新版本程序增加了网格捕捉点的自定义功能。

首先，采用新的算法，使捕捉状态更接近AUTOCAD的习惯，鼠标在线上更容易捕捉到关键点，而不再需要在捕靶范围内；

其次，增加了自定义的单选项目，其目的是方便切换要用的捕捉点，同时不需要的捕点又不会成为干扰，目前提供了中点，长度，等分点，角度模数捕捉，端点捕捉始终默认开启。

图1-1网格捕捉节点功能

其中长度捕捉会同时开启网格距离捕捉和长度模数，对网格本身，网格延长线，0度90度虚线等位置都起作用，方便用户用定位，在常规的输入距离找位置的方法之外，提供了一种新的方法快速捕捉到需要的位置。

程序也可以选择采用传统的捕捉方式，其主要区别是传统方式会同时开启中点，近点等捕捉开关，在线上可捕捉到的点更多，同时对需要找的捕捉点也相对更不突出。

图1-2网格长度、角度显示

新增了网格的长度，角度及坐标显示标注，其样式设置隐藏在自定义快捷键的最后一项，一般可以不调整。当布置完成一段网格后，标注会停留一下，方便查看；当布置新网格或滚动鼠标时自动消失。

为方便不规则结构中构件的选择，构件和荷载的布置、删除等功能中增加了一种直线相交选择方式，当切换到该方式时，需拉一条线段，与该线段相交的网点或构件即被选中，随即进行后续的布置、删除操作。该选项在构件布置和构件删除中的位置如下，荷载布置和删除时同样可通过TAB切换到直线选择。

图1-3 构件布置增加线选

图1-4 构件删除增加线选

图1-5 柱布置拾取指定网格角度

如上图所示，柱布置界面，增加了“拾取角度”按钮。在柱布置过程中，如果需要柱按照某网格的角度进行转动，则点击该按钮，此时将允许用户在图面中选择一道网格，程序自动计算该网格的角度，以红色填入到左侧的编辑框中，接下来布置的柱转角将自动采用该角度。当点击“角度清零”或手动填入角度值时，编辑框中的字将以黑色显示，以示区别。

注意的是当程序切换到按“轴线”方式布置时，该功能会自动灰掉，程序优先采用轴线角作为柱转角。

斜杆的偏移：

原来斜杆的布置只有偏心概念，即构件定位在两端的节点上，相对节点设置小偏心，此偏心不影响节点所在位置；这样斜杆的布置除了竖直向上，都需要两个节点来布置，经常其中的节点仅仅因为布置斜杆而存在，这个节点有时会对周边构件产生影响。如下图：

图1-6 斜杆偏移

框架外立面有坡度变化的情况，此时需要用斜杆来建立斜柱。原来需要建立两个节点，这样因为节点的存在，就会把连接的梁打断为2段，而实际在空间中此梁是完整的一段。现在通过偏移方式可以解决此问题。如下图：利用偏移值设置，可以在一个节点上就可以布置斜杆。其方法是在SATWE生成数据阶段，根据偏移值重新调整节点位置，在三维环境下生成节点的三维实际位置，这样就避免了将梁打断。

图1-7两种处理方法

注意：偏移和偏心是不同的，偏移会产生新节点，一般数值较大；而偏心是构件在原有位置上的偏心修正，不改变节点位置。无论传统的布置方式还是1点斜杆布置方式，都可以设置偏移值，一点斜杆方式仅仅是方便建模的手段，其底层数据记录是相同的。

一点斜杆布置方式：

新版本程序增加了一点斜杆的布置方式。所谓“一点斜杆”是指在布置时只需指定一个结点，另一点直接在图面上进行捕捉或者输入相对坐标来确定，第二点位置不一定要有结点，从而避免原有传统方式第二点的结点打断其它构件。在布置中，第一个点确定节点，第二个点确定偏移值。

如下图所示，在“层内斜杆”布置对话框中，选择“1点斜杆”方式，“1端标高”设置为“0”，“2端标高”设置为“与层高同”，然后点击“布置”按钮，在图面上选择第一点位置，在下部的信息提示栏中给出“选择2端偏移值([Esc]返回)”时，可以直接捕捉端点中点等位置，也可以通过输入斜杆投影长度直接定位斜杆。

图1-8一点斜杆布置方式

布置完成后，使用鼠标右键点击斜杆的一个端点，将弹出“构件属性”对话框，如下图所示。其中，对于“一点斜杆”，它两端依赖的结点都为同一个结点，通过设置1、2端的X、Y方向的偏移值来进行定位。在属性框中，可以直接修改这些偏移值，然后再点击上部的“确定”按钮，就可以重新进行定位。

一点斜杆方式最大的优势在于沿着斜交构件布置斜杆时，可以在平面布局直接输入距离确定长度，而不需要分别计算x,y的偏移值再手工填写。

图1-9构件信息显示

斜杆打断:

增加了斜杆打断选项，勾选打断则在satwe或pmsap分析时，斜杆遇到周边构件则自动打断，构件在此点协调。

图1-10计算时打断选项

需要注意的是，打断选项不在PMCAD阶段打断斜杆，而是在SATWE生成数据阶段打断，这样就避免了打断引起的标准层混乱或被迫产生新标准层附带的问题。如下图可见，在PMCAD中建立越层斜杆并勾选打断后，在SATWE模型检查中可以见和周边梁，板打断并协调。

图1-11打断后处理方法

此外如果勾选了打断，则斜杆同任何位置与之相交的构件打断，而不限于层高位置处，这样在计算分析时始终能正确处理协调关系。支撑的端部节点始终会参与打断运算，而不受勾选项影响。

图1-12斜杆打断处理方法

斜杆打断和1点斜杆选项使用注意事项：斜杆打断和斜杆偏移运算是在SATWE生成数据时执行，所以在生成数据前的特殊构件定义中，目前无法判别被打断构件，这会产生一些影响，例如如果斜杆从梁的中间穿过，则梁的刚度系数仍按一整段计算，而不会按实际打断后的两段来计算；另外如果越层斜杆同时打断，构件级模拟施工次序暂时只能定义一个次序，如果斜杆需要分配在不同的施工次序中，请在各标准层分段建模。

对于梁的计算长度，柱的长度系数等补充定义在SATWE生成数据之后，能正确判断打断并按分段形成长度系数。如下图，在PMCAD中布置一根越层打断的偏移支撑，此时只使用了一个节点来布置斜杆，在PMCAD阶段梁不打断，在SATWE长度系数中仍能识别为两段梁并计算相应的计算长度。

图1-13斜杆打断后长度系数

新版程序调整了“整体X、Y向偏心”的参数，由原来的4个偏心参数修改为2个偏心参数，即构件是平移的。主要用来解决柱、墙与斜杆外皮对齐的问题。例如，如下图所示，由于矩形截面700X700柱有Y方向的大偏心-300mm，在布置矩形截面300X300的斜杆时，为了达到外皮对齐的效果，可以将斜杆布置对话框中整体Y偏心设置为“-500”mm，再进行布置就可以了。整体偏心的参数后续计算模块会给予考虑，从而计算结果与实际情况更相符。

图1-14斜杆整体偏心

存为旧版

因为斜杆新增了4个偏移参数，所以数据格式有所升级，为此增加了存为旧版的功能，V3.1.3及以前的版本应使用存为旧版来处理斜杆。存为旧版后，斜杆的不再有偏移，如果用一个节点加偏移方式建模的斜杆，看上去都会是竖直的。

图1-15 另存为旧版功能

新版本程序整理了截面替换的流程，给出全新的截面替换功能。在“构件布置”菜单中，如下图所示，包含了柱、梁、墙、门窗洞口、层内斜杆的替换命令，同时，提供了查看替换操作过程日志的功能。

图1-16 构件截面替换菜单内容

本层已使用截面列表变色及当前选择项自动加亮显示:

点击“柱替换”命令后，程序将弹出“构件截面替换”对话框，在左侧的列表中选择原截面类型，例如，选择“矩形，参数:500*500”的截面数据，在图面上程序会自动加亮使用选中截面构件，如下图所示。需要说明的是，在列表中，以浅绿色加亮的行表示该截面在本标准层中有构件引用，单击该行这些构件会自动加亮。在右侧的列表中选择新截面类型，例如，选择“L形，参数:250*500”的截面数据，然后点击“替换”按钮，程序会自动将原矩形截面替换成新的L形截面，并刷新图面。

如果选择的原截面与新截面相同，点击“替换”按钮时，程序会给出提示，如下图所示。

图1-17原截面与新截面相同的提示

如果对截面替换操作进行了误操作，想恢复原来结果，可以点击“撤销并退出”按钮，程序将自动恢复进入“构件截面替换”对话框前模型的样子。

图1-18 柱的截面替换对话框

支持从图面直接拾取被替换的原截面和替换的新截面：

在选择原截面、新截面时，可以从图面拾取，例如，点击“原截面”按钮，程序下方的信息栏提示“用光标选择目标([Tab]转换方式,[Esc]返回)”，使用鼠标左键在图面上拾取一个需要替换的柱，程序会将使用这个截面的所有柱截面同时高亮显示，同时，在“构件截面替换”对话框的左侧列表中，自动跳转到该截面并加亮显示。

支持多标准层同时替换:

在“构件截面替换”对话框右侧提供了标准层列表，选择需要进行相同替换操作的标准层，可仅对某个或某几个标准层进行操作。

在“构件截面替换”对话框的最下部，提供了构件类型切换列表，可以在不退出该对话框，就能进行梁、墙等其它构件的截面替换操作。

可查看以前替换记录：

可以连续进行多次截面替换，完成后，点击“保存并退出”按钮，程序将自动打开“截面替换记录”日志文件，其中，记录了进行各次截面替换操作的时间，原截面及新截面的形状、参数、材料、分组等信息，并给出了各标准层及全楼进行该次替换操作的构件个数。

图1-1截面替换记录

与截面替换功能类似，新版本程序增加了构件上荷载的成批替换功能。在“荷载布置”菜单中，如下图所示，包含了梁荷载、柱荷载、墙荷载、节点荷载、次梁荷载、墙洞荷载的替换命令，同样的，也提供了查看荷载替换操作过程日志的功能。

图1-2荷载替换菜单内容

点击“梁荷载替换”命令后，程序将弹出“构件荷载替换”对话框，在左侧的列表中选择原荷载类型，例如，选择“满布均布，参数:q=3kn/m”的荷载类型，在图面上程序会自动加亮使用选中类型的荷载，如下图所示。与截面替换功能相同，在列表中，以浅绿色加亮的行表示该荷载在本标准层中有构件使用，单击该行这些荷载会自动加亮。在右侧的列表中选择新荷载类型，例如，选择“左均布，参数:q=10kn/m,x=1.8m”的荷载数据，然后点击“替换”按钮，程序会自动将原荷载替换成新的左均布荷，并刷新图面。

额外需要注意的是，荷载替换区分工况（恒载、活载），每次仅对相同工况的荷载进行操作，这样做是由于图面每次仅显示一种工况，便于查看替换结果，以免图面混淆。

可以连续进行多次荷载替换，完成后，点击“保存并退出”按钮，程序将自动打开“荷载替换记录”日志文件，其中，记录了进行各次荷载替换操作的时间，原荷载及新荷载的工况、类型、参数、分组等信息，并给出了各标准层及全楼进行该次替换操作的荷载个数。

