PKPM2010版基本应用

PKPM基本应用中环世纪工程设计有限责任公司2013.04.07第一章PKPM基本介绍国内常用结构计算软件PKPM、广厦Etabs、Sap2000、Midas盈建科、Strat、3D3S、MTSPKPM版本05版08版2010版V1.3版(20120630版)版本之间兼容性PKPM常用模块PMCADSATWEJCCAD砌体结构钢结构SLABCADPMSAP第二章PM建模常见问题节点问题主次梁问题错层问题连梁问题转换梁问题其它问题节点问题1两根梁与柱大偏心连接当柱范围内有两根梁偏心相连时，应加柱内刚性梁（100X100），以封闭房间。应定义两根刚性梁，以封闭房间柱定位点节点问题2斜梁的上下层连接由于建模、分析数据的局限性，坡梁的上下层连接需要附加端柱才能实现。斜梁直接与下层节点相连实际计算时没有连接造成斜向悬臂梁在端头加柱，但柱高要大于200，才能保证计算正确，该柱的设计可以不考虑。节点问题3一根柱抬两根柱附加刚性梁。加两根刚性梁加一根刚性梁牛腿悬空梁、悬臂梁节点问题4悬空梁、悬臂梁由于采用不等高梁的不当造成。如下图所示：悬空梁悬臂梁主次梁问题1主次梁的共同工作当次梁当主梁输入后，次梁与主梁共同产生交叉梁系的体系承担竖向荷载。竖向荷载将在主次梁之间，按刚度传递、分配。主次梁问题2从主梁伸出的悬挑梁从主梁伸出的悬挑梁，与从柱伸出的悬挑梁，其变形协调是不同的。它将受到主梁大变形（相对于柱）的影响，从而降低了刚度，把自身的荷载卸向两边刚度大的挑梁。柱的轴向变形小梁的弯曲变形大卸载方向主次梁问题3短梁剪扭不足节点错开长度不超过梁宽的情况下，简化输入在梁宽度范围内，应简化为一点输入错层问题1简化合并当结构产生错层、错层梁、层间梁时，如果错层在梁高的范围内，则最好合并，简化为同一标高的梁分析、设计。简化为3层层间梁小体量夹层梁的刚度合并简化为荷载错层梁错层错层问题2多塔错层当多塔的层高不同时，一般不能按错层处理，应以同一层高建模，再到后面的计算软件SATWE、PMSAP中修改各塔层高即可。错误的简化连梁问题连梁对于单元划分精度较为敏感，会影响计算结果的正确性。当单元划分受到限制，对跨高比较大的连梁，由于单元划分不够细，将造成较大的分析误差。为此，可以按以下方式处理：•当跨高比大于5时，连梁按框架梁输入、分析。•当跨高比小于2.5时，连梁按壳元（洞口）输入、分析。•当跨高比介于5和2.5之间时，按壳元（洞口）分析，应细化单元划分；按框架梁分析，结构刚度将偏柔。此种情况下可根据计算需要选择按何种模型输入。连梁的单元划分连梁与墙的协调节点框架梁与墙的协调节点转换梁问题1采用刚性梁简化输入中轴线定义宽转换梁上下两根轴线定义上部剪力墙建若干竖向轴线定义刚性梁上部墙与下部刚性梁交点刚性梁与转换梁的交点转换梁问题2梁抬墙的偏心问题上部墙偏心将主要产生下部柱的附加弯矩其它问题1梁柱偏心梁抬墙当梁柱偏心时，程序自动加刚域，来考虑偏心产生的附加弯矩。也可以通过人工设置刚性梁来实现。梁的计算模型梁的刚域梁端剪力转换为柱端轴力和弯矩其它问题2铰接梁合理设置混凝土梁应该都是刚接，没有严格意义上的铰接。铰接梁定义的太多，导致内力的重分布，内力分配不合理因数加大，计算结果不合理。设置铰接应慎重。梁端负弯矩与墙面外刚度有关，不能随意设置铰接。其它问题3关于异形柱的输入由于L形、T形截面的定位点一般在两肢中线的交点上，故08版程序专门增加了L形、T形截面类型，其定位点就设置在其两肢中线的交点上，大大方便了用户输入。08版程序读取05版数据时，对于L形、T形截面，转换时采用十字形截面描述。虽然对形状仅有角度区别的异形柱可以定义为一种类型，在旋转一定角度后分别进行布置，但由于PKPM软件的特殊性，对带有转角的异形柱的配筋结果会出现计算差异，08版及05版均有此问题。建议多定义几种异形柱类型，并按转角为0进行布置。