PKPM結(jié)構(gòu)軟件在結(jié)構(gòu)設(shè)計中的應(yīng)用

1、PKPM結(jié)構(gòu)軟件在結(jié)構(gòu)設(shè)計中的應(yīng)用 摘要：近些年來PKPM系列結(jié)構(gòu)設(shè)計軟件在我單位結(jié)構(gòu)設(shè)計中應(yīng)用的越來越廣泛，由于一些結(jié)構(gòu)的特殊情況（如空曠結(jié)構(gòu)、錯層結(jié)構(gòu)、斜板結(jié)構(gòu)等），設(shè)計人員往往會在設(shè)計過程中存在對軟件的編制依據(jù)、模型假定以及規(guī)范理解等方面出現(xiàn)偏差。本文主要是對PKPM軟件的在結(jié)構(gòu)設(shè)計中的應(yīng)用進行了分析研究。 關(guān)鍵詞：pkpm結(jié)構(gòu)軟件;結(jié)構(gòu)設(shè)計;應(yīng)用 隨著我國建筑行業(yè)發(fā)展的越來越快，對于設(shè)計軟件的設(shè)計效率以及質(zhì)量都有了新的要求，所以，為了能夠更好的滿足行業(yè)發(fā)展的需要，我國的建筑科學(xué)研究院建筑工程軟件研究所在CAD的系統(tǒng)之上，進一步的研制出了更加高效的PKPM設(shè)計軟件，而該軟件，一經(jīng)問世就受

2、到了業(yè)內(nèi)廣泛的關(guān)注和歡迎，目前，已經(jīng)成為我國設(shè)計業(yè)市場占有率最高的一款軟件，幾乎占據(jù)了90%以上的市場，意義深遠。 一、PKPM軟件的發(fā)展情況與在結(jié)構(gòu)設(shè)計中所具有的特點 1、PKPM軟件的發(fā)展情況 在最開始的時候，PKPM軟件只有兩個功能模塊，一個是PK排架框架設(shè)計，一個是PMCAD平面輔助設(shè)計，結(jié)合在一起統(tǒng)稱為PKPM軟件，而隨著科 學(xué)技術(shù)的持續(xù)發(fā)展以及建筑行業(yè)對于設(shè)計軟件需求的提高，PKPM軟件也進行了進一步的改進，跟CAD設(shè)計軟件集成在一起，在功能上有了新的突破，如 今，PKPM軟件不僅擁有除了CAD設(shè)計軟件本身所具有的建筑、結(jié)構(gòu)、設(shè)備、設(shè)計的功能，還擴增了建筑概預(yù)算功能、施工管理功能以

3、及施工企業(yè)信息化的功 能，成為了一種全方位一統(tǒng)化的高技術(shù)設(shè)計軟件，因而受到了設(shè)計行業(yè)的廣泛歡迎。 2、PKPM軟件在結(jié)構(gòu)設(shè)計中所具有的特點 PKPM軟件在結(jié)構(gòu)設(shè)計中所具有的最大的特點就是操作過程比較簡單，程序設(shè)計比較人性化以及具有一定的智能化的特點。設(shè)計師設(shè)計的過程中，不需要擔 心計算的問題，計算機會自動的對數(shù)據(jù)進行讀取，并按要求計算出結(jié)果，省去了設(shè)計師自己計算的過程，而且，如果設(shè)計的過程中出現(xiàn)了數(shù)據(jù)遺漏或者是參數(shù)不準確 的問題，計算機會智能提示并作相應(yīng)的信息記錄，方便設(shè)計師以后的檢查和修改。 二、對結(jié)構(gòu)整體計算程序的淺顯認識 1、次梁梁端約束條件的假定和實現(xiàn) 隨著PKPM的不斷改進，在PMC

4、AD建模中可在其第一項即建筑模型與荷載輸入里建主框架的同時輸入次梁布置，這無疑給設(shè)計人員帶來了很大的方便，尤其對次梁布置復(fù)雜的結(jié)構(gòu)更為有效，但也隨之帶來一些問題。在手工計算中我們通常假定次梁端部為鉸接。而程序計算時沒有把次梁端部按鉸接處理，梁跨中的正 彎矩減少，這樣難免有失安全。另外還要注意主框架梁和次梁間的協(xié)調(diào)扭轉(zhuǎn)，協(xié)調(diào)扭轉(zhuǎn)是由變形協(xié)調(diào)產(chǎn)生的，它使主框架梁和次梁間有一定的扭轉(zhuǎn)變形，這樣框架梁 對次梁端部的約束作用就更弱。因此在計算時應(yīng)將次梁的支座端部定義為鉸接，更符合我們對次梁的設(shè)計假定，偏于安全。然而這樣處理存在一個矛盾：雖然次梁對 主框架梁沒有了扭轉(zhuǎn)作用，但在設(shè)計主梁時還是應(yīng)考慮這個不利

5、因素，適當?shù)脑黾又髁嚎古つ芰ΑＴ诮Y(jié)構(gòu)布置時也要注意這個不利因素，為了減少對框架梁的扭距應(yīng) 盡量使次梁連續(xù)布置，盡量避免框架梁兩側(cè)的次梁有距離比較短的錯位，如果不可避免應(yīng)特別注意該框架梁的抗扭，必要時應(yīng)補充計算以確?？蚣芰旱陌踩?。 2、虛梁的合理運用 PKPM為用戶提供了截面為100mm100mm的虛梁，虛梁主要作用是用來劃分板塊，它只傳遞荷載，沒有剛度和質(zhì)量，不參與抗震。多數(shù)用于無梁 體系SLABCAD計算在框架柱間的連接、封閉建筑房間等等。然而設(shè)計人員在建摸時為了真實反映建筑物的荷載，在隔墻下沒有設(shè)次梁的部位布置虛梁來實現(xiàn)對 墻體線荷載的輸入，這樣避免了遺漏荷載但對有些框架梁有失真實。原因在