如果对荷载替换操作进行了误操作，想恢复原来结果，可以点击“撤销并退出”按钮，程序将自动恢复进入“构件荷载替换”对话框前荷载布置的样子。

图1-21 梁荷载替换对话框

图1-22 荷载替换记录

在选择原荷载、新荷载类型时，可以从图面拾取，例如，点击“原荷载”按钮，程序下方的信息栏提示“用光标选择目标([Tab]转换方式,[Esc]返回)”，使用鼠标左键在图面上拾取一个需要替换的梁荷载，程序会将所有这种荷载同时高亮显示，同时，在“荷载截面替换”对话框的左侧列表中，自动跳转到该荷载类型并加亮显示。

如果选择的荷载有多个时，程序会弹出对话框来进行选择，如下图所示。

图1-23 荷载选择

与截面替换功能类似，荷载替换功能也提供了“选择的原荷载类型与新荷载类型相同”信息提示。在对话框右侧提供了列表，来选择需要进行替换的标准层，可仅对某个或某几个标准层进行操作。在对话框的最下部，提供了构件类型切换列表，可以在不退出该对话框时，就能进行柱、墙等其它构件上的荷载替换操作。

图1-24 荷载显示设置

为方便查看本层整体荷载的布局，进入荷载菜单后，程序默认同时显示梁、柱、墙、节点、次梁和墙洞荷载，在进入荷载菜单后，点击菜单“显示”弹出的设置界面如上图所示。

同时，多种荷载显示的情况下，为了更方便的区分荷载的构件类型，在“丰富”显示状态时程序作了如下3个设定：

1 恒载线条颜色为白色，活载线条颜色为粉色。

图1-25 恒、活荷载线条区分

2 当同一网格处上有多种构件荷载时，如墙托梁，层间梁，一道梁上布置多个荷载等，程序自动错开荷载进行显示。

图1-26 某梁上同时布置3种荷载错开显示

3 荷载的字体颜色做了如下约定：

梁、次梁荷载字体为红色；

墙、墙洞荷载字体为绿色；

节点荷载字体为白色；

柱荷载字体为黄色；

下图为某工程在恒载工况下，同时显示梁、墙、柱、节点荷载效果。

图1-27 各类荷载同时显示图

为更方便用户荷载输入和编辑，所有杆件和节点的恒、活荷载输入界面改为与截面输入相同的左侧停靠的方式，梁荷载的输入界面如下图所示。

图1-28 梁荷载布置

同时增加以下功能：

1 荷载类型列表中，当前层已使用的荷载类型背景颜色以淡绿色显示以示区分。

2 荷载类型的数据在上部图示区改为实时大小，如“q=8.5”，无需再比对字符，如上图所示。

3增加“添加”和“替换”选项。当为“添加”时，构件上原先布置的荷载不变，在其基础上增加新布置的荷载；当为“替换”时，构件上当前工况的原有荷载将被移除，仅布置新增加的荷载。

4“高亮类型”，当勾选该项时，当前层中已布置的该类型荷载将会以黄色加亮方式显示，可以方便的看清该类型荷载在该层的布置情况。如上图中黄色加亮荷载为第一类荷载。

5 “修改”按钮，修改荷载时使用新的修改界面。

图1-29 荷载修改

根据工况的不同，分为“恒载删除”和“活载删除”，当进入荷载删除功能时，程序此时仅显示选中构件的荷载，退出荷载删除时，自动恢复原先的荷载显示。如下图所示。

图1-3荷载删除

另外，在光标单选状态下，如果选择的构件上有多个荷载时，将会弹出如下界面：

图1-31 荷载删除单选时选中多个荷载时的选择

此时，用户可切换观察以选择自己想要删除荷载；如果在除单选外的其他选择状态，如窗口选择，则所选构件上的所有荷载将直接全部删除。

新的荷载复制界面如下图所示：

图1-32 荷载复制

现在可以同时复制恒载和活载，当恒载和活载同时选中时，图面为避免杂乱，仅画出了恒荷载，但不会影响活载的复制。

增加了各层及全楼各类构件及其荷载量的统计功能，其菜单位于“常用工具”下的工具菜单组下，其位置如下图：

图1-33 构件统计菜单位置

该统计是基于PMCAD楼层组装表进行的统计，未考虑SATWE中以下因素等:

1 多塔调整楼层高度

2 构件偏心引起的长度变化

3 构件重叠区质量扣除选项

各层针对不同类型的构件，分别统计其自重及恒、活荷载，并区分混凝土和钢材，墙、板及洞口类统计其面积，汇总其总恒和总活大小，最后对全楼总恒、总活和总重给出PM阶段的汇总结果。某工程第一层及全楼统计结果如下图所示：

图1-4某工程第一层及全楼统计结果

用鼠标右键点击构件，程序将自动弹出“构件属性”对话框。在该对话框中，用鼠标左键单击截面参数的第一项，如下图所示，单击“矩形梁截面宽度(mm)：300”这一行，将弹出“截面参数”对话框，将“宽度300”改为“宽度350”，程序将自动进行判别，如果有相同截面，给出提示是否使用这个截面。如果没有，则在截面列表中增加一个截面，并将这个构件的截面修改为新增项。

图1-35 在属性框中新增截面

该功能按钮在右下工具条的位置如下：

图1-36 构件布置和偏心信息查询按钮位置

为方便用户在建模过程中对已输入信息的查询，在上部“常用功能”菜单栏和右下工具条增加了截面布置和偏心等信息的查询功能，该功能支持多种构件信息以各自的颜色显示界面尺寸或布置偏心，或节点坐标、网格长度等。下图为同时查询梁、柱截面的效果。

图1-37 构件信息查询

新版本程序在下部的快捷命令工具条中增加了两个按钮，如下图所示，用于实时放大缩小图面上的文字。在荷载布置时，可以直接点击这两个命令来调整合适的文字大小，使图面更加清晰、整齐。

图1-38 荷载文字大小调整

在进行各种截面显示时，也可以使用这两个按钮，效果如下图所示。

图1-39构件截面显示时调整文字大小

另外，进行直线网格绘制、构件编号显示时，也可以使用这两个按钮。并且，每种显示模式下的文字大小是独立的，不会互相干扰。

为方便快速点击命令，避免切换菜单，PM在右侧增加了可定制的快捷命令条，用户可将RIBBON菜单中提供的命令加入到右侧列表中，单击即可。如下图所示：

图1-40 快捷菜单

快捷命令的定制：

图1-41 快捷菜单的定制

在右侧停靠栏内点击“自定义”，可弹出如上图对话框。对话框左侧的树表按照RIBBON菜单的组织，列出了所有的菜单命令，用户勾选想要的命令后，该命令会自动加入到右侧列表中，在右侧列表中选择某个命令，可对该命令进行“改名”，改为自己想要的名字。还可以通过“加分隔”和“上移”、“下移”来调整命令的位置，调整完后，点击确认，调整后的命令会显示在PMCAD界面的右侧。

为了更好的考虑地下室顶部梁的加强，增加上加腋输入。

图1-42 荷载删除

为更准确的反应不同类型楼梯的影响，在按梁方式计算楼梯时，楼梯梁的连接方式在刚接的基础上，增加了铰接和滑动两种新方式。

图1-43 梯梁连接增加新方式

V3.1.4开始，楼梯自重始终计算，不受satwe的考虑楼梯或不考虑楼梯影响。此方式更合理，因为楼梯构造方式有所不同，整体计算时可分为考虑楼梯刚度和不考虑楼梯刚度计算；但只要建立了楼梯，楼梯的自重应始终存在。

图1-44 V3.1.4以后楼梯自重始终考虑，不受SATWE楼梯参数影响

影响：

1. 这样处理考虑楼梯和不考虑楼梯包络计算时，自重部分的荷载条件一致。

2. 请特别注意V3.1.1-V3.1.3，V2.2，及更早版本，不考虑楼梯时自重也不计算，所以如果在模型中建立了楼梯又在satwe中勾选了不考虑楼梯，此部分的计算会有所区别，现在始终考虑楼梯自重的方式更合理。

3. 今后在输入有楼梯的房间面荷载时，始终不应再计入楼梯自重部分。

为保证菜单在低分辨率显示设备上如笔记本电脑、投影仪上有更好的显示效果，将相同类型的操作放在一个菜单中，对“基本”和“轴线网点”进行调整，其各自菜单如下：

图1-45 基本菜单布局

图1-46 轴线网点菜单布局

将构件布置拆分为“构件布置”和“楼板楼梯”：

图1-47 构件布置菜单布局

图1-48 楼板楼梯菜单布局

去掉一些下拉菜单

图1-49 恒、活荷载菜单优化

图1-50 层间编辑支持功能

图1-51 鉴定加固菜单布局

图1-52 装配式菜单布局

右下快捷菜单在平面视图和轴侧视图的基础上增加了前视图和左视图按钮，位置如下：

图1-53前视图和左视图按钮位置

隔震技术能够有效提高结构抗震安全性与使用功能，是目前最成熟、应用最广的减震与振动控制技术。在各类隔震支座中，叠层橡胶垫隔震技术应用最广，因此，在新版本的SATWE和PMSAP中，增加了叠层橡胶垫隔震结构的建模、分析和设计验算功能。

新版本SATWE、PMSAP的隔震结构分析设计功能适用于基底隔震、层间隔震、悬臂柱隔震、大底盘上多塔隔震等各类隔震形式（如下图所示）。

图2-1 隔震支座形式

在PMCAD或SPSCAD中建模时，需将隔震层单独建立一个标准层，参与楼层组装时的层高可取隔震层的真实层高。

1 SATWE隔震支座的定义与布置

SATWE的前处理中增加了隔震支座的指定界面。

SATWE可通过特殊柱或特殊支撑补充定义的方式定义隔震支座，如下图所示。

图2-2 隔震支座布置界面

点击上图中交互定义，弹出隔震支座参数输入对话框（如下图），在此对话框中，用户可以定义结构所需各类隔震支座的列表。

图2-3 定义隔震支座表

在上图对话框中，上部为已定义的隔震支座列表，下部左侧为隔震支座参与整体分析所需参数，下部右侧为隔震支座设计所需参数。

对于定型的普通叠层橡胶支座和铅芯叠层橡胶支座，程序提供了“隔震支座产品库”。点击上图右下角按钮，弹出下图所示对话框，初步试算时，设计师可以在其中选择适当的支座，程序自动将各项参数填入上图中相应位置。

图2-4 隔震支座型号库

隔震支座参与整体分析所需参数包含刚度参数和阻尼参数两部分。

隔震支座的各类参数定义均在局部系下，隔震支座局部系如下图所示。鉴于隔震支座的特点，程序默认局部系的3轴与整体坐标系Z轴方向相同，需用户确定的是支座局部系与整体坐标X轴的夹角。对于常见的圆形支座，该夹角填0即可。

图2-5 定义隔震支座局部系

在定义隔震支座刚度时，至少需要输入局部系刚度K11、K22、K33，其中K11、K22为隔震支座水平方向等效刚度，K33为隔震支座竖向刚度。另外三个刚度为绕1、2、3轴的转动刚度，目前常用的橡胶隔震支座不提供转动刚度的参数，可填0。