当对结构模型进行镜像操作后，应对镜像后的异形柱进行重新定义并布置。第三章SATWE参数的正确设置总信息风荷载信息地震信息活荷载信息调整信息总信息（20110331版）总信息（20120630版）水平力与整体坐标夹角该参数为地震力、风荷载作用方向与结构整体坐标的夹角。SATWE可以自动计算出这个最不利方向角，并在WZQ.OUT文件中输出。如果该角度绝对值大于15度，建议用户按此方向角重新计算地震力，以体现最不利地震作用方向的影响。“最不利地震作用方向角”与“斜交抗侧力构件夹角”是有区别的。一般并不建议用户修改该参数，建议用户将“最不利地震作用方向角”填到“斜交抗侧力构件夹角”栏。back混凝土容重一般情况下，钢筋混凝土容重取25.0。当考虑构件表面粉刷重量后，混凝土容重宜取26~27。一般框架、框剪及框架－核心筒结构可取26.，剪力墙可取27。由于程序在计算构件自重时并没有扣除梁板、梁柱重叠部分，故结构整体分析计算时，混凝土容重没必要取大于27.0。钢材容重一般情况下，钢材容重取78.5。对于钢结构工程，通常要乘以1.04~1.18的放大系数，即取82~93。注：SATWE和PMCAD中的材料容重都用于计算结构自重，PMCAD中计算相对简单的竖向导荷；SATWE则将算得的自重参与整体有限元计算。10版中这两处参数变为联动的，修改其中一个，另一个也会对应发生变化。back裙房层数裙房层数应包含地下室层数。对于带裙房的大底盘结构，用户应输入裙房所在自然层号。输入裙房层数后，程序能够自动按照《高规》10.6.3-3条的规定，将加强区取到裙房屋面上一层。注意：《抗规》6.1.3条2款及《高规》3.9.6条规定，“主楼结构在裙房顶部上、下各一层应适当加强抗震构造措施”。back裙房层数裙房层数应包含地下室层数。对于带裙房的大底盘结构，用户应输入裙房所在自然层号。输入裙房层数后，程序能够自动按照《高规》10.6.3-3条的规定，将加强区取到裙房屋面上一层。注意：《抗规》6.1.3条2款及《高规》3.9.6条规定，“主楼结构在裙房顶部上、下各一层应适当加强抗震构造措施”。转换层所在层号输入PKPM楼层组装对应的自然层号。对于仅个别构件转换的结构，不需要输入此数值。back嵌固端所在层号应输入嵌固端楼板所在楼层号+1。若嵌固在基础，则输入1。如果指定的嵌固端位置位于地下室顶板以下，程序将并不会自动对地下室顶板和嵌固端位置执行柱配筋增大和底部弯矩增大的调整。地下室层数无地下室时填0；有地下室时根据实际情况填写。通过该参数程序在上部结构风荷载计算时自动扣除地下室部分的高度（地下室顶板作为风压高度变化系数的起算点）。程序根据此信息来决定内力调整的部位，抗震内力调整系数是乘在地下室以上首层柱底或墙底截面处。back墙元细分最大控制长度SATWE进行有限元分析时，对于较长的剪力墙，程序要将其细分并形成一系列小壳元。为确保分析精度，要求小壳元的边长不得大于给定的限值。限值范围为1.0~5.0。一般可取默认值1m；05和08版程序默认是2m。对所有楼层强制采用刚性楼板假定建议一般在进行结构的整体参数控制时选“是”；在计算构件内力和配筋时，不勾选。对楼板形状复杂的工程（如有效宽度较窄的环形楼板、有大开洞的楼板、有狭长外伸段的楼板、局部变窄形成薄弱连接部位的楼板、连体结构的狭长连接体楼板等），则应采用“弹性膜”假定。back强制刚性板假定时保留弹性板面外刚度此参数20120630版取消。此参数主要用于“板柱体系”、此时须同时存在定义了弹性板3或6的情况。对于无梁楼盖模型，如果仅定义了弹性板6，而没有勾选该参数，会造成部分柱的不平衡力很大，继而使柱的X、Y向配筋相差太多；当勾选后，程序在进行弹性板划分时自动实现梁、板边界变形协调，同时应将中梁刚度放大系数改为1。back地下室强制采用刚性板假定此参数为20120630版新增。