如何正确运用PKPM计算程序

　　摘要：随着现在的计算机技术的发展，很多的计算软件都应运而生，PKPM软件是专门为建筑工程师们设计的功能较为全面的一个软件，其中包括结构设计计算，建筑环境计算，工程造价的计算。它一问世便得到了很多工程师的亲睐，下面我就介绍一下这个软件用于结构专业的功能，来帮助结构专业人员快速正确的设计，提高效率。

　　关键字：运用，PKPM, 结构计算

　　Abstract: with the development of computer technology now, many of the calculation of the software are born, PKPM software is designed for building the engineers design function more comprehensive a software, including structure design calculation, construction environment calculation, construction cost calculation. It comes out and get many engineers pro-gaze, below I will introduce the software in the structure of the professional function, to help structure professional rapid correct design, improve efficiency.

　　Key word: use, PKPM, structure calculation

　　引言：

　　PKPM软件是结合了几乎所有的结构设计中所有需要用的计算，出现的时间较短，很多人对它的操作都不是很了解。有些工程师对它的功能提出质疑，也有的工程师囫囵吞枣，不论适用与否，全盘依赖程序。但不管怎样，在实际的工作中，PKPM表现出了它独有的优势，得到了很多结构专业人员的一致好评，下面就这个软件用于结构专业的一些功能进行说明，期望对结构工程师有所帮助。

　　1.PKPM几个空间计算程序的介绍

　　结构的设计之中较为重要的一部分就是建模，在PKPM有三个中空间计算建模的程序，即TAT、SATWE、PMSAP。

　　1.1TAT

　　根据程序说明，TAT是一个空间杆件程序.对柱、墙、梁都是采用杆件模型来模拟的，特殊的就是剪力墙是采用薄壁柱原理来计算的。在它的单元刚度矩阵中，多了一个翘曲的自由度，相应的力矩多了双力矩。因此，在用TAT程序计算框剪结构、剪力墙结构等含钢筋混凝土剪力墙的结构，都要对剪力墙的洞口、节点做合理的简化。当然，在做结构方案时，对结构作这样的调整对建筑结构方案的简洁、合理有很大的好处。它的楼盖是作为平面内无限刚、平面外刚度不考虑的假设。在新版的TAT程序中，允许增设弹性节点，这种弹性节点允许在楼层平面内有相对位移，且能承担相应的水平力。增加了这种弹性节点来加大TAT程序的适用范围，使得TAT程序可以计算空旷、错层结构。TAT适用于计算高层和多层的框架、框架一剪力墙、剪力墙结构，适用于平面和立面体型复杂的结构形式。而且能完成建筑结构在各种荷载作用下的内力计算和地震作用的计算，完成荷载效应组合，并对钢筋混凝土结构完成截面配筋计算，对钢结构进行稳定计算。

　　1.2 SATWE

　　SATWE是空间组合结构有限元程序，与TAT的区别在于墙和楼板的模型不同。SATWE对剪力墙采用的是在壳元的基础上凝聚而成的墙元模型。采用墙元模型，在我们的工程建摸中，就不需要像TAT程序那样做那么多的简化，只需要按实际情况输入即可。对于楼盖，SATWE程序采用多种模式来模拟，有刚性楼板和弹性楼板两种。SATWE程序主要是在这两个方面与TAT程序不同。

　　SATWE适用于计算高层和多层的框架、框架一剪力墙、剪力墙结构，以及高层钢结构或钢一混凝土结构。SATWE考虑了多、高层建筑中多塔、错层、转换层及楼板局部开大洞等特殊结构形式。而且能完成建筑结构在各种荷载作用下的内力计算和地震作用的计算，完成荷载效应组合，并对钢筋混凝土结构完成截面配筋计算，对钢结构进行稳定计算。

　　1.3.PMSAP

　　PMSAP是一个结构分析通用程序。主要方向是发展建筑方面的，现在的比较著名的通用计算程序有：SAP84、sAPgl、SAP2000、ANSYS、ETABS等程序，这些程序各有所长。

　　2.结构计算结果要整体控制的几个方面

　　结构设计中有很多计算，计算机毕竟是机器，在很多的方面有不完善的地方，想要正确的使用它就得要注意一些需要按照实际情况变通的地方，就需要对国家的规范很熟悉，需要及时的阅读熟悉新的规范。下面列举一些需要注意控制的地方：

　　2.1位移控制

　　新高层建筑规定的3 .4 .5条规定，楼层竖向构件的最大水平位移和层间位移，A、B级高度高层建筑均不宜大于该楼层平均值的1.2倍;且A级高度高层建筑不应大于该楼层平均值的1.5倍;B级高度高层建筑、混台结构高层建筑