对于阻尼参数的输入，程序提供了两种方式，输入阻尼系数或输入等效阻尼比。通常情况下厂家提供的隔震支座参数包含100%和250%剪切变形时的等效阻尼比，如选择按等效阻尼比方式输入，可直接填写某个水准变形对应的等效阻尼比，如选择填写阻尼系数，可参照支座参数定义对话框左下角的说明，将等效阻尼比换算为阻尼系数。其中C11、C22为支座局部系水平方向的阻尼系数，对于常见圆形支座可填写相同值，C33为支座竖向刚度，如支座并不隔离竖向地震在竖向不能提供附件阻尼，则C33应填写0。

支座属性参数中的有效直径、有效面积、二次形状系数用于隔震支座的验算，应填写恰当的值，支座属性中的其余参数，可暂不填写。

完成隔震支座定义后，即可用与特殊构件补充定义相同的方式在隔震标准层上布置隔震支座。程序允许在柱和竖向的支撑上布置隔震支座，布置了隔震支座的柱称为隔震支座柱或隔震支座支撑。

图2-6 隔震支座的布置

PMSAP在原有柱顶，柱底，任意形式的通用支座形式基础上，新增了柱中类型的通用支座。柱中通用支座通过指定柱子本身来替换为通用支座，柱子高就是支座高。可以接力SATWE的隔振支座，并自动采用柱中形式的通用支座。

图2-7 柱中支座设置

可以通过产品库中的产品型号，自动填写通用支座新增的产品参数。

图2-8 隔震支座库

3 SATWE隔震结构的分析

SATWE中目前增加了基于等效线性模型的振型分解反应谱法计算隔震结构。隔震结构是典型的非比例阻尼体系，基于振型分析的方法是都是近似方法，但对于一般的设计而言，这种近似是可以接受的。同时，时程分析中存在选波的离散性问题，对于工程设计而言这种离散性往往造成设计结果的很大差异。而反应谱法则不存在这样的问题。因此，这两种方法是可以互为补充的。

当采用反应谱法时，程序提供了两种方法确定振型阻尼比，即强制解耦法和应变能加权平均法。采用强制解耦法时，高阶振型的阻尼比可能偏大，因此程序提供了“最大附加阻尼比”参数，使用户可以控制附加的最大阻尼比，如下图所示。

当采用强制解耦法计算附加阻尼时，对于基底隔震等结构，上部结构近似刚体运动，因此在地震信息中填入的结构阻尼比可适当降低。

图2-9阻尼比确定方法

下图所示为定义了隔震支座之后的主振型和非隔震结构的主振型。

图2-10 隔震结构的周期与振型

图2-11非隔震结构的周期与振型

下图中所示为隔震结构的振型阻尼比输出。

图2-12 隔震结构的振型阻尼比

4 SATWE针对隔震结构的多模型计算

隔震结构设计相关的现行规范规程主要有：建筑抗震设计规范（GB5001-2010）、叠层橡胶支座隔震技术规程（CECS126：2001）、建筑隔震橡胶支座（JG118-2000）、建筑工程抗震性态设计通则CECS160：（ 2004 ）。按照上述规范规程的规定，隔震结构的不同部位，在设计中往往需要取用不同的地震作用水准进行设计、验算。如下图所示，上部结构在“小震”作用下设计，隔震层需进行“大震”下的验算，下部结构需进行“中震”和“大震”的相关验算。

图2-13隔震结构的分部设计示意

新版SATWE程序基于V3.1版提供的“多模型”计算模式，增加了隔震结构的多模型计算功能，可以由程序自动生成隔震层上下部结构、隔震层验算所需的模型。设计者根据需要在设计隔震结构的不同部位时选择不同模型。

图2-14 隔震结构多模型设置参数

上图为多模型设置参数界面，除基本模型外，设计者可以选择是否计算“中震非隔震模型”、“中震隔震模型”、“大震隔震模型”。

当需要计算水平向减震系数时，设计者可以勾选“中震非隔震模型”与“中震隔震模型”。此时除基本模型外，程序自动生成两个上述两个模型，其中“中震非隔震模型”中程序自动去掉了隔震支座，并将支座位置设为铰接。计算完成后用户可通过对比两个模型的层间剪力和倾覆力矩确定水平向减震系数，程序不进行自动计算。

图2-15 程序自动生成的非隔震结构模型示意

当需要进行隔震层验算或下部结构的验算时，需要进行大震下的计算，此时可以勾选计算大震隔震模型。如果基本模型中隔震支座的刚度或阻尼参数对应于50%或100%剪切变形的等效刚度和阻尼，则大震计算时应调整等效刚度和等效阻尼，可以通过下图中的“支座刚度折减系数”和“支座阻尼比调整系数”进行调整。

如果选用的隔震支座型号较多，可以不使用统一的刚度和阻尼调整系数，设计者可以切换到“大震模型”，在特殊构件补充定义菜单中逐个支座修改支座参数。

隔震层以下的结构尚应进行中震下的承载力验算，此时可以勾选计算中震隔震模型。

图2-16大震隔震模型的参数调整

当勾选计算中震非隔震模型、中震隔震模型、大震隔震模型时，程序自动生成的模型如下图所示。

图2-17 隔震模型的控制信息

5 SATWE&PMSAP隔震层与隔震支座验算功能

新版本的SATWE和PMSAP采用了统一的隔震支座验算功能。在统一的后处理程序中：

Ø 可查看任意工况与组合下隔震支座的位移与内力

Ø 验算重力荷载代表值下的压应力

Ø 验算最大拉应力

Ø 验算最大压应力

Ø 验算罕遇地震下支座位移验算

Ø 验算隔震层上部结构重心、刚度中心

Ø 验算隔震层屈重比

图2-18隔震支座的水平相对位移查看

图2-19隔震支座的内力查看

如上图所示后处理程序中可以查看各工况下的支座内力，及所有荷载组合下的支座内力。程序还计算了各目标组合下的支座内力，在此可以查看支座各个内力分量的最大值和最小值，以用与支座的验算。

如需要更多组合的结果，可以在前处理参数设置中增加自定义组合。

下图所示为隔震支座的重力荷载代表值下的面压验算，设计者应根据工程情况查询规范确定并填写正确的压应力限值。

当进行最大拉应力与最大压应力验算时，同样在下图界面中勾选并填入限值。

进行地震工况支座位移差验算时，不需要设计者输入限值，程序自动根据支座直径和第二形状系数计算确定限值。

图2-20 隔震支座的压应力验算

程序还可以输出隔震层的刚度中心和上部结构的重力中心，如下图所示。当刚度中心和上部结构中心偏心过大时，需调整隔震支座的布置。

程序同时可以输出隔震层的“屈重比”，如下图所示。设计者可以输入一个屈重比最小限值，当隔震层的屈重比小于此值时，提示超限，此时应增大隔震层总屈服力，以避免隔震层在其他水平荷载下的过早屈服。

图2-21隔震层的偏心和屈重比验算

6 SATWE隔震结构的弹性时程分析

隔震结构进行SATWE的计算后，可以接力弹性时程分析计算。需要注意的是，在进行弹性时程分析的参数设置时，应注意勾选读入“SATWE计算的阻尼比”参数，以便时程分析计算模块考虑隔震支座的附加阻尼。

图2-22 弹性时程分析中的设置

对于SATWE生成数据阶段，弹出的ID错误对话框，成因往往是因为PMCAD建模阶段，某些局部比较复杂，导致连接关系出现问题。这种建模错误过去用户往往难以定位，独立检查错误。

图2-23 数检结果

新版程序在”分析模型与计算” 中增加了模型错误定位功能，能够快速定位此类错误。点击此功能，会弹出模型检查侧边栏，并显示当前自然层模型。这个模型以SPASCAD的模型文件为基础，在生成数据阶段将SATWE模型导出为CHECKSAT.SPS的模型，用于检查。同时如果模型有错，会将错误信息输出到CHECKSAT.TXT的文件中，在侧边栏点击错误信息，能直接定位到错误的地方。

图 2-24 错误定位菜单

根据以往的工程经验，ID错误往往成因复杂，经常涉及上下层连接关系，需要多个楼层联合判断错误成因，所以双击错误列表只高亮显示错误位置，选择楼层显示请手工勾选。

图2-25 勾选楼层

为了方便查看构件的连接关系，程序提供了构件完整显示，简化显示，和柱完整显示其他简化显示3种显示方法。其中“柱完整显示其他简化显示”方法在平面显示状态下显示效果最好。

图2-26 三种显示方法

在构件上或墙板的圆圈上点击右键，会弹出构件属性框，列出了构件的各种属性信息，同时也标示了PMCAD中此构件的编号，ID号等信息，方便对位查找构件。

图2-27 构件属性

图2-28 刚重比计算选项

SATWE V3.1.4版本增加了采用指定模型计算刚重比的功能，选择此项，程序将在全楼模型的基础上，增加计算一个子模型，该子模型的起始层号和终止层号由用户指定，即从全楼模型中剥离出一个刚重比计算模型，并将计算结果存放于工程的子目录“$刚重比”中。在新版计算书中程序会自动取该子模型的刚重比作为本工程的刚重比（不包括剪切刚重比）。该功能适用于结构存在地下室、大底盘，顶部附属结构重量可忽略的刚重比指标计算。

3 SATWE新增接SAUSAGE连梁刚度折减

在前处理参数定义-调整信息-调整信息1页面中新增了“采用SAUSAGE-CHK计算的连梁刚度折减系数 ”参数，如果勾选了该项，程序会在“特殊墙-墙梁刚度折减系数”中采用SAUSAGE-CHK计算结果作为默认值，如果不勾选则仍选用调整信息中 “连梁刚度折减系数-地震作用”的输入值作为墙梁刚度折减系数的默认值。

图2-29 接SAUSAGE连梁刚度折减

4 SATWE“参数定义”对改进钢筋级别等配筋参数的交互界面

图2-30 配筋信息调整内容

旧版程序在设计时采用的钢筋等级由全楼钢筋等级参数与按层、塔指定的钢筋等级共同起作用，全楼钢筋等级参数与按层、塔指定的钢筋等级联动较为复杂，不易被用户理解。该版本将全楼参数与按层、塔指定的钢筋等级放在同一张表格中，并完善全楼钢筋等级参数与按层塔钢筋等级参数的联动。

表格的第一列和第二列分别为自然层号和塔号，其中自然层号中用“[]”标记的参数为标准层号。

表格的第二行为全楼参数，用浅蓝背景色进行标记，蓝色字体表示与PM进行双向联动的参数。修改全楼参数时，各层参数随之修改，也可对各层、塔参数分别修改，程序计算时采用表中各层、塔对应的信息。

对按层塔指定的参数，程序对不同参数用颜色进行了标记，红色表示本次用户修改过的参数，灰色表示本次未进行修改过的参数。

为了方便用户对指定楼层钢筋等级的查询，增加了按自然层、塔进行查询的功能，同时可以勾选梁、柱、墙按钮，按构件类型进行显示。

5 SATWE增加参数“HRB500轴心受压强度取400N/mm²”

《混凝土结构设计规范》GB 50010-2010局部修订第4.2.3条指出“对轴心受压构件，当采用HRB500、HRBF500钢筋时，钢筋的抗压强度设计值应取400N/mm²”。针对该项条文，增加参数“HRB500轴心受压强度取400N/mm²”，当勾选该参数，程序在进行轴心受压承载力验算时，受压强度取400N/mm²。

