08版的2009年6月版本SATWE重要改动

Yan

地下室侧向约束参数的说明

    2009年6月向所有PKPM2008版本的用户重新寄发了结构设计软件光盘。其中SATWE等软件对地下室侧向约束参数的概念和算法作了重要改动。

（1）2009版6月之前的版本采用的参数是“回填土对地下室约束相对刚度比”

A. 当该参数填负值时：表示需要约束的地下室层数，程序对这几层地下室侧向施加原层刚度1000倍的附加刚度，以达到侧向完全约束的程度。
B. 当该参数填0时：表示地下室侧向没有约束。
C. 当该参数填N（N>0）时：表示地下室各层施加了各层原层刚度N倍附加刚度，以实现有限的约束。
    由于侧向约束与地下室的层刚度有关，而与回填土的性质无关，且地下室结构布置等产生的层刚度变化很大，与层刚度相关的约束参数难以把握。比如框架地下室和剪力墙地下室层刚度差异极大，用它们的倍数计算土的侧向约束以后，造成相同的土层约束下对剪力墙结构的约束结果会比框架结构大很多，因此这种侧向约束参数的算法难以取得合理的约束值。
    由于带剪力墙的地下室刚度常常很大，将这种刚度再放大作为土层约束以后，其约束效果常常很大，远大于土的实际约束能力，甚至大到接近于地下室顶端被嵌固。这种过大的约束造成地下室的几层剪力突变，造成地下室的杆件经常超筋。这常常是不正常的计算结果，因此这种计算方法需要改进。

（2）2009年6月版本该参数改为“土层水平抗力系数的比例系数m（mN/m4）”

    该参数可以参照“建筑桩基技术规范JGJ94-2008”的表5.7.5的灌注桩项来取值。m的取值范围一般在2.5——100之间，在少数情况的中密、密实的沙砾、碎石类土取值可达100-300。
    其计算方法即是土力学中水平力计算常用的m法，可参阅基础设计相关的书籍或规范。
    由于m值考虑了土的性质，通过m值、地下室的深度和侧向迎土面积，可以得到地下室侧向约束的附加刚度，该附加刚度与地下室层刚度无关，而与土的性质有关，所以侧向约束更合理，也便于用户填写掌握。
    由此看出，新版软件该参数的概念完全改变，旧的参数是地下室楼层刚度的倍数，程序用它直接求出作用在楼层顶端的侧向刚度约束。新参数是土层水平抗力系数的比例系数m，用m值求出的地下室侧向刚度约束呈三角形分布，在地下室顶层处为0，并随深度增加而增加。（程序将把三角形的刚度仍然按照分布比例分配在楼层的上下节点上，在地下室顶层处仍作用有侧向刚度约束，不过比旧的方法小多了。）
    新的计算方法可以显著改进程序考虑地下室结构的计算结果，可以改变旧的计算方法在某些情况下计算不正常的状况。

（3）SATWE、TAT、PMSAP、SPASCAD-SATWE软件的处理

A.  SATWE在地下室参数中，正值为“土层水平抗力系数的比例系数m（mN/m4）”，负值仍保留原有版本的意义，即为绝对嵌固层数。
B.  PMSAP在地下室参数中，正值直接为回填土刚度系数K (kN/m3)，可以按照m法的计算公式K=1000*M*H计算填写。PMSAP将把该刚度值按照三角形分布作用在地下室，即下边取最大值K。该参数输入负值时含义仍为绝对嵌固层数。
C.  TAT只能在“生成数据和数据检查”时的“TAT补充参数”中确定“土层水平抗力系数的比例系数m（mN/m4）”，但是，该参数不能与SATWE地下室该参数兼容，即不能和SATWE软件互相传递该参数取值。
D.  SPAS-SATWE同时保留了这两种参数，即：“回填土对地下室约束相对刚度比”和“土层水平抗力系数的比例系数m（mN/m4）”，但是没有负值的功能。
    由于SATWE等软件的地下室侧向约束参数意义的改变，用户在使用新的版本时，必须按照新的参数含义填写，否则不能得出正确的计算结果。