旧版SATWE默认地下室顶板强制采用刚性板假定。但对于地下室顶板开大洞的结构，强制刚性板假定会使跃层柱的计算长度系数判断错误，从而影响柱内力及配筋。此时应取消勾选，由程序自动判断柱计算长度。本参数将影响周期、内力、长度系数等。程序默认勾选，以便于与旧版程序对比结果；如不勾选，则相当于旧版程序中“强制刚性板假定时保留弹性板面外刚度”。注意，已勾选“对所有楼层强制采用刚性楼板假定”，则本参数是否勾选已无意义。back墙梁跨中节点作为刚性板楼板从节点此参数20110930版新增，20120630版仍保留。当采用刚性板假定时，因为墙梁与楼板是相互连接的，因此在计算模型上墙梁跨中结点是作为刚性板从结点的。此时，一方面会由于刚性板的约束作用过强而导致连梁的剪力偏大，另一方面由于楼板的平面内作用，使得墙梁两侧的弯矩和剪力不满足平衡关系。程序默认勾选，这也是旧版的算法；如不勾选，则认为墙梁跨中结点为弹性结点，其水平面内位移不受刚性板约束，即类似于框架梁的算法，此时墙梁剪力一般比勾选时小，但相应结构整体刚度变小、周期加长，侧移加大。back墙元侧向节点信息该参数是墙元刚度矩阵凝聚计算的控制参数，SATWE强制采用“出口节点”，无法选择；但PMSAP仍可选择。结构材料信息包含：“钢筋混凝土结构”、“钢与砼混合结构”、“有填充墙钢结构”、“无填充墙钢结构”和“砌体结构”共5个选项。按结构的实际情况确定。back结构体系包含：框架、框剪、框筒、筒中筒、剪力墙、板柱剪力墙、异形柱框架结构、异形柱框剪结构、配筋砌块砌体结构和部分框支剪力墙结构等。按结构布置的实际情况确定。选用不同体系，程序按照不同体系进行构造或内力调整放大。与旧版程序相比，增加了“部分框支剪力墙结构”、“单层钢结构厂房”、“多层钢结构厂房”和“钢框架结构”，取消了“短肢剪力墙”和“复杂高层结构”。当读入旧版程序时，程序自动将“短肢剪力墙”转为“剪力墙结构”；“复杂高层结构”转为“部分框支剪力墙结构”。back恒活荷载计算信息不计算恒活荷载、一次性加载、模拟1、模拟2或模拟3模拟施工1，考虑分层加载、逐层找平因素影响。模拟施工2，考虑将柱（不包括墙）的刚度放大10倍后再按“模拟施工1”进行加载，以削弱竖向荷载按刚度的重分配。模拟施工3，是对“模拟施工1”的改进，采用分层刚度分层加载模型。在分层加载时，去掉了没有用的刚度，使计算结果更接近于施工的实际情况。建议一般对多、高层建筑首选“模拟施工3”；对钢结构或大型体育场馆类（指没有严格的标准楼层概念）结构应选“一次性加载”。“模拟施工2”仅用于框剪结构或框筒结构的基础计算，不得用于上部结构的设计。back风荷载计算信息按实际情况选择地震作用计算信息按实际情况选择结构所在地区按实际情况选择back特征值求解方式“水平振型和竖向振型独立求解方式”、“水平振型和竖向振型整体求解方式”仅在选择了“计算水平和反应谱方法竖向地震”时，此参数才激活。规定水平力的确定方式“楼层剪力差方法（规范算法）”、“节点地震作用CQC组合方法”规定水平力主要用于新规范中位移比和倾覆力矩的计算，“规范算法”适用于大多数结构；“CQC算法”主要用于不规则结构，即楼层概念不清晰，剪力差无法计算的情况。back风荷载信息地面粗糙度类别地面粗糙度类别：A、B、C或D类根据《荷规》8.2.1条进行选择，程序按用户输入的地面粗糙度类别确定风压高度变化系数。其中的D类（密集高层市区）应慎用。X、Y向结构基本周期结构基本周期主要是计算风荷载中的风振系数βz用的。用户可以先按程序给定的缺省值（程序按《高规》近似公式计算）对结构进行计算。计算完成后再将程序输出的第一平动周期值（可在WZQ.OUT文件中查询）填入再算一遍即可。back修正后的基本风压指考虑地点和环境的影响（如沿海地区和强风地带等），在规范规定的基础上进行相应修正。青岛地区一