该条文同时将HRB500、HRBF500的抗压强度设计值由原来的410 N/mm²调整到435 N/mm²，保持与抗拉强度设计值一致，SATWE一直采用拉、压强度相同的规则，因此无需再做调整。

6 SATWE新增等比例放大的双偏压配筋方式

由于双偏压配筋设计是多解的，在有些情况下可能会出现弯矩大的方向配筋数量少，而弯矩小的方向配筋数量反而多的情况。对于双偏压算法本身来说，这样的设计结果并无不当，但考虑到工程设计习惯，为使配筋结果在工程意义上更合理，程序新增了等比例放大的双偏压配筋方式。该方式中程序会先进行单偏压配筋设计，然后对单偏压的结果进行等比例放大去验算双偏压设计，以此来保证配筋方式和工程设计习惯的一致性。需要注意的是，最终显示给用户的配筋结果不一定和单偏压结果完全成比例，这是由于程序在生成最终配筋结果时，还要考虑一系列构造要求。

图2-31参数设置信息

7 SATWE新增基于后处理的配筋设计

当整体的结构布置方案已经确定，试算后发现局部构件配筋结果不满足，在以往的设计流程中，用户需要在建模程序中对方案进行局部修改，再执行一遍分析和设计。对于大型工程，如果还需要反复校核，需要耗费大量的时间。

针对这种情况，程序实验性的推出了基于后处理进行配筋设计的功能（目前仅支持工字型钢柱截面）。用户在后处理“补充验算”标签页中，点击“构件设计”按钮。然后选择需要重新设计的构件。程序会在左侧停靠对话框中显示该构件的截面信息。用户在对话框中修改截面信息后，点击“设计”按钮，程序会对新的截面采用当前内力进行重新设计，并将设计结果展示给用户。

图2-32 基于后处理重新设计

为了方便用户保存修改后的模型，点击“添加”按钮，可以将修改后的截面信息加入待修改截面列表中。当所有需要修改的构件都修改完后，点击“写入PM”按钮，程序会在工作目录下新建“构件设计”文件夹，并将修改后的模型保存在该文件夹中。如下图所示，左下角两根工字型钢柱的截面就是通过这种方法修改并保存到新的模型中的。

图2-33 返回PM对比

需要说明的是，修改构件截面后，需要重新进行内力计算及配筋设计，才能得到真实的设计结果。由于截面改变后，内力也会相应改变，因此采用当前内力进行新截面的验算即使通过，重新计算后的结果仍有可能不符合预期，这就意味着可能需要更多的迭代试算，而不代表程序验算结果有误。

程序提供此项功能的意图一方面是方便用户进行截面调整试算，另一方面可直接将修改结果返回到PM模型，可减小用户手工修改模型的工作量，因此对提高设计效率是很有价值的。但是这项功能如果要针对各类构件类型和截面类型全部完成，研发工作量非常庞大，因此程序首先提供工字型截面钢柱的试用，后续将不断补充新的构件和截面类型，期间也欢迎设计人员提供宝贵意见和建议，使该功能不断丰富和完善。

8 SATWE后处理新增恒+活标准组合的底层柱墙内力

图2-34 SATWE底层柱墙标准D+L组合

SATWE后处理底层柱墙最大组合内力增加了标准组合中的D+L组合。用户可以单击选择组合选项，点击应用按钮查看；或直接双击组合选项进行查看。

9 SATWE修正广东地区C60混凝土柱最小配筋率

根据广东高规6.3.4-1，C60混凝土柱的最小配筋率较表中应增加0.1，SATWE过去版本未考虑此条，本次进行了修正（仅针对广东地区）。

10 SATWE修正区划图计算工具的一些问题

V3.1.3新增的针对新的地震区划图的参数计算工具，当修改罕遇地震和基本地震峰值加速度的比例系数时，相关结果未能及时更新为正确结果；另外，将计算结果返回SATWE参数界面时，如果没有在当前页面下点击确定，相关参数可能不能保存。本次版本对以上问题进行了修正，官网上也发布了相应补丁。

图2-35 动力激励设置

新增动力是在节点上定义一系列激励工况，可以指定激励模式如正弦衰减函数波来推动结构。

交互定义中首先勾选是否考虑动力激励，设计此开关的目的是，即使指定了激励模式并定义在节点上，如果不勾选也不考虑动力激励，一键开关，以免需要删除全部已定义的数据。

指定激励工况，激励工况可以增加或减少，激励工况会出现在自定义组合表中，并且在PMSAP结果查看中可以查看单工况和设计结果。

图2-36 自定义荷载工况

激励模式可以通过两种方式生成，第一种方式可以通过指定正弦衰减函数的周期T和阻尼比，自动生成激励模式文件。

图2-37 自动生成激励模式文件

第二种方式，也可以手工在工作目录下，添加后缀名为.dex的文本文件，其格式类似时程的地震波文件。生成文件后程序会自动加载此模式文件。

图2-38 手动生成加载模式

最后指定水平方向的作用力大小和方向角，以及竖向作用力，在节点上指定激励作用点。

图2-39 激励作用点结果

新版接力了PMCAD定义的局部荷载。目前只能接力，而不能直接在SPASCAD中布置局部荷载。局部荷载类型分为局部点荷载，局部线荷载和局部面荷载。

图2-40 接力PMCAD局部荷载

局部荷载在PMSAP中直接参加有限元导荷，并参与整体分析。同时PMSAP也可以处理局部荷载作用下的板配筋。

PMSAP后处理可以看到弹性板的等位移线和等应力线等。

图2-41 局部荷载后处理

之前版本在模型检查中，提供了简单机构检查功能。对共面又构件端部全部铰接的节点，这种简单机构情况能自动检查。新版新增了对这种机构形式的自动删除功能，对桁架网架等容易出现机构的结构形式，此功能大大提高了建模检查的效率。

图2-42 自动去除机构选项

新版程序默认勾选了设计参数-高级-共面桁架面外稳定因子项。实际工程中，用户经常用空间分析程序PMSAP来分析平面桁架，而常常忽略平面外的连接，例如大棚，单榀桁架等。这样在有限元分析时会产生大量的机构而使分析程序无法完成计算，勾选此项可以提高通过率，然后通过后处理振型图发现局部振动问题。

图2-43 共面桁架面外稳定因子

修正型钢砼构件的钢材标号只能取全楼参数，而没有读取PMCAD的单构件指定标号的问题。

SATWE和PMSAP过去均提供了内置钢板混凝土组合墙功能（即钢板墙），本次版本新增了另一种形式的钢板组合剪力墙，即外包钢板，内填混凝土的外包钢板混凝土组合剪力墙（以下简称外包钢板墙）。这种剪力墙可以在PMCAD中进行建模，SATWE进行分析和配筋设计，也可在PMSAP中通过特殊构件进行定义，采用PMSAP进行分析和配筋设计。

PMCAD建模输入如图所示。

图2-44 外包钢板墙的输入

PMSAP在特殊构件定义——特殊墙菜单中进行外包钢板墙的定义，并与原“钢板墙”（即内置钢板混凝土组合墙）功能进行整合。如下图所示，可以指定钢板内衬和外包的形式，及钢板的厚度，钢号。对于外包钢板砼组合墙，钢板厚度指的是单侧钢板厚度。

图2-45 钢板砼剪力墙设置

外包钢板墙承载力设计及验算依据《钢板剪力墙技术规程》(JGJ/T 380-2015)，包含受弯承载力验算、受剪承载力验算和轴压比验算。

其中受弯承载力验算依据按照规范7.2.2条：

图2-46 外包钢板墙受弯承载力计算公式

受剪承载力验算依据7.2.3条：

图2-47 外包钢板墙受剪承载力计算公式

轴压比验算依据规范7.2.4条：

图2-48 外包钢板墙轴压比验算公式

后处理配筋图中，相应输出外包钢板墙的受弯承载力比、受剪承载力比、轴压比。

图2-49 图形文件输出

构件信息中亦提供相应的信息输出：

图2-50 构件信息输出

2 SATWE&PMSAP后处理新增设计模型编号简图

图2-51 设计模型和分析模型编号简图

在后处理编号简图中增加了设计模型编号简图，可以在设计模型和分析模型编号简图间切换查看，进入菜单时程序默认显示设计模型编号简图。计算书中的结构平面简图也默认为设计模型平面简图。

轴压比按钮下除了原有内容外，补充了剪压比、宽厚比、高厚比（含径厚比）、柱节点域剪压比、墙柱剪力百分比、墙柱施工缝验算及稳定验算等多项设计需要的比较重要的指标，超限仍以红色显示，方便设计人员查询。

此外，增加了显示限值的选项，勾选后设计指标与限值会同时显示，可以清楚的进行比较，尤其对于超限的内容，可明确知道超限的幅度，以便于后续的调整。

图2-52 新增设计指标

配筋菜单下增加了“超限设置”按钮，这里会将将所有超限类别列出，如果构件符合列表中勾选的超限条件，在配筋图中将会以红色显示。同样，如果某些超限类别并不想在配筋图中有所体现，也可以在超限设置的列表中对此类超限取消勾选。

图2-53超限参数设置

构件在配筋图的超限显示形式在图中增加了明确的标识。有些超限在配筋图中有明确的对应项，如主筋超筋、轴压比超限、应力比超限等，则只将此对应项显红；大部分的超限内容在配筋图中是没有对应项的，这时增加字符串并显红标识，所有超限字符串的含义会在图中下方位置有明确的说明，超限的详细信息也可在构件信息中查询。

图2-54超限显示

配筋菜单中增加“指定条件显示”按钮，可对混凝土梁、柱、墙设定显示条件，符合条件的构件在配筋图、配筋率图中显示，不符合条件的不显示。

对于梁、墙梁，可指定支座主筋配筋率、跨中支座配筋率、加密区箍筋配筋率的范围；对于柱、支撑，可指定主筋配筋率、加密区箍筋配筋率的范围；对于墙柱，可指定主筋配筋率、水平分布筋配筋率的范围。如果一类构件同时控制主筋配筋率和箍筋配筋率的范围，则两个条件同时满足时才会显示。

此外，针对墙柱还专门增加了“主筋为计算值”、“水平分布筋为计算值”的选项，以此来过滤掉配筋为构造值的构件。

图2-55指定条件显示示意图

图2-56 自然层配筋包络

自然层配筋包络是指将所有自然层划分为若干个钢筋层，对一种或多种构件采用相同或不同的钢筋层表，对同一钢筋层各自然层相同位置的构件进行配筋包络取大。具体包括以下操作步骤：

1) 编辑钢筋层表：

钢筋层表将整个结构划分为若干钢筋层，每个钢筋层包含了结构平面布置相同或相近的若干自然层。用户可在左侧树状列表中通过将自然层节点拖动到对应的钢筋层节点进行编辑，也可以在右侧列表框中修改各自然层对应的钢筋层，即第三列数据进行编辑。用户可根据需要定义一个或多个钢筋层表，程序默认至少有一个钢筋层表。完成编辑后需要点击“确定”按钮保存数据。

