如何合理選擇ＰＫＰＭ程序中的參數進行結構設計

【摘要】 PKPM軟件是中國建筑科學研究院研發的結構輔助計算繪圖軟件，本文主要針對結構計算時軟件中的參數，結合一些專業資料談談自己的一些看法，現在對設計人員強調概念設計，我門對這些參數相關的一部分概念也必須了解透徹，不能簡單的把數據直接甩給計算機，這樣會讓工程存在安全隱患。利用PKPM程序進行結構計算時，要想使手中的工程安全、經濟、合理與結構方案和軟件中參數的選取密不可分，就需要結構設計人員充分的理解程序的適用范圍和參數的合理性和可靠性。下面主要從PMCAD和SATWE以及TAT這三個模塊中細說這些經常用到的參數。

【關鍵詞】 PKPM程序；結構設計；風荷載

【中圖號】 O244 【文獻標示碼】 A 【文章編號】 1005-1074(2008)12-0147-01

1 PMCAD中的參數

1.1 結構體系、結構主材 主要是不同的結構體系有不同的調整參數。如抗震等級、砼最低材質要求，鋼筋級別及直徑要求等，均建立在對砼結構設計規范和建筑抗震設計規范的熟練掌握程度上。

1.2 地下室層數 應準確輸入，因為風荷載、地震作用效應的計算必須要用到這個參數，有了這個參數，地下室以下的風荷載、水平地震效應就沒有往下傳，但豎向作用效應還是往下傳遞。地下室側墻的計算也要用到。底部加強區也要用到這個參數。

1.3 與基礎相連接的下部樓層數 要說明的是除了PM荷載和最下層的荷載能傳遞到基礎外，其他嵌固層的基腳內力現在的程序都不能傳遞到基礎。

2 材料信息

主要是砼等級和鋼筋級別以及砌體結構時，所用砌體材質及砂漿的類型。

3 地震信息

3.1 設計地震分組 就是老的抗震規范的近震、遠震。按抗震規范的附錄A選擇即可。寧夏銀川的三區兩縣都是第一組，8度區，設計基本地震加速度為0.20g。

3.2 場地類別 程序是“場地土類型”，按《地基基礎規范》的3.0.3條的4款，應該是“場地類別”。《建筑抗震設計規范》的3.3.2、3.3.3條也是提的“建筑場地”，而不是“場地土”。一般的地質勘察報告要提出此參數的。

3.3 計算震型個數 這個參數需要根據工程的實際情況來選擇。對于一般工程，不少于9個。但如果是2層的結構，最多也就是6個，因為每層只有三個自由度，兩層就是6個。對復雜、多塔、平面不規則的就要多選，一般要求“有效質量系數”大于90%就可以了，證明我們的震型數取夠了。《高層建筑混凝土結構技術規程》的5.1.13-2條要求B級高度的建筑和復雜的高層建筑“抗震計算時，宜考慮平扭藕連計算結構的扭轉效應，振型數不應小于15，對多塔樓結構的振型數不應少于塔數的9倍，且計算振型數應使振型參與質量不少于總質量的90%”。

3.4 周期折減系數 這個參數是根據《高層建筑混凝土結構技術規程》的3.3.16條（強條）要求，按3.3.17條進行折減的。框架：0.6~0.7，框剪：0.7~0.8，剪力墻：0.9~1.0

4 風荷載

修正后基本風壓：根據《建筑結構荷載規范》的7.1.2條，對與高層、高聳以及對風荷載比較敏感的其他結構，基本風壓應適當提高，并應由有關的結構設計規范具體規定。按《高層建筑混凝土結構技術規程》的3.2.2條，對與特別重要或對風荷載比較敏感的高層建筑，其基本風壓應按100年重現期的風壓值采用。按規范的解釋，房屋高度大于60m的都是對風荷載比較敏感的高層建筑。

5 用TAT程序計算建模應注意的幾點

5.1 剪力墻必須要有洞口，不能形成封閉“口”字形 這樣在構件截面上的剪力流才有進口和出口，否則，程序無法對構件進行計算。這是TAT程序對薄壁柱數學模型模擬的要求。

5.2 剪力墻內的洞口要求要上下對齊，且要有規律性 如果不這樣，那么內力的傳遞將通過節點間剛域來傳遞，這與實際有時很大差別，引起很大的計算誤差。且洞口布置不規律，計算結果具有很大的突變性。

5.3 豎向力計算信息：程序有四個選擇不計算豎向力：它的作用主要用于對水平荷載效應的觀察和對比等。一次性加載計算：主要用于多層結構，而且多層結構最好采用這種加載計算法。因為施工的層層找平對多層結構的豎向變位影響很小，所以不要采用模擬施工方法計算。模擬施工方法1加載：就是按一般的模擬施工方法加載，對高層結構，一般都采用這種方法計算。但是對于“框剪結構”，采用這種方法計算在導給基礎的內力中剪力墻下的內力特別大，使得其下面的基礎難于設計。于是就有了下一種豎向荷載加載法。模擬施工方法2加載：這是在“模擬施工方法1”的基礎上將豎向構件（柱、墻）的剛度增大10倍的情況下再進行結構的內力計算，也就是再按模擬施工方法1加載的情況下進行計算。采用這種方法計算出的傳給基礎的力比較均勻合理，可以避免墻的軸力遠遠大于柱的軸力的不和理情況。由于豎向構件的剛度放大，使得水平梁的兩端的豎向位移差減少，從而其剪力減少，這樣就削弱了樓面荷載因剛度不均而導致的內力重分配，所以這種方法更接近手工計算。但是我認為這種方法人為的擴大了豎向構件與水平構件的線剛度比，所以它的計算方式值得探討。所以，專家建議：在進行上部結構計算時采用“模擬施工方法1”；在基礎計算是，用“模擬施工方法2”的計算結果。這樣得出的基礎結果比較合理。

5.4 是否考慮P-△效應 選擇否，就按規范的7.3.11條計算柱的計算長度系數，如果選擇“是”，則柱的計算長度系數為1，再按程序的計算方法來計算P-△效應。

5.5 是否考慮梁柱重疊的影響 不考慮：對于普通的多層框架，一般都采用這種選擇。考慮梁端彎矩折減：M邊=M中-Min（0.38*M中，B*V中/3）考慮梁兩端剛域的影響：扣除梁兩端剛域后的梁計算長度為：Lo=L-（Dbi+Dbj）但計算荷載還是按節點間梁長來計算的。

5.6 水平力與整體坐標的夾角 主要用于有斜向抗水平力結構榀時填寫，在0～90之間。改寫后，風荷載要變化，主要是受風面積變化、風荷載作用的坐標變化；抗側力結構榀的剛度變化引起地震力的變化，所以要重新進行數檢。

5.7 回填土對地下室的相對剛度 根據程序編制專家的解釋，填3大概為70%～80%的嵌固，填5就是完全嵌固，填在樓層數前加“-”，表示在所填樓層完全嵌固。到底怎樣的土填3或填5，完全取決于工程師的經驗。

5.8 是否考慮扭轉藕連 《高層建筑混凝土結構技術規程》的3.3.2-2條，“質量與剛度分布明顯不對稱、不均勻的結構，應計算雙向水平地震作用下的扭轉影響；其他情況，應計算單向水平地震作用下的扭轉影響；”《建筑抗震設計規范》的5.1.1-3條，也與高規有相同的規定。