　　及复杂高层建筑，不应大于该楼层平均值的1.4倍。而楼层层间最大位移与层高的比即常说的层间位移角应该满足新高规的3、7、3表格的要求。特别应该注意的是：新规范增加的“规定水平地震力”，程序相应做了调整，层间位移比的控制应该看WDISP.OUT位移计算结果里后面的考虑偶然偏心下的规定水平地震力作用下的结果，而层间位移角则应该看WDISP.OUT位移计算结果里前面的无偶偏作用地震作用下的楼层最大位移，这个控制指标可以看楼板是完全刚性假定的情况下取值。并不是都要满足或哪个满足看哪个，这都是不对的。

　　2.2周期控制

　　新高层建筑结构设计规定的3.4.5条规定。结构扭转为主的第一周期Tt与平动为主的第一周期T1之比，A级高度高层建筑不应大于0.9;B级高度高层建筑、混合结构高层建筑及复杂高层建筑不应大于0.850。这个控制指标可以看楼板是完全刚性假定的情况下取值。

　　2.3层刚度比控制

　　新抗震规范附录E2.1规定，转换层上下层的侧向刚度比不宜大于2;新高规的3.5.2条规定，抗震设计的高层建筑结构，其楼层侧向刚度比和结构型式有关，对于框架结构，不宜小于相临上部楼层侧向刚度的0.7或其上相临三层侧向刚度平均值的0.8;对于框架-剪力墙、板柱-剪力墙、剪力墙结构，不宜小于相临上部楼层侧向刚度的0.9，当本层层高大与相邻上层层高的1.5倍时，该比值不宜小于1.1，对于结构底部嵌固部位层，该比值不宜小于1.5;新高规的5.3.7条规定，高层建筑结构计算中，当地下室的顶板作为上部结构嵌固端时，地下一层与首层侧向刚度比不宜小于2;新高规的10.2.6条规定，底部大空间剪力墙结构，转换层上部结构与下部结构的侧向刚度，应符合高规附录E的规定。

　　2.4薄弱层的判断

　　高规3.5.8 规定，侧向刚度、承载力变化、竖向构件不连续符合规程第3.5.2、3.5.3、3.5.4条要求的楼层，就是常说的薄弱层，其对应于地震作用标准值的剪力系数应乘以1.25的增大系数，但程序仅能自动判断侧向刚度的变化，其余两种情况，即承载力变化、竖向构件不连续是需要设计者根据计算结果自己判断并自己参与调整系数的。

　　2.5关于钢结构 STS

　　PKPK程序里的关于钢结构计算的程序STS，运用也非常的广泛，但也有些结构工程师在对该程序不了解的情况下，就胡乱运用，这给有的工程带来浪费或隐患，比如二维建模中，屋面梁是钢桁架，按照受力的机理，都为二力杆，特性是柱，但有的工程师，理所当然的认为是梁，按梁元输入，粱是受弯构件，这显然是不对的，算出的结果当然可能不是正确的;钢结构计算里，最重要的一个参数就是构件的计算长度系数，目前的程序，在有些情况下是不正确的，也可以说是不适用的，必须工程师自己干预、控制，如果对程序没有充分的了解，是很难做到的，如果硬让程序计算满足为止，这可能就会给工程带来浪费或隐患。。

　　3.利用程序计算结果正确绘制施工图

　　在利用程序，正确控制好各项指标后，程序可以进行正确的计算，计算结果也是可以供结构工程师参考进行下一步的配筋等等的施工图的绘制工作。但计算的结果也并非法律条文，设计师应具备很好的判断能力，正确运用结果，充分理解计算结果，才能不出错误。程序已经具备一定的出图功能，但并不完善，但有的结构工程师为赶紧出图，完全依耐程序，直接出图，也不管出的图是否正确，甚至有的审图者要求必须程序出图，不能自己利用结果画图，这都是非常错误的，程序只是一个机械化的东西，况且程序在目前阶段，，在出施工图方面还很不完善，出来的施工图可以利用，但绝不可完全照搬，比如有的工程，程序自己出的图，一根梁钢筋型号7~8种，这在实际施工中是非常困难的，有时甚至是无法实现的;有时出来的配筋也是错误的。

　　结束语：

　　计算机的飞速发展，给我们设计师带来很大的方面，PKPM程序的不断完善给结构工程师确实带来很大的简便，但结构工程师们，在使用PKPM软件之前一定要对其设计计算的软件功能有切实的了解，还应选取符合结构实际工作情况的计算模型及符合现行规范要求的计算方法，利用软件的计算的确可以提高工作效率加快工程的进度，但是还应对计算结果进行正确的判别才能够很好的利用软件，确实让PKPM程序成为我们结构工程师们的好帮手。

　　参考文献：

　　[1]李森.田兴运基于PKPM中STS模块的门式刚架内力分析[J]-水利与建筑工程学报 2010(6)

　　[2]余艳霞.拱形单元组合抗滑桩体型研究[学士论文]硕士 .2006