图2-57 编辑钢筋层表

2) 包络设置及计算：

进行自然层配筋包络计算前，需要先在左侧停靠对话框中进行配筋包络设置。对于需要进行配筋包络的构件类型，需要在左侧复选框中勾选该类构件，程序才会对该类构件进行配筋包络计算。对需要进行包络的各类构件，可根据需要选择相应的钢筋层表。

完成包络设置后，点击“配筋包络计算”按钮，程序会根据用户定义的包络设置进行配筋包络计算。

3) 包络结果查看：

完成包络计算后，用户可以在图形界面查看配筋包络结果。可以在左侧对话框中修改显示设置方便查看。通过在“混凝土构件配筋及钢结构验算”和“边缘构件”菜单间切换，可以查看梁、柱、撑、墙梁、墙柱和边缘构件的配筋结果。也可以选择是否显示某种类型构件的包络结果，或修改显示数据的有效位数。

为了满足用户的需求，新版本后处理增加了多工程图形对比功能。通过指定相应的工程路径，用户可以将两个或多个不同计算的工程进行设计结果（配筋及应力比、轴压比、梁柱节点验算）图形对比。

1） 指定工程路径

进行图形对比之前，需要首先指定对比工程的工程路径。点击“指定工程”菜单，会弹出添加工程路径对话框，通过该对话框可以添加或删除对比工程的工程路径。如果对比工程和当前工程存在平面位置和转角的偏差，可输入对比工程相对于当前工程的原点坐标x,y,z和转角。

图2-58 指定工程路径示意图

2） 图形对比

a. 对比内容包括3种：配筋及应力比、轴压比、梁柱节点验算。

b. 对比显示方式包括两种：

(1) 颜色区分法（该方法只适用于两个工程的对比）。即保留当前工程的结果，以不同颜色区分对比工程与当前工程的差别。

(2) 完全标注法（该方法适用于两个或多个工程的对比）。即把对比工程的结果标注在当前工程结果的旁边，并以颜色区分对比工程与当前工程的差异。该方法可以3种方式标注对比工程的结果：数值（对比工程计算结果数值）、比值（对比工程与当前工程计算结果的比值）和增量（对比工程与当前工程计算结果的差值）。

c. 对比控制选项：

(1) 相对误差：当勾选该选项时，后处理以红色标注对比工程与当前工程相对误差大于给定值的结果，以绿色标注对比工程与当前工程相对误差小于给定值的结果。

(2) 绝对误差：当勾选该选项时，后处理以红色标注对比工程与当前工程差值大于给定值的结果，以绿色标注对比工程与当前工程差值小于给定值的结果。

(3) 仅显示超过误差值的结果：当勾选该选项时，后处理仅显示满足误差控制值的结果。

图2-59 图形对比选项示意图

对于两个或者多个工程，可进行参数和整体指标的对比。

在文本和表格中如果对比模型与主模型存在差异，会加以明显的标示。对于数据的差异，可以设定差值的范围，超过此范围时进行标示，并且数值增大和减小采用不同的颜色进行区分。

图2-60 文本对比

图2-61 表格对比

在折线图和柱状图中，可同时将多个模型的指标绘制于一张图中，方便进行比较。

图2-62折线图对比

图2-63 柱状图对比

工程考虑上部刚度计算，因为要解满秩矩阵及多次迭代等原因，通常计算速度较慢。本版程序对该项功能作了较大改进，优化了计算流程，计算速度有较为明显提高

表格3-1 计算速度对比

柱上板带宽度可以通过两种方式确定，定值方式：直接输入柱上板带的半宽，所有房间板带的宽度直接手工指定；比值方式：通过板带半宽与房间短边的比值来确定板带宽度，每个房间板带宽度单独计算。对于已经生成的板带宽度，可以通过“半宽修改”来单独修改。程序自动生成房间，生成的房间可以通过“房间删除”命令进行删除，需要手工指定生成房间的区域通过“房间添加”来增加房间。板带配筋计算可以依据桩筏分析的结果，也可以依据防水板的计算结果。板带配筋的结果显示方式可以分别指定。

图3-1

本版程序对于板元法计算配筋提供裂缝验算功能，并提供详细的裂缝计算书。

图3-2

图3-3

板元法计算时，在存在多块桩筏时，需要对自动生成的群桩沉降放大系数进行调整，原来在沉降试算对话框调整方式很不方便。新版本程序中，增加了提供单独修改、鼠标批量选择修改群桩沉降放大系数功能，对单桩刚度、群桩刚度提供图形化的显示方式，简化操作步骤、提高效率。

图3-4

本版程序增加荷载工况自定义功能。原来的荷载读取及增加附加荷载的基础上，新增自定义荷载工况及编辑荷载组合参数的功能。

图3-5

1.通过“自定义工况”下的“自定义荷载工况”菜单，可以增加荷载工况，在弹出的对话框左上角的下拉框里指定自定义荷载工况的荷载来源，即增加的工况参与哪一类荷载的荷载组合。

图3-6

图3-7

点左下角的“增加工况”菜单，弹出如下对话框，用户可以在该对话框指定自定义工况的类型及工况名称。

图 3-8

然后通过“定义荷载”的功能指定荷载工况的标准值的大小。每一种工况包括5个值，轴力，X,Y方向的弯矩及剪力，荷载类型可以点荷载或者是线荷载。通过“编辑荷载”的功能对已经定义好的工况值进行编辑修改。

图3-9

最后，通过菜单下方的“荷载布置”功能将已经定义好的荷载工况布置到工程的相应位置。

2.通过“自定义工况”菜单下的“修改荷载组合”菜单可以实现荷载组合的添加、编辑、删除功能。

图3-10

先通过左上角的下来菜单指定需要编辑的荷载组合的来源，指定荷载组合类型，包括基本组合、标准组合、准永久组合。

“添加荷载组合”可能在程序默认的组合的基础上增加新的荷载组合。

图3-11

“编辑组合系数”对已有荷载组合的组合系数进行编辑。先选择需要编辑的荷载组合，然后点“编辑组合系数”，程序弹出组合系数的编辑对话框。

图3-12

“删除荷载组合”功能对已经编辑好的组合或者程序默认的组合进行删除。

程序里所有的荷载工况（包括读取的上部荷载、增加的附加荷载及自定义的荷载）的标准值都可以通过“荷载编辑”菜单进行编辑。

图3-13

后续所有的计算模块都自动接力前面设定好的荷载组合进行相关计算。

本版程序对复合地基的定义做了改进，在筏板布置的时候，除了可以指定筏板对应的地基类型为复合地基外，增加指定复合地基属性的功能，即在指定复合地基筏板的同时可以定义复合地基处理前和处理后的承载力特征值，输入复合地基的处理深度。每块筏板可以单独指定复合地基的相关参数，这样可以实现同一个工程里，不同的筏板采用不同的复合地基处理方案。

图3-14

在桩定义布置菜单里，桩的类型增加“CFG桩”，同时增加“复合地基设计”菜单。

图3-15

本版程序增加钢柱与基础连接短柱的计算及绘制施工图功能。在“参数”里的“独基参数”里设置好短柱基础类型，并设定相应的短柱对钢结构柱外扩尺寸，然后自动生成独基，程序会自动完成独基的自动生成及短柱的配筋计算。后续在“施工图”菜单里通过“基础详图”功能可以绘制短柱施工图

图 3-16

图3-17

以往程序对筏板局部加厚及筏板开洞只能通过布置子筏板的方式来实现，本版程序增加“筏板局部加厚”及“筏板开洞”菜单。用户可以直接通过“筏板局部加厚”功能布置变厚度筏板，加厚形式可以选择向上加厚后者向下加厚，可以通过“筏板开洞”功能在筏板任意位置布置洞口。无论是“筏板局部加厚”还是“筏板开洞”功能，前提是都要已经布置筏板，即只能在已有筏板的基础上加厚或者开洞。

图3-18

新增地基承载力单独修改功能，可以图形方式单独修改独基、条基、基础梁、筏板基础的地基承载力和修正用基础埋置深度，方便用户修改。

新增三维状态下布置基础构件、荷载显示功能。即用户可以在传统的二维平面状态下布置基础构件，也可实时切换到三维状态下查看基础标高等信息并进行基础构件修改。

同时程序在基础构件人工布置功能中，选择单点及轴线方式的布置构件时增加预布置显示功能。

过去版本网格布置仅仅有直接布置及复制功能，无法实现网格精确定位及模数布置，对于复杂网格的布置不太便利。本版程序增加模数布置网格的功能，使得网格布置更加精确方便，可以实现复杂网格的输入。

图3-19

“围桩承台”生成的方式有两种，一种是“按围区内桩的外轮廓线生成”，即根据围区内桩的截面中心点外接多边形按“参数”里“桩承台参数”里设置的桩边距外扩生成桩承台。另一种是“按所围多边形顶点生成”，本版程序对于这种方式进行了改进，可根据已有节点精确生成对应形状的承台。

图 3-20

拉梁荷载以前版本程序只能通过附加荷载的方式输入，本版程序增加拉梁布置时同时布置拉梁荷载的功能。通过“上部构件”的“拉梁”菜单，先定义好拉梁尺寸，在布置信息里，可以输入拉梁上的恒活荷载，随拉梁一起布置。

图 3-21

图3-22

桩筏筏板有限元计算新增“更新数据保留参数”功能，用户如果在基础模型进行了局部调整后，可通过点击该菜单实现更新基础模型数据并保留上次计算使用的计算参数功能。

V3.1的基础导入DWG图功能有较大改进，除了导入桩位、地质孔点、桩承台外，增加导入独基、筏板等内容。本版程序去掉手工指定图层导入内容的操作步骤，而改为直接指定导入基础类型的功能，操作流程有效简化。选择导入基准点的时候捕捉功能更加便利精确，方便DWG图的平面定位，同时在导入的工程中增加动态拖动效果，布置过程更加清晰。

图 3-23

以前弹性地基梁计算冲切计算只考虑了上柱墩对筏板的冲切，现在修改后除考虑了上柱墩对筏板的冲切外，增加了柱子对上柱墩+筏板的冲切，柱子对筏板+下柱墩的冲切，下柱墩对筏板的冲切。不仅考虑了柔性柱墩的冲切，还考虑了刚性柱墩对冲切计算的影响。

以前弹性地基梁冲切计算在扣减冲切椎体的净反力时按文克尔净反力取值，若净反力值大于平均净反力时就取平均净反力值。现在改为文克尔净反力值大于设计承载力按设计承载力取。

以前的弹性地基梁计算平板基础时，没有考虑到柱墩厚度对平板抗弯配筋的影响，现在增加了可以分别考虑上、下柱墩厚度对平板柱上板带抗弯配筋计算带来的影响，减少了板的配筋量，计算更为精准。

过去对于布置筏板的基础，当存在多块筏板且板边关系较为混乱（如存在两块板局部搭接或者共边）的时候，基础三维显示的时候可能会出现异常情况，本版程序对该问题进行了改进。

软件增加了读取PM中定义的楼板局部荷载、梁上荷载、节点荷载等。

选择倒楼盖计算时，软件将会自动将构件质量按反向施加。

图4-1倒楼盖楼板类型参数

图4-2板带调幅参数

软件中增加了板带的调幅设计，其调幅参数如图4-2所示。软件提供了三种支座的判断规则，分别为竖向构件、恒载负弯矩与活载负弯矩的三种方式。用户可以在构件属性中进行查看各板带的调幅系数，并可以进行交互修改。在后处理中用户可以查看调幅前后的各工况内力。

