水平力与整体坐标夹角、斜交抗侧力构件夹角一二

1. 水平力与整体坐标夹角
1）该参数为地震作用和风荷载与结构整体坐标的夹角，逆时针为正。
2）在PKPM说明书中指出，结构的参考坐标系建立后，地震作用和风荷载总是沿着坐标轴方向成对作用的， 当用户认为在原坐标系下风荷载不能控制结构的最大受力状态时，则可改变坐标系，使得水平力沿新的坐标系方向作用。
3） 需要强调的是：改变此参数时，地震作用和风荷载的方向将同时改变，建议仅需改变风荷载作用方向时才采用该参数。此时如果结构主轴方向与新的坐标系方向不一致，宜将结构主轴方向角度作为“斜交抗侧力附加地震方向”填入，以考虑沿结构主轴方向的地震作用。
4） 如不改变风荷载方向，只需考虑其它角度的地震作用时，则无需改变“水平力与整体坐标夹角”，只增加附加地震作用方向即可。

相关说明：
1. 结构的空间振型是结构的固有属性，不会随着地震作用的大小和方向改变；空间振型在不同正交主轴方向的投影不同，水平地震沿着不同主轴方向的作用大小一般也不相同，就会存在一个角度使得结构地震作用最大，这就是SATWE软件计算结果WZQ.OUT文件中所给出的“地震作用最大方向”。
2.明白地震作用的最大不等于结构地震反应的最大，因为：单向地震作用下，当结构的整体坐标系与构件的局部坐标系不一致时，绕结构整体坐标系X轴的弯矩Mx可以分解为分别绕局部坐标系x轴、y轴的Mx、My。而构件的配筋计算都是在局部坐标系下完成的，此时相当于结构的水平地震作用方向与构件的抗侧力方向不一致，导致水平地震作用下得到的配筋结果偏小。

相关观点：此参数一般不进行改变，如若改变，由于对于两个角度的不同结果程序不能自动取最不利情况，建议对比计算结果。

2.斜交抗侧力构件方向
为什么从2001年版《建筑抗震设计规范》开始，规定必须算斜交方向的附加水平地震作用？为什么是“大于15°”而不是“大于20°”？
（1）地震是随机发生的，结构可能遭受任意方向的水平地震作用。而结构计算分析时，从计算能力和工作效率出发只能考虑有限个方向的水平地震作用。
（2）对无斜交抗侧力构件的结构，只要考虑正交轴X向和Y向的水平地震作用，就已经是最不利工况了。
（3）对有斜交抗侧力构件的结构，假设斜交方向与X轴的夹角是φ，斜交抗侧力构件分配到的X向最大水平地震作用为Ex，则其在斜交方向的水平地震作用为Ex’=cosφEx。当φ=15°时，Ex’=cos15°Ex=96.6%Ex；当φ=20°时，Ex’=cos20°Ex=94.0%Ex；当φ=30°时，Ex’=cos30°Ex=86.6%Ex；当φ=45°时，Ex’=cos45°Ex=70.7%Ex。可见，规范规定“大于15°”而不是“大于20°”或更大的角度，主要是要保证斜交抗侧力构件所考虑的最大水平地震作用不致过小，偏差必须控制在工程容许的5%以内，以保证其抗震承载力安全度。
相关观点：附加地震数在0-5取值，输入地震作用最大方向，此时程序会自动同时计算工况并组合，得到最不利结果。对于复杂结构，附加地震数大于5时，补充计算+30°、-30°、+60°和-60°等4组附加地震，加上原来的X向和Y向地震作用，就肯定有1组地震作用与斜交框架的夹角小于15°，从而满足了《建筑抗震设计规范》50011-2010第5.1.1条第2款的强制性要求。