6、于程序中虛梁改變板跨，從而改變板傳力方向，例如一個3.6m3.6m的板格，板 四邊的梁均勻受力，每根梁上承受1/4板上荷載，如果在這個板格中間平行均勻的布置兩道虛梁后，虛梁使該板變?yōu)槿齻€1.2m3.6m的板，這樣板四邊的 梁受力不均勻，平行于虛梁的每根梁上承受1/6板上荷載，垂直于虛梁的每根梁上承受1/3板上荷載。這樣就使梁的受力模型與實際的受力情況不符，會造成有 的梁配筋不足而有的梁配筋偏大。在此筆者建議不要在無梁隔墻下布置虛，可將隔墻何在折算成面荷載布置，從而比較地反映板的傳力，保證梁的設(shè)計安全。 三、在使用PKPM軟件進行結(jié)構(gòu)設(shè)計的時候應(yīng)該注意到的問題 由于利用PKPM軟件進行設(shè)計的過程

7、中，幾乎所有的計算都是通過計算機來完成的，這樣就會對計算機的分析結(jié)果造成一種依賴性，而綜上所言，計算機在 結(jié)構(gòu)設(shè)計的過程中會存在一些超出規(guī)范規(guī)定的設(shè)計，這樣，過于依賴計算機的分析結(jié)果就會導(dǎo)致在抗震概念設(shè)計和構(gòu)造設(shè)計的過程中對抗震的效果造成一定程度的忽 視，影響建筑物的抗震效果。 在建立交互式結(jié)構(gòu)模型的時候一定要注意，模型構(gòu)件中的所有的數(shù)據(jù)和信息都要在建立交互式模型的操作中輸入，同時所有的數(shù)據(jù)和信息既要符合規(guī)范的規(guī)定 和標準，也要正確的結(jié)合結(jié)構(gòu)力學(xué)的模型，以確保交互式結(jié)構(gòu)模型的有效建立。在輸入的過程中應(yīng)該注意，在節(jié)點過密的時候，著重考慮墻體以及梁柱布置的連續(xù) 性，不能出現(xiàn)偏差。 除此之外，設(shè)計師

8、還需要對超筋的情況情形仔細的分析和詳細的判定，因為PKPM軟件是以最大配筋率來進行計算的，有時候，就算是未顯示超筋信息，但并不能說明柱截面的選擇就是正確的。 四、PKPM軟件在結(jié)構(gòu)設(shè)計中注意的問題 1、PKPM結(jié)構(gòu)設(shè)計時樓梯間建模輸入時解決方法 由于地震時樓梯板在水平力作用下具有“斜撐”的受力狀態(tài)，在水平地震作用下，將產(chǎn)生較大軸向拉壓力;樓梯板由原先我們只考慮豎向力時的受彎構(gòu)件，轉(zhuǎn) 變?yōu)椤皦簭?、拉彎”?gòu)件，受力狀態(tài)復(fù)雜化。樓梯間處的水平抗側(cè)剛度較大，結(jié)構(gòu)整體的水平抗側(cè)剛度分布將不均勻，主要集中在樓梯間處。故在水平地震作用下，樓梯間的柱分配到的水平剪力較其它處明顯偏大。特別是休息平臺下的樓梯梁和

9、樓梯柱，其受力非常不利。此外，從結(jié)構(gòu)上說，由于樓梯間的上下樓梯板（上下直行 雙跑樓梯為例）沿中心線并不對稱，從而造成原先對稱的結(jié)構(gòu)考慮了樓梯的作用后，在水平地震作用下的內(nèi)力分布不對稱。 2、結(jié)構(gòu)振型數(shù)的確定 采用振型分解反應(yīng)譜法進行結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)分析時應(yīng)確定合理的振型數(shù)。要確保不喪失高振型的影響，程序要輸入較多的計算振型數(shù);但是輸入的振型數(shù)過多超 過了結(jié)構(gòu)的自由度數(shù)，就會引起計算結(jié)果的不可靠?？挂?guī)5.2.2不進行扭轉(zhuǎn)聯(lián)合計算的結(jié)構(gòu)，水平地震作用標準值的效應(yīng)，可取前23個振型，當基本自 振周期大于1.5S或房屋高寬比大于5時，振興個數(shù)應(yīng)適當增加。高規(guī)5.1.13-2抗震計算應(yīng)考慮扭轉(zhuǎn)聯(lián)合，振興數(shù)不

10、應(yīng)小于15，對于多塔結(jié)構(gòu)，不 應(yīng)小于塔數(shù)的9倍，且計算振型數(shù)應(yīng)使振型參與質(zhì)量不小于總質(zhì)量的90%。上述規(guī)范給出的是計算振型數(shù)的下限。 選取足夠的振型數(shù)，對于一個大型結(jié)構(gòu)計算所有的振型數(shù)，所花費的計算機資源相當大，故沒有必要就算所有的振型數(shù)，因為最后的那些高振型對結(jié)構(gòu)的地震 作用貢獻很小，所以足夠就可以了。規(guī)范規(guī)定足夠的振型數(shù)要保證有效質(zhì)量系數(shù)超過90%，否則振型數(shù)不夠，振型數(shù)不夠也是造成剪重比不滿足要求的一個原因。 結(jié)束語 雖然PKPM軟件自問世以來就收到了廣泛的關(guān)注，而且隨著科技的發(fā)展一直在不停的更新和進步，智能化也越來越高，但軟件畢竟取代不了人工，也一定會存在一些問題和弊端，所以，身為設(shè)計師，一定要不停的