SATWE_READ 软件开发与应用研究

侯 杰，冯 远，伍 庶，刘昭清，康永君

(中国建筑西南设计研究院有限公司，四川成都 610042)

SATWE 是中国建筑科学研究院开发的多高层建筑结构空间有限元分析与设计软件，对我国的结构工程设计做出了重要贡献，目前仍然是各设计院广泛使用的主力软件。但SATWE 的计算指标分布于不同的结果文件中［1，2］，需要用户手工查询、手工整理及手工与规范比较，特别是对于高层复杂建筑结构，结果信息庞大，指标判断比较费时费力。因此，开发SATWE 计算指标自动读取与判断软件(SATWE_READ)可为SATWE 用户提供一些方便。本文首先介绍了SATWE_READ 的基本开发过程，然后介绍了该软件的使用方法及注意事项。

1 SATWE_READ 软件开发

本文软件开发的目的是补充SATWE 的后处理功能，实现全面、准确、快捷地读取和判断计算指标，适应高层复杂建筑结构反复调整计算的需要。在研究了规范对于结构计算指标的具体要求之后，研究内容可分为两部分:研究SATWE结果文件的数据存储结构;开发SATWE 计算指标自动读取与判断软件。前者研究SATWE 主要输出哪些结果文件、每个文件的具体输出内容(如表1)及数据存储规律等［1，2］。后者主要是关于软件开发的相关内容，如集成开发环境的配置、功能模块划分及数据库设计等。

表1 SATWE 主要结果文件说明

本文集成开发环境如图1 所示，VC++负责总体界面及函数设计，ACCESS 数据库负责存储SATWE 的指标数据及规范限值［3，4］。软件系统由5个功能模块组成:数据更新、表格显示、曲线显示、自动判断和数据输出。数据更新模块主要负责SATWE 路径设定、添加和删除数据库记录、设置规范限值。表格显示模块和曲线显示模块分别负责指标数据的表格显示和曲线显示。自动判断模块主要负责指标数据的自动判断，即自动判断各指标是否超越相应规范限值，并根据重要性给出报警(主要通过数据颜色区分)。数据输出模块主要把各种计算指标按照抗震报审的要求以txt 文本文件输出，便于归档保存如图1。

图1 集成开发环境示意

本文在ACCESS 中设计了9个数据表(如图2(a)所示):表DISP1～3 和表STIFF1～3 分别用于存储最近三次读入的各层位移数据和刚度数据;表ZQ 用于存储最近一次读入的周期相关数据;表OTHER 用于存储最近一次读入的其他指标数据;表GuiFan_XZ 用于存储用户设置的规范限值，共设计了19个字段，对应16个指标(如图2(b)所示):对于一般的指标(共13个)采用单限值，如周期比、有效质量系数及层间位移角等;而对于处于区间内的特殊指标(共2个:高位转换时转换层上部与下部结构的等效侧向刚度比;单位面积质量)则采用了双限值(上下限值);对于规范本身已设定两个限值的指标(仅1个:层刚重比)软件也对应设置了双限值(分别用于判断是否满足高规(5.4.4)的整体稳定验算及是否可以不考虑重力二阶效应)。

图2 ACCESS 数据库设计

2 SATWE_READ 软件说明

2.1 使用方法

目前SATWE_READ 软件的最新版本是3.1 版。直接运行安装目录下的Setup.Exe，按提示即可快速完成安装。卸载过程同一般商业软件(可在控制面板内卸载)。软件具体使用方法如表2 所示，仅需几步操作，10～20 s 内即可完成步骤1～5。本软件已经过数十个SATWE 工程项目的测试，典型项目如下:成都市金牛万达广场9号楼(36 层，带高位转换的复杂高层建筑);双流县麓山小镇花园洋房三组团1号、2号住宅楼(50 层，超限高层建筑，剪力墙结构);安岳县方林中学食堂(5 层，纯框架结构)。

表2 SATWE_READ 软件使用

2.2 特别申明

目前已初步通过测试的SATWE 版本如下:SATWE2005、SATWE2008 和SATWE2010(SATWE2010 仅限于2012年1月份及3月份版本)。用户在使用过程中，如发现程序存在错误、不合理之处或有其他建议，请及时联系作者，以便完善。本软件目前还不适合读取多塔结构的计算结果。最大理论适用层数是200 层，但作者测试时，SATWE 的最大实际适用层数为190 层，因此目前尚未测试191～200 层的结构。在软件的准确性或可靠性上，作者未做任何直接或暗示性的担保，用户必须独立地核查结果。

3 结论及展望

本文首先介绍了SATWE_READ 软件的基本开发过程，然后介绍了该软件的使用方法及注意事项。多个实际工程项目表明，SATWE_READ 能够全面、准确、快捷地读取和判断SATWE 计算指标，能有效提高生产效率。

随着以后规范或SATWE 软件的版本更新，本文软件也需要跟进更新，开展必要的后期维护工作。当前PMSAP 软件已广泛使用，SATWE_READ 软件会进行相应拓展，使其也能够自动读取和判断PMSAP 的计算指标，形成SATWE_PMSAP_READ 软件。

图3 SATWE_READ 软件部分界面

［1］中国建筑科学研究院PKPMCAD 工程部.多层及高层建筑结构空间有限元分析与设计软件(墙元模型)用户手册及技术条件［M］.2005，2008

［2］中国建筑科学研究院PKPM CAD 工程部.多层及高层建筑结构空间有限元分析与设计软件(墙元模型)用户手册［M］.2011

［3］GB 50011－2010 建筑抗震设计规范［S］

［4］JGJ 3－2010 高层建筑混凝土结构技术规程［S］