图4-3板带调幅系数查改

图4-4板带调幅前后内力查看选项

当用户进行板带设计，并板带计算配筋位置选择为柱边缘时，可勾选此参数，勾选后，柱帽上的板带设计截面将会T形截面设计并构造。

图4-5 板带信息中T形截面显示

图4-6人防构件查改

当用户进行人防设计时，软件将根据人防荷载的布置，自动判断是否为人防板带，并仅对人防构件进行人防设计，在构件属性中用户可以进行人防构件的查看与修改。

软件将自动判断角柱、中柱、边柱，可以在构件属性中进行查看与交互修改，在进行冲切验算时依此选取柱位置影响系数。

图4-7 角柱、边柱、中柱查改

图4-8读取界面

当用户在PMSAP中采用了弹性板进行了结构计算设计后，板施工图中可以读取其结果并进行施工图的绘制。

当用户在PM中定义了楼板局部荷载，在板施工图中当采用弹、塑性算法计算时，软件将自动采用有限元法进行单房间的楼板计算。

在板、梁、柱、墙中按用户指定区域，对多个局部分别进行自动配筋编号。

各区内的编号一般自1开始，在构件名称前加缀了指定的区域代号。

图5-1

增加了单独修改指定板活荷载准永久值系数的功能，以满足不同功能房间该系数不同的需求。

显示“结构建模”程序中输入的楼板局部荷载并在计算中考虑。

图5-2

增设了更细致的参数，使得用户可以指定不同抗震等级的梁顶、底纵筋面积比值的下限。

提升了选筋的速度。

在计算附加钢筋集中力时补充考虑了“恒载+人防”的组合。

允许对不符合自动判断的连续条件的梁强制合并为一道连续梁。

修改原位标注的截面可以自动关联修改图中的构件边线和标注等。

在显示计算面积时显示节点箍筋的计算结果。

在“规范检查”命令中，增加实配钢筋和计算配筋的校核。

增加“在阴影区计算体积配箍率时计入水平分布筋比率”的选项。

针对不同的构件提供包含专业命令的右键弹出菜单。

在构件的标注（平法标注、截面标注、尺寸标注等）中增加自动关联功能。对构件进行编辑（删除、移动等）时，相应的标注也会自动更新。

提供了选筋计算器，可在输入备选钢筋直径和目标配筋面积后，得到满足误差范围的多种配筋方案。

图5-3

改进“偏移构件”命令，使梁柱墙等更容易实现外皮对齐等操作。

当鼠标靠近纵筋文字时，提示框中自动显示出实配钢筋面积。

在“图层设置”命令中增加从当前图形文件中提取或指定图层的功能，使图层的名称、线型等属性更易于按各设计单位的传统配置。

图5-4

改进梁墙交线在构件修改（删除、移动等）后的自动处理。

为在PAAD中完成操作后可用AutoCAD处理图形，改进了板、墙洞口及构件标注等内容的显示方式。

改进墙施工图流程，参考梁施工图程序，在切换楼层后，发现该层无墙配筋结果即进行自动配筋。

在“标注”命令中选取一部分构件注尺寸时，改进了交互选取的操作。

增加参数“梁是否按配有受压钢筋控制复合箍的配置”（即是否执行《混凝土结构设计规范》9.2.9-4-3条）。

修改参数“12mm以上箍筋等级”，可以选择不同的等级。

处理了设缝连梁，接力计算结果，可在墙施工图中标注此类构件。

改进边缘构件箍筋层次示意图，在保持各箍筋（拉筋）错开的前提下使之排列更整齐。

→

图5-5

为提高多跨模型的建模效率，新版增加快速复制模型的功能，包括构件复制和镜像复制。能完成网格、构件、荷载、约束等信息的复制。

图 6-1 快速复制功能菜单

图 6-2 某桁架模型镜像前、后对比

新版进一步提升了门式刚架的快速建模功能，增加复制已有跨信息的功能。

如下图，是当前跨为第2跨，选择“复制已有跨信息”按钮，在跨选择列表中选择第1跨的实时效果。

新功能，解决了多跨刚架快速建模时，不同跨之间的相同数据的重复输入问题，提高了建模效率。

图 6-3 门架快速建模参数设置

门式刚架三维设计，主要是完成主刚架和围护构件的设计，其中经常遇到系杆长细比超限问题。而受压系杆的长细比，之前版本是按照门规中的主要构件（180）控制的，新版改为按支撑（220）控制。

该项修改，能改善门钢三维设计中的系杆超限问题。

图 6-4 系杆长细比按照门规控制

对于剖分T型钢截面的桁架，新版增加了绘图的功能。

参考国标图集《轻型屋面梯形钢屋架（剖分T型钢）》06SG515-2和《轻型屋面三角形钢屋架（剖分T型钢）》06SG517-2实现。

图 6-5 选用剖分T型钢截面

图 6-6 剖分T型钢桁架施工图

1）钢框架列表设计图，完善了支撑、梁柱连接的尺寸标注；

2）钢框架连接工具，埋入式和外包式柱脚设计时，增加钢筋级别的修改功能。

图 6-7柱脚连接设计工具中柱脚参数设置

新增一种图纸的表达方式，只表达构件的截面，及所选球节点的大小，不表达球的加工图及配件表。此种方式更适合于设计院出图，仅表达基本的设计信息，由加工厂完成后续加工放样工作。

图 6-8 施工图选项

图 6-9 设计图表达方式

当使用焊接球节点的时候，考虑到加工的需要，需使用衬管进行焊接。新版增加了衬管表，供加工人员参考。

图 6-10 衬管材料表

当使用焊接球节点时，构件的材料表分别输出焊接长度和下料长度，并且可以通过焊接预留收缩参数控制下料长度。

图 6-11 杆件材料表（焊接球）

图 6-12 焊接预留收缩控制

随着目前中国城市化发展水平提高，现有建筑存量逐渐增多，且逐步进入老龄化阶段，同时，大量的改扩建工程，形成了建筑鉴定、加固市场的强劲需求。

PKPM结构系列软件中的JDJG模块，是一款专门针对现有建筑进行抗震鉴定、加固设计的软件，可以根据后续使用年限30年、40年、50年的不同建筑，提供09鉴定标准、1989、2001、2010系列多套设计规范的计算。

下图是最新V3.1版集成设计环境下JDJG模块的主菜单界面：

图 7-1

根据结构类别，分为砌体、混凝土、钢结构鉴定加固设计三条产品主线。每条产品主线集成建模、计算分析、加固布置简图等各项设计环节，实现一体化设计流程。

V3.1版鉴定加固软件建模，与常规PMCAD共用相同建模程序，解决了旧版软件因为模型数据格式不同造成使用不便的问题。

进行现有建筑的结构建模时，基本操作方法与PMCAD一致，这里不再重复介绍，下面将针对鉴定加固特色的功能作重点说明。

图 7-2

建模程序中涉及鉴定加固特色功能的所有命令，全部集中存放于【鉴定加固】标签选项卡下面，如上图所示。在这项菜单里主要完成参数定义、混凝土构件实配钢筋的录入、混凝土构件加固方案的布置。

根据后续使用年限30年、40年、50年的A类、B类、C类建筑，提供对应的09鉴定标准、1989、2001、2010系列设计规范的计算。

图 7-3

通过现场检测结果、工程的原有图纸等其他方式，可将现有构件的实配钢筋录入模型中，经后续计算分析后，进行实配面积与所需计算面积的比较，以便于设计人员判断构件承载力是否满足要求。

图 7-4

混凝土强度等级、砂浆块体的强度等级均可按现场实测强度录入软件中，程序将根据线性插值法计算非标准值下的材料强度设计值。

JDJG软件对于混凝土柱提供增大截面法、外粘纤维复合材料法、外包钢法、外粘纤维复合材料法、置换混凝土共计5种加固方法；混凝土梁提供增大截面法、外粘纤维复合材料法、外包钢法、外粘纤维复合材料法、置换混凝土、钢绞线共计6种加固方法。

图 7-5

图 7-6

V3.1版JDJG模块进行砌体结构的鉴定和加固设计，需先选中主菜单中对应名称的主线按钮，操作流程通过右上角下拉菜单进行切换，与进行普通砌体结构设计一致，若模型完毕后，切换至“砌体鉴定加固与计算”进入计算。

具体功能特点及操作重点如下：

首次进入计算菜单，软件界面会弹出“砌体参数”对话框，在常规砌体计算参数定义的基础上新增“鉴定加固计算参数”页面。

图 7-7

（1） 鉴定加固标准的选取

此处与前面建模中对应的参数联动，提供4套设计规范的计算，由用户根据建筑建造的年代、经济等条件确定。

A、B类的第二级鉴定均采用09《建筑抗震鉴定标准》，抗震计算均采用89系列设计规范，用户可自行根据规范要求选择计算结果。由于A类建筑后续使用年限较B类短，其抗震计算还可用“砌体结构总信息”里的“地震作用调整系数”适当折减地震作用。旧C类、C类分别用02、10系列设计规范进行抗震计算，不进行第二级鉴定计算。

（2） 提供两种砌体加固计算方法的选取

提供《建筑抗震加固技术规程》（JGJ116-2009）、《砌体结构加固技术规范》（GB50702-2011）两本规范的计算方法。

（3） 考虑基准面积率有效层数

许多房屋顶层面积很小，如楼、电梯间。选择此选项后，计算基准面积率时，程序将模型的顶层不作为有效层，自动按模型减少一层后的层数作为房屋总层数计算基准面积率。详见《建筑抗震鉴定标准》（GB50023-2009）附录B条文说明。

（4） 附录B中的重力荷载代表值按实际值调整

砖房抗震墙基准面积率的计算中，对于楼层单位面积重力荷载代表值gE为12kN/m2时，可直接按查表的数值采用；如果选择此项，当楼层单位面积重力荷载代表值不等于12kN/m2时，程序将表中数值按照实际数值换算，即将表中数值乘以实际值gE/12。详见《建筑抗震鉴定标准》（GB50023-2009）附录B。

（5） 楼层剪力全部由剪力墙抵抗

《建筑抗震加固技术规程》（JGJ116-2009）第5.1.3节规定“当采用改变结构体系的方案时，应在两个方向增设一定数量的钢筋混凝土墙体，新增的混凝土墙应计入竖向压应力滞后的影响并承担结构的全部剪力作用。”如果选择此项，抗震计算时，由楼层剪力墙承担全部地震剪力，忽略其它砌体墙的抗剪作用。

（6） 双面板墙厚度≥140mm，按砼抗震墙计算增强系数

《建筑抗震加固技术规程》（JGJ116-2009）第5.3.8条第3款规定：“双面板墙加固且总厚度不小于140mm时，其增强系数可按增设混凝土抗震墙加固法取值。”

对于A、B类建筑，软件提供的“第二级鉴定”结果如下图。

图 7-8

图中，βi90=1.52表示90度（垂直）方向楼层平均抗震能力指数，βci90=1.52表示90度方向楼层综合抗震能力指数，ξ0i90=0.0221表示90度方向抗震墙基准面积率，其它各方向含义同理；λ=1.25表示本层地震烈度影响系数；各墙肢旁边数字表示该墙肢综合抗震能力指数。程序给出了楼层和各墙肢的抗震能力指数，用户可自行结合具体工程情况，按《建筑抗震鉴定标准》（GB50023-2009）第5.2.11条和5.3.18条要求决定取用。

