PKPM軟件中鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計的參數(shù)設(shè)置

　　下面是我結(jié)合規(guī)范談?wù)勗趯嶋H工作中易忽略的參數(shù)如何設(shè)置，以供設(shè)計人員參考和交流。 

　　一、合理使用軟件 

　　目前，PKPM程序擁有的空間計算程序有三個，即TAT、SATWE、PMSAP。 

　　1、TAT――它是一個空間桿件程序，對柱、墻、梁都是采用桿件模型來模擬的，特殊的就是剪力墻是采用薄壁柱原理來計算的。因此，在用TAT程序計算框剪結(jié)構(gòu)、剪力墻結(jié)構(gòu)等含鋼筋混凝土剪力墻的結(jié)構(gòu)都要對剪力墻的洞口、節(jié)點做合理的簡化，有點讓實際工程來適應(yīng)我們的計算程序的味道。當然，在作結(jié)構(gòu)方案時，對結(jié)構(gòu)作這樣的調(diào)整對建筑結(jié)構(gòu)方案的簡潔、合理有很大的好處。它的樓蓋是作為平面內(nèi)無限剛、平面外剛度為零的假設(shè)。在新版的TAT程序中，允許增設(shè)彈性節(jié)點，這種彈性節(jié)點允許在樓層平面內(nèi)有相對位移，且能承擔相應(yīng)的水平力。增加了這種彈性節(jié)點來加大TAT程序的適用范圍，使得TAT程序可以計算空曠、錯層結(jié)構(gòu)。 

　　2、SATWE――空間組合結(jié)構(gòu)有限元程序，與TAT的區(qū)別在于墻和樓板的模型不同。SATWE對剪力墻采用的是在殼元的基礎(chǔ)上凝聚而成的墻元模型。采用墻元模型，在我們的工程建摸中，就不需要象TAT程序那樣做那么多的簡化，只需要按實際情況輸入即可。對于樓蓋，SATWE程序采用多種模式來模擬。有剛性樓板和彈性樓板兩種。其中彈性樓板又分為彈性板6、彈性板3和彈性膜。SATWE程序主要是在這兩個方面與TAT程序不同。 

　　3、PMSAP――是一個結(jié)構(gòu)分析通用程序。當然，它是偏向于建筑的，但它是一個發(fā)展方向�，F(xiàn)在的比較著名的通用計算程序有：SAP84、SAP91、SAP2000、ANSYS、ETABS等程序，這些程序各有特長。 

　　二、重要和易忽略的參數(shù)設(shè)置 

　　1、SATWE中的剛性板與彈性板 

　　剛性板------平面內(nèi)剛度無限大，平面外剛度為零，通過梁剛度放大系數(shù)來變相的考慮樓板的平面外實際剛度。絕大多數(shù)的工程的常規(guī)選剛性板。 

　　彈性板6------平面內(nèi)、外的剛度可真實的計算，因為考慮了板面外的剛度，導(dǎo)致梁的配筋減小，因此對于梁板結(jié)構(gòu)用彈性板6來計算時，梁的安全儲備不夠。彈性板6應(yīng)用于板柱結(jié)構(gòu)等無梁結(jié)構(gòu)體系。 

　　彈性板3------平面內(nèi)剛度無限大，平面外剛度可計算，同樣對于梁板結(jié)構(gòu)用彈性板3來計算時，梁的安全儲備不夠。彈性板3用于厚板轉(zhuǎn)換層。當板柱結(jié)構(gòu)的平面內(nèi)剛度足夠大時，也可以采用彈性板3。 

　　彈性膜------平面內(nèi)剛度可真實計算，平面外剛度為零�？烧鎸嵉姆从称矫鎯�(nèi)剛度，同時又不影響梁配筋的安全儲備。應(yīng)用于空曠的工業(yè)廠房、體育館結(jié)構(gòu)、樓板局部開大洞結(jié)構(gòu)、樓板平面較長或有較大凹入以及弱連接結(jié)構(gòu)等。 

