 文件 Wdcnl.sat 接 JCCAD 、BOX 用 底层柱 、 墙底 组合 内力 Jlqpj.sat 接 JLQ 绘剪 力墙 施工图 用 的配筋 文件 第三节 S ATWE 软件的数据文件管理 9 表 2-3 .sat 后缀文件列表 程序文 件名 主要功 能 Wmass.out 计算
45、参 数、 质量 、质 心、 刚心等 总信 息文 件 Wzq.out 周期、 地震 力、 振型 等信 息 Wdisp.out 各工况 下的 结构 位移 Sat-k.out 薄弱层 验算 结果 Wnl*.out 各层内 力标 准值 的原 始结 果 Wwnl*.out 各层地 震作 用调 整后 内力 标准值 Wpj*.out 各层配 筋输 出 Wgcpj.out 各层超 配筋 信息 Wdcnl.out 底层柱 、墙 底组 合内 力 Wv02q.out 地震作 用下 倾覆 力矩 及 0.2V0 调整 信息 Satbmb.out 剪力墙 边缘 构件 信息 Wcrane*.out 吊车荷 载预 组合 内力
46、 Dxswq*.out 地下室 外墙 计算 结果 表 2-4 .out 后缀文件列表 程序文 件名 主要功 能 Flr*.t 各层平 面简 图 Load*.t 各层荷 载简 图 Wpj*.t 各层配 筋简 图 Wpjw*.t 各层墙- 柱 、墙- 梁编号 简图 Mode*.t 振型简 图 表 2-5 . t 后缀文件列表 第三章 S ATWE 软件的前处理数据准备 10 第三章 SATWE 软件的前处理数据准备 第一节 SATWE 前处理的主要功能 SATWE 第 一项 主菜 单“接 PM 生成 SATWE 数据” 的 主要 功能 是在 PMCAD 生成 的模 型数据基 础上，补 充结构 分析
47、所需 的部分参 数，并 对一些特 殊结构（ 如多塔 等） 、特殊 构 件 （ 如 转换 构件、 弹性 楼板等 ） 、 特殊 荷载 （如 温度 荷载 等 ） 、 构 件施 工次 序、 活荷 载 折减 等进 行补充定 义，最后 综合上 述所有信 息，自动 转换成 结构有限 元分析及 设计所 需的数据 格式 ， 供 SATWE 的第 二、 三项 主菜单 调用 。 在点取 第一 项主 菜单 后， 屏幕弹 出如 下子 菜单 ： 图 3-1 SATWE 前处理菜单 第二节 分析与设计参数补充定义 11 其中， “分 析与 设计 参数 补 充定义 ”中 的参 数信 息 是 SATWE 计 算分 析所 必需
48、的信息 。 新建工 程必 须执 行此 项菜 单， 确认 参数 正确 后方 可进 行下一 步的 操作 ， 此后 如参 数不再 改动 ， 则可略 过此 项菜 单。 “ 生成 SATWE 数据 文件 及数据 检查 ” 是 SATWE 前 处 理的 核心 功能，程序将 PM 模型 数据和 前处 理补 充定 义的 信息转 换成 适合 有限 元分 析的数 据格 式。 新 建工 程必须 执 行此 项菜 单 ， 正 确生成 SATWE 数据 并且数 据检 查无 错误 提示 后， 方可 进行 下一 步的 计算 分析。 此 外 ， 只要在 PMCAD 中修 改了模 型 数据 或在 SATWE 前 处理 中 修改
49、了参 数、 特殊 构件等 相 关信 息， 都必须 重新 执行 “生 成 SATWE 数据 文件 及数 据检 查” ， 才能 使修 改生 效。 除 上 述两 项之 外， 其 余各项 菜 单不 是每 项工 程必 需的 ， 可 根据 工程 实际 情况， 有针 对性 的选择 执行 。下 面分 别介 绍上述 各项 子菜 单的 功能 及有关 内容 。 第二节 分析与设计参数补充定义 对于一 个新 建工 程， 在 PMCAD 模型 中已 经包 含了 部分参 数， 这些 参数 可以 为 PKPM 系列的 多个 软件 模块 所公 用， 但 对于 结构 分析而 言 并不完 备。SATWE 在 PMCAD 参数 的基 础上， 提供 了一 套更 为丰 富的参 数， 以适 应结 构分 析和设 计的 需要 。 在点取 “分 析与 设计 参数 补充定 义” 菜单 后， 弹出 参 数页切 换菜 单， 共十 一页， 分 别 为： 总信息、 风荷载信 息、地 震信息、 活荷信息 、调整 信息、设 计信息、 配筋信 息、荷载 组合 、 地下室 信息 、砌 体结 构和 广东规 程。 在第一 次启 动 SATWE 主 菜单时 ， 程 序自 动将 所有 参数赋 初值 。 其中 ， 对于 PM 设 计参 数 中 已有 的参 数， 程序 读取 PM 信 息作