各墙肢详细结果可通过“砌体计算书”中“详细结果”查看，全楼的鉴定计算书可通过“整体结构”查看，如下图。

图 7-9

对于底框结构，特别是底框层，第二级鉴定计算结果与多层砌体结构不同，如下图。图中，Vy90=18263.1表示90度（垂直）方向楼层受剪承载力(kN)，Ve90=2864.09表示90度方向楼层多遇地震剪力标准值(kN)，β90=6.38表示90度方向楼层综合抗震能力指数，其它各方向同理；λ=1.35表示本层地震烈度影响系数。需要设计人员注意的是，由于底框层包括底框柱和抗震墙的受剪承载力，在进行底框层的第二级鉴定前，应首先进入“底框-抗震墙三维设计”菜单计算底框部分，再回到“砌体信息及计算”菜单进行底框层第二级鉴定。

图 7-10

（1） 简化繁冗的加固设计流程，取消指定“加固前所在路径”

V3.1版砌体结构进行加固设计的时候，无需再像旧版那样，复制鉴定数据作为加固工程目录，执行“指定加固前所在路径”的操作，可直接在当前工程目录下布置加固方案进行加固设计。

图 7-11

（2） “加固布置”功能位于“砌体鉴定加固与设计”菜单。

图 7-12

新建所需加固类型，直接布置在所需墙肢，再点击“第二级鉴定”或“抗震计算”，即可看到加固后的计算结果，如下图。

图 7-13

上图中，加固的钢筋混凝土板墙以实线沿墙表示，可看到楼层和墙肢的抗震能力指数前面的图片结果均有变化。

在墙肢的计算详细结果中，补充输出了加固信息，查看方式同理上文。

（1） 简化了计算结果的输出

鉴定结果输出方式与QITI改为一致，选择关键参数输出，简单明了。

（2） 不规则结构计算方法改进

第二级鉴定不再仅限于纵横两个方向，而是对每个有抗震砌体墙的方向均进行计算输出。解决了不规则结构纵横方向不垂直，输出结果不合理问题。

（3） 楼面梁加固计算

对楼面梁可进行加固布置并计算。完善了砌体结构加固功能。

（4） 增加抗震规范对结构整体，局部构造的检查

按抗震规范、鉴定标准对结构整体，局部构造检查。并在抗震计算、高厚比详细结果中输出。

（5） 增加砌体独立柱受压计算、扶壁柱高厚比计算

解决了老旧砌体结构常见的砌体柱，扶壁柱安全鉴定问题。

（6） 按《民用建筑可靠性鉴定标准》判断建筑结构安全

按《民用建筑可靠性鉴定标准》对结构构件进行归类，软件不再局限于抗震鉴定加固，也可进行非抗震下的结构安全鉴定。

图 7-14

用V3.1版JDJG模块进行混凝土结构鉴定加固设计的软件操作流程，与新建工程一致，建模完毕后，切换至上图中“SATWE分析设计”，调用SATWE程序进行相应计算。

图 7-15

当用户进入JDJG模块的“SATWE分析设计”菜单，那么在前处理“参数定义”中，“鉴定加固”菜单呈激活状态。对于鉴定加固标准的选取、楼层体系影响系数的定义，与建模程序联动。如果是多塔结构，若同层各塔之间存在不同影响系数，那么则需要通过“多塔体系影响系数定义”人工再进行调整。

鉴定计算有两大方面的内容：综合抗震能力指数计算和混凝土承载力计算。综合抗震能力指数计算是按照《建筑抗震鉴定标准》GB50023-2009，作第二级鉴定计算的结果。混凝土承载力计算是指按照参数中所选取的对应抗震设计系列规范，对混凝土结构作抗震承载力计算。

在“计算结果”菜单可以查看鉴定结果，结构的受剪承载力、综合抗震能力指数以文本和图形的方式显示出来。

图 7-16

（1） 图形结果显示

点击后处理结果中“鉴定加固”按钮，进入菜单可以得到如下结果输出：

a) 第二级鉴定综合抗震能力指数

图 7-17

程序输出楼层综合抗震能力指数、楼层屈服强度系数。当最弱楼层综合抗震能力指数大于等于1时，可评定为满足抗震鉴定要求，否则应对房屋采取加固或其他相应措施。

b) 每根柱受剪承载力

图 7-18

c) 实配钢筋结果显示

点击“实配钢筋”菜单查看梁、柱的原有钢筋，可单击与承载力菜单切换。图中显示了柱的单边配筋面积。如果梁或柱的计算配筋大于原结构的实配钢筋时，该梁或柱将以红色显示出来。

图 7-19

（2） 文本结果显示

a) 整体定制计算书中，输出综合抗震能力指数的信息

图 7-20

b) “WPJ*.OUT”文件中可输出计算面积和实配钢筋比较结果

图 7-21

当模型在建模程序中，布置完加固方案，经过SATWE计算，依然可通过上文中提到的途径查看加固后综合抗震能力指数的结果。

文本结果输出可在构件信息或WPJ文件中查看。柱构件信息加固验算内容输出可见下表示意。

表7-1 柱加固做法文本结果示意

同理，梁加固设计信息。

混凝土单构件加固设计，旨在为结构设计人员提供一个用于各种建筑结构构件加固设计的辅助工具，作为SATWE整体分析设计的一个补充。目前程序对于混凝土构件的加固设计方法有：增大截面加固法，置换混凝土加固法，外粘型钢加固法，粘贴纤维复合材加固法，粘贴钢板加固法。遵循的设计规范依据是《混凝土结构加固设计规范》（GB 50367-2013）。

图 7-22

V3.1版JDJG模块，可以完成二维单榀钢结构的鉴定与加固计算，软件具体操作主界面见下图。

图 7-23

关于这部分可以实现的功能说明如下：

钢结构的鉴定，程序开发依据采用当前钢结构相关设计规范进行校核，轻钢结构采用《门式刚架轻型房屋钢结构设计规程》（CECS102:2002），冷弯薄壁型钢结构采用《冷弯薄壁型钢结构技术规范》(GB 50018-2002)，普通钢结构厂房或多层框架采用《钢结构设计规范》（GB 50017-2003），同时考虑《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）的要求。

钢结构的加固设计，程序开发依据采用《钢结构加固技术规范》（CECS77:96），根据规范推荐的方法，主要有下面两种方法：1）改变计算图形；2）加大原结构构件。第1种方法主要是修改了计算模型，可以在加固软件中重新建立或修改模型来实现，此时采用本软件计算时，应按卸载加固方法施工；第2种方法加大截面法，程序提供了常见截面的加固方式定义，并按《加固技术规范》的要求对加固后截面进行校核。

程序提供的构件加固形式主要是加大截面法，对构件进行补强处理。目前可以加强处理的截面形式主要是工字型截面、角钢组合截面。

表7-1 工字型截面加固形式

表7-2 角钢组合截面加固形式

V3.1版JDJG模块可以根据加固设计结果，在结构布置平面图上以平法标注的方式表达。下图为加固平面布置简图菜单。

图 7-24

增大截面法，按照实际比例画出柱的原截面和加大的截面，外包型钢法时画出型钢截面等；对于梁，在加固梁的一侧画一条虚线的方式表示；砌体墙，在墙的一侧或两侧画出实线或虚线；对于新增构件，将其填实。

图 7-25 板墙加固平法标注示意图和增加截面大样图

LTCAD采用全新的Ribbon界面，重新梳理了设计流程，整合所有楼梯（普通楼梯、螺旋楼梯、悬挑楼梯、组合螺旋楼梯）到一个程序中，运行效率大大提高。

整合所有楼梯（普通楼梯、螺旋楼梯、悬挑楼梯、组合螺旋楼梯）到集成系统下的“楼梯设计”模块中。所有模块在一个集成环境下可随时切换，方便用户在各个模块中自由切换。

以下为各楼梯主要处理菜单示意。

图8-1主界面

图8-2特殊楼梯功能界面

图8-3普通楼梯计算和校核

图8-4施工图

图8-5通用绘图功能

特殊形式楼梯（悬挑楼梯、螺旋楼梯、组合螺旋楼梯）不再是触发串联式流程处理，而是楼梯参数选择、内力计算和绘制、施工图等功能并行执行，用户可以随时修改查看，方便用户的使用。

图8-6螺旋楼梯内力计算和施工图并行处理

增加通用处理模块，把常用的施工图处理功能集成到一个界面下，方便用户对图形的处理。

图8-7通用处理功能

LTCAD能处理多种形式的普通楼梯、悬挑楼梯、螺旋楼梯、组合螺旋楼梯等常见楼梯。能自动计算楼梯受力，绘制施工图。

普通楼梯能够处理以下楼梯类型。用户可以通过智能布置楼梯的方式方便的输入并设计各种不同类型的楼梯。

图8-8多种形式的楼梯

对特殊类型楼梯（包含螺旋楼梯、悬挑楼梯、组合螺旋楼梯）等也能方便的通过参数输入的方式设计计算，并绘制施工图。

图8-9螺旋楼梯计算和内力图

完成楼梯建模和计算后，用户可以一键绘制平面图、平法绘图、立面图、配筋图等，并可以把所有施工图自由组合到图纸上。

图8-10经过组合的楼梯施工图

图8-11绘制螺旋楼梯施工图

程序可以读取PMCAD中建立的楼梯和楼梯间数据，并根据情况导入相关楼层数据，并在此基础上设计楼梯。

图8-12读取PMCAD模型数据

对于组合墙肢，平截面假定一般不能成立，采用平截面方法配筋存在安全隐患，为此我们进行理论创新，提出了一个能够考虑截面翘曲影响的广义翘曲方法，既能用于组合墙肢也能用于普通构件的承载力分析与配筋设计问题，基于此理论开发并推出了《通用钢筋混凝土截面非线性承载力分析与配筋软件》模块，简称GSEC，位于PKPM V3.1工具集中，具备复杂通用截面的建模、承载力分析和配筋设计能力，能考虑截面翘曲进行复杂截面的分析与设计，解决异形柱、型钢混凝土构件、任意截面钢筋混凝土截面以及组合墙肢配筋等工程实际问题。

GSEC，位于工具集中，用户可以在主界面中选中工具集进入，如下图所示。

图9-1 GSEC软件所在位置

GSEC采用了Ribbon菜单的形式，分为前处理菜单、求解菜单、后处理菜单以及工具菜单四个部分，示意图如下，并依据菜单从左到右顺序依次描述。

图9-2 GSEC程序操作菜单功能模块示意图

程序操作界面如下：

图9-3 程序操作界面显示

GSEC软件具有完整的建模、分析和设计功能，具有建模方式灵活、计算求解内核稳定以及后处理结果细致精细等特点，具备截面承载力分析和配筋设计两项功能，产品特点如下：

1）前处理建模

（1） 辅助点线功能

用户可以通过多种方式（录入、导入等方法）建立辅助点线，实现截面布置时的衬图功能，然后通过描图实现截面绘制。

（2） 组合墙参数化快速建模

用户可以通过参数化建模方式快速建立组合墙肢，包括矩形L形、T形、Z形、U形、H形、十字形等构件，并能够考虑端柱，而且端柱可以通过界面的方式去掉。

图9-4 U型界面参数化建模示意

（3） 任意形状截面建模

可以建立各种形状截面、可以建立各种型钢构件，支持构件删除、复制、移动。

图9-5任意形状截面型钢构件建模

（4） 模型修改

可以快速修改混凝土、钢筋、型钢材料强度，修改荷载大小。

（5） 控制网格划分密度

可以控制求解精度，并查看网格质量。目前其它软件多采用纤维截面方法，而GSEC则基于网格高斯积分的高精度的算法，因而分析精度更高，其中型钢和混凝土均采用四边形或三角形网格剖分，通过统一的位移场进行变形协调。