　　以上板的厚度必須真實的輸入。 

　　定義了彈性板后，梁的剛度不能放大，梁的扭矩不能折減。計算位移、剛度比、周期比時應(yīng)強制定義為剛性板，上述的彈性板的定義是計算內(nèi)力和配筋時的定義。屋面采用網(wǎng)架時，應(yīng)定義為剛性板，柱上端為鉸接。 

　　2、剪切剛度、剪彎剛度、地震剪力與地震層間位移的比值的選用 

　　底部大空間為一層，采用剪切剛度；底部大空間為多層，采用剪彎剛度；其他結(jié)構(gòu)用第3種；特別復(fù)雜的結(jié)構(gòu)應(yīng)采用多種方法，從嚴控制。 

　　3、總剛和側(cè)剛 

　　一般工程采用側(cè)剛，對于有彈性板的工程，采用總剛分析法 

　　4、耦聯(lián)、雙向地震、偶然偏心、計算振型個數(shù)、最不利方向地震力角度 

　　5、剪力墻結(jié)構(gòu)、框剪結(jié)構(gòu)中的連梁的輸入 

　　當連梁的跨高比大于5時按框架梁設(shè)計，當連梁的跨高比小于2.5時按剪力墻上開洞處理，洞口上方應(yīng)大于300mm，當連梁的跨高比大于2.5且小于5時，可以輸入梁，但要在特殊構(gòu)件定義中定義為連梁。 

　　當框架梁在墻平面外與剪力墻相連，應(yīng)按框架梁設(shè)計，梁與墻按鉸接處理。 

　　設(shè)計中連梁易出現(xiàn)連梁超筋的現(xiàn)象，可作如下處理： 

　　減小連梁的截面高度 

　　連梁的剛度折減，折減系數(shù)大于0.5 

　　連梁兩端按鉸接處理 

　　非重要的連梁不參與計算 

　　6、柱的單偏壓、雙偏壓 

　　角柱、異型柱按雙偏壓設(shè)計，其他柱按單偏壓計算、雙偏壓較核。 

　　7、地震作用調(diào)整 

　�。�1）最小地震剪力調(diào)整：抗規(guī)5.2.5條規(guī)定，抗震驗算時，結(jié)構(gòu)任一樓層的水平地震的剪重比不應(yīng)小于表5.2.5給出的最小地震剪力系數(shù)λ。對于豎向不規(guī)則結(jié)構(gòu)的薄弱層，尚應(yīng)乘以1.15的增大系數(shù)。 

　�。�2）0.2Q0調(diào)整：抗規(guī)6.2.13條規(guī)定，側(cè)向剛度沿豎向分布基本均勻的框一剪結(jié)構(gòu)，任一層框架部分的地震剪力，不應(yīng)小于結(jié)構(gòu)底部總地震剪力的20%和按框-剪結(jié)構(gòu)分析的框架部分各樓層地震剪力中最大值1.5倍二者的較小值。 

　　（3）、邊榀地震作用效應(yīng)調(diào)整：抗規(guī)5.2.3條規(guī)定，規(guī)則結(jié)構(gòu)不進行扭轉(zhuǎn)耦聯(lián)計算時，平行于地震作用方向的兩個邊榀，其地震作用效應(yīng)應(yīng)乘增大系數(shù)。一般情況下，短邊可按1.15采用，長邊可按1.05采用：當扭轉(zhuǎn)剛度較小時，宜按不小于1.3采用。軟件未執(zhí)行這一條。 

　�。�4）、豎向不規(guī)則結(jié)構(gòu)地震作用效應(yīng)調(diào)整：抗規(guī)3.4.3條規(guī)定，豎向不規(guī)則的建筑結(jié)構(gòu)，其薄弱層的地震剪力應(yīng)乘以1.15的增大系數(shù)：新高規(guī)5.1.14條規(guī)定，樓層側(cè)向剛度小于上層的70%或其正二層平均值的80%時，該樓層地震剪力應(yīng)乘1.15增大系數(shù)；抗規(guī)3.4.3條規(guī)定，堅向不規(guī)則的建筑結(jié)構(gòu)，豎向抗側(cè)力構(gòu)件不連續(xù)時，該構(gòu)件傳遞給水平轉(zhuǎn)換構(gòu)件的地震內(nèi)力應(yīng)乘以1.25-1.5的增大系數(shù)。 