图9-6任意截面网格剖分

（6） 精细的模型查看功能

提供了详细的模型查看功能。

2）承载力分析与配筋设计

计算内核提供了截面承载力分析和截面配筋设计两种求解能力。

（1） 截面承载力分析

提供平截面和广义翘曲两种算法，并提供了两种求解内核，能够进行对比校核；承载力分析采用了先进的弧长追踪算法，能够考虑刚度退化甚至负刚度问题，能够对截面承载力进行全过程追踪。

（2） 截面配筋设计

在提供平截面方法配筋的同时，也提供考虑截面翘曲的广义翘曲配筋方法。既传承了既有理论，也进行了理论创新。

（3） 程序分析流程介绍

在模型建立完毕后，需要按照如下流程进行设计：

图9-7求解器参数及分析流程

3）后处理显示

（1） 截面承载力分析后处理

承载力分析后处理提供了加载历程图、荷载应变曲线、应力应变曲线、应力应变云图以及承载力分析报告。

图9-8截面承载力曲线（极限承载力0.96倍外荷载）

图9-9混凝土应力应变曲线（受压）

图9-10混凝土应力应变曲线（受拉）

图9-11混凝土应力云图

图9-12承载力分析报告

（2） 截面配筋设计后处理

配筋设计后处理提供了配筋结果图形查看以及配筋结果设计报告两项内容。

图9-13配筋图

程序支持在配筋设计后，将配筋结果应用到原始配筋模型，一键生成新的承载力分析模型，用于验算配筋结果。

图9-14配筋图 图9-15配筋图

图9-16 配筋前模型承载力 图9-17 配筋后模型承载力

从承载力对比曲线可以看出，配筋前承载力不足，而配筋后承载力满足设计需求。

图9-18配筋报告示意

V3.1.4中包含的GSEC版本为免费使用版本，功能基本完整。在下一版中，我们会在基本功能和易用性方面进行改进，增加更多功能，期待您的关注和使用，您的及时反馈将列入下一版的研发计划中来。

新版本在集成化界面下增加了 “二维预应力砼结构设计”模块，简称PREC-2D，用于平面二维预应力混凝土结构的分析设计。该模块以PKPM v2.2版本的“预应力砼结构二维设计PREC”模块为基础，在改进计算内核的基础上，对操作流程和逻辑进行了优化，并进行了用户界面Ribbon化改造。程序的入口位置如图10-1所示。

图10-1 PREC-2D程序入口点

PREC-2D的采用了集成化Ribbon界面，其菜单排布与V2系列完全不同。图10-2所示的是PREC-2D全部的一级菜单，根据其具体功能，可以分为5个大的功能区。第1功能区是建模部分，可以新建或编辑已有工程模型，包括预应力相关的信息定义和布置等。第2功能区是计算部分，用来生成计算数据和计算分析。第3功能区是结果查看部分，包括查看图形结果和文本结果。第4功能区是施工图部分，用来绘制梁、柱的施工图。第5功能区是工具部分，目前只有充满显示一项。

图10-2 PREC-2D一级菜单

菜单进行了智能设计，程序会根据当前模型的状态自动对菜单进行加灰和点亮处理，对用户操作形成一个引导作用。图10-3是首次进入程序的初始菜单状态，此时只能新建或者打开一个工程模型才能进行后续操作。图10-4是存在模型数据但尚未进行计算分析时的菜单状态，此时可以进行模型编辑但不能查看计算结果。图10-5是完成计算之后的菜单状态，此时所有功能均变成可用状态。

图10-3 程序初始菜单状态

图10-4模型编辑菜单状态

图10-5计算完成菜单状态

当点击“新建模型”按钮时，弹出图10-6所示对话框，填入工程名称之后，完成模型的新建。此时会在工作目录下面生成一个文件名为用户输入的工程名后缀为SJP的文件，即为工程文件。

图10-6 新建模型对话框

当点击“打开模型”时，可以选择“打开已有交互文件”或者“打开已有数据文件”。当选择“打开已有交互文件”时，弹出图10-7所示的对话框，选择相应的文件即可。后缀名为JHP的文件是在v2.2版的“预应力砼结构二维设计PREC”模块中生成的模型文件，新版本已废弃该模型文件格式，为了兼容v2.2版，故保留此按钮。

图10-7打开已有交互文件对话框

当选择“打开已有数据文件”时，弹出图10-8所示的对话框，可以看到支持的模型文件格式包括*.SJP, PK-*, LL-*等。*.SJP文件即为用户直接建立的模型文件，PK-*, LL-*文件则是用户在v2.2版“预应力砼结构三维设计PREC”中选取一榀框架或者一个连续梁之后生成的文件。

图10-8 打开已有数据文件对话框

点击“模型编辑”按钮弹出如图10-9所示的停靠菜单，通过该菜单可以完成模型编辑的全部功能。目前程序有这样一个限定：要先执行“轴网布置”再执行“构件布置”，一旦布置了构件就不能再返回修改轴网了，否则会引起模型数据的混乱。在后续版本中会对这个问题进行修正，从而不再限制建模顺序。

图10-9 模型编辑停靠菜单

预应力参数设置包括“参数设置”和“参数修改”两个菜单。“参数设置”用来设置全局的控制参数，而“参数修改”则可以修改单个构件的参数，包括裂缝控制等级、最大裂缝宽度和梁活荷载准永久值系数共3个参数。

预应力筋布置包括“线型定义”和“张拉定义”两个菜单。点击“线型定义”按钮弹出图10-10所示的线型定义对话框，与2.2版本相比，新版本将用户所定义的预应力筋线型直接显示在一个小的停靠对话框上，显示更直观，编辑更方便。

图10-10 线型定义对话框

点击“设张拉序”按钮后，弹出图10-11所示对话框，用来进行张拉次序的定义。在新版本下，用户设置好参数并点击确定之后，程序会自动生成所有张拉次序相关的数据，从而不用像2.2版本那样再手工生成某个张拉次序的数据。

图10-11 张拉次序定义对话框

在新版本中，用户点击“生成数据”按钮即可直接生成计算所需的数据，从而不用像2.2版本那样，先要选择模型文件之后才能生成计算数据。

如图10-12所示，新版的结果查看功能更加直观方便，用户直接点击相应的按钮即可查看计算结果，避免了反复的跳进跳出操作。

图10-12 结果查看界面

如图10-13所示，在新版本中“绘图参数”设置功能被单独作为一个按钮，这样在绘制施工图之前可以显式的进行绘图参数定义。在新版本中，绘制“梁施工图”或者“柱施工图”时，在屏幕上选取需要绘制的构件之后程序将直接绘制出施工图，而无需像2.2版本那样每次绘图之前都要填写很多参数。

图10-13 施工图绘制菜单

如果10-14所示，目前工具菜单里只有“充满显示”一项功能，该功能用于将图形充满整个屏幕。

图10-14 工具菜单

由于在操作界面和使用习惯上进行了大幅改进，需要用户去适应和学习，当前版本的PREC-2D模块为免费版，期待用户参与产品设计，及时提出宝贵意见，以体现在下一版的升级改进中来。

下一版的升版工作主要有：一是优化PREC-2D，在功能上、稳定性、易用性上不断改进，对用户反馈问题及时纳入研发改进计划；二是在SATWE集成化产品的基础上考虑三维预应力的设计特点，推出集成化操作的PREC-3D模块。

在显示开关中，增加了是否显示层间梁截面尺寸的控件，如图10-1所示，若勾选，则当平面模型中布置有层间梁时可显示其具体尺寸，如图10-2.

图 11-1 显示开关界面

图 11-2 显示层间梁尺寸

三维显示时，除了显示蓝色线条表示地下水位位置以外，增加显示具体文字信息，方便查看具体标高值。

图 11-3 显示开关界面

圆形水池除了按X和Y向配筋外，对于顶板和底板，增加了按径环向配筋功能，可以在配筋设置中选择所需要的配筋方式。

图 11-4 配筋设置选项

当选择径环向配筋时，程序会对顶板和地板的圆心、0.2R、0.4R、0.6R、0.8R和1.0R位置处的径向和环向分别给出内力及配筋结果。设计人员根据不同需求做相应选择即可。

图 11-5 径环向配筋结果界面

在水池计算中，增加了自定义有限元数据功能，属于一个高级选项，对于有需要的用户，点“自定义节点数据“按钮”按钮，可以弹出对话框，用于自定义该模型的附加支座以及附加荷载，如图10-7所示。

图 11-6 配筋设置选项

左侧图中显示节点位置以及编号，可分别选择顶板、底板或某块壁板查看节点的编号。右侧表格中通过右键可以对任一节点添加约束或者荷载。

图 11-7 节点约束和荷载设置

在显示开关中增加了“显示节点坐标”的控件，如果勾选，则在平面示意图上显示出每个节点的具体坐标，免去了手动计算的繁琐。

图 11-8 配筋设置选项

图 11-9 模型中的节点坐标

之前显示开关的内容比较没有规律，现在统一进行归类，方便查看。

图 11-10 显示开关内容归类

附加柱荷载，在示意图上，增加了是否显示荷载的选项，如果选择，则可以显示出每个柱上X和Y方向的荷载值及其方向。单箭头表示水平力，双箭头表示弯矩。

图 11-11 显示开关内容归类

对该对话框中的位置进行了说明，设计人员更方便理解其具体功能。

图 11-12 显示开关内容归类

Ø 点主程序下面的“洞口补强”按钮，弹出洞口补强分析对话框。

Ø 程序提供两种洞口加固方案，加固方案一界面如图11-1所示；加固方案二如图11-2所示。根据所选的加固方案，对每个洞口输入相应的参数，程序会对加固后的洞口进行有限元分析。

图 12-1洞口加固方案一

图 12-2洞口加固方案二

Ø 对于加固方案一，点加固槽钢或者T型钢后的按钮，会弹出选择型钢对话框，如图11-3所示，用户选择相应的型钢，该型钢对应的基本尺寸信息会在界面上显示

图 12-3选择型钢对话框

Ø 显示水平烟道尺寸：勾选该项，界面右侧会显示出水平烟道尺寸对应的示意图，如图11-4所示；

图 12-4加强方案示意图

Ø 荷载方向：在烟囱截面平面图上，当荷载施加方向顺着水平烟道时为0°；当荷载方向逆着水平烟道时为180°；当荷载方向垂直于水平烟道时为90°；如图10-5所示。

图 12-5三种荷载表示方法

Ø 输入好洞口加固参数后，点“洞口应力”按钮，软件对烟囱进行有限元分析，根据选择的不同工况组合，程序给出相应的内力云图，如图11-6所示

图 12-6烟囱应力云图