　�。�5）、轉(zhuǎn)換梁地震作用下的內(nèi)力調(diào)整：高規(guī)10.2.23條規(guī)定，轉(zhuǎn)換梁在特一級和一、二級抗震設(shè)計時，其地震作用下的內(nèi)力分別放大1.8、1.5、1.25倍。 

　　（6）、框支柱地震作用下的內(nèi)力調(diào)整：高規(guī)10.2.7條規(guī)定，框支柱數(shù)目不多于10根時：當框支層為1~2層時各層每根柱所受的剪力應(yīng)至少取基底剪力的2%。當框支層為3層及3層以上時，各層每根柱所受的剪力應(yīng)至少取基底剪力的3%；框支柱數(shù)目多于10根時，當框支層為1~2層時每層框支柱所承受剪力之和應(yīng)取基底剪力20%，當框支層為3層及3層以上時，每層框支柱所承受剪力之和應(yīng)取基底剪力3%。框支柱剪力調(diào)整后，應(yīng)相應(yīng)調(diào)整框支柱的彎矩及柱端梁的剪力、彎矩，框支柱的軸力可不調(diào)整。 

　　三、計算結(jié)果的分析 

　　1、位移比 

　　高規(guī)的4.3.5條規(guī)定，樓層豎向構(gòu)件的最大水平位移和層間位移角，A、B級高度高層建筑均不宜大于該樓層平均值的1.2倍；且A級高度高層建筑不應(yīng)大于該樓層平均值的1.5倍，B級高度高層建筑、混合結(jié)構(gòu)高層建筑及復(fù)雜高層建筑，不應(yīng)大于該樓層平均值的1.3倍。 

　　2、周期比 

　　高規(guī)的4.3.5條規(guī)定，結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)為主的第一周期Tt與平動為主的第一周期T1之比，A級高度高層建筑不應(yīng)大于0.9；B級高度高層建筑、混合結(jié)構(gòu)高層建筑及復(fù)雜高層建筑不應(yīng)大于0.850。用周期比來控制結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)效應(yīng)。 

　　3、層剛度比 

　　抗震規(guī)范附錄E2.1規(guī)定，筒體結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層上下層的側(cè)向剛度比不宜大于2；新高規(guī)的4.4.3條規(guī)定，抗震設(shè)計的高層建筑結(jié)構(gòu)，其樓層側(cè)向剛度不宜小于相臨上部樓層側(cè)向剛度的70%或其上相臨三層側(cè)向剛度平均值的80%；高規(guī)的5.3.7條規(guī)定，高層建筑結(jié)構(gòu)計算中，當?shù)叵率业捻敯遄鳛樯喜拷Y(jié)構(gòu)嵌固端時，地下室結(jié)構(gòu)的樓層側(cè)向剛度不應(yīng)小于相鄰上部結(jié)構(gòu)樓層側(cè)向剛度的2倍：高規(guī)的10.2.6條規(guī)定，底部大空間剪力墻結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)換層上部結(jié)構(gòu)與下部結(jié)構(gòu)的側(cè)向剛度，應(yīng)符合高規(guī)附錄D的規(guī)定。 

　　4、剛重比 

　　高規(guī)5.4.4條規(guī)定高層建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定應(yīng)符合剛重比的要求，通過剛重比的計算設(shè)計人員可以清楚工程是否要考慮重力二階效應(yīng)的影響。 

　　5、剪重比 

　　抗震規(guī)范5.2.5條規(guī)定了剪重比來控制各個樓層的最小地震力。 

　　6、層間受剪承載力之比 

　　抗震規(guī)范3.4.3條和高規(guī)4.4.3條規(guī)定了層間受剪承載力之比的限值，用于分析薄弱層。 

　　設(shè)計人員不應(yīng)該成為計算軟件的奴隸，軟件只是計算分析的工具。尤其在計算軟件一體化的今天，設(shè)計人員更應(yīng)認真進行原始數(shù)據(jù)的輸入，重視每一個參數(shù)，并對計算結(jié)果進行比較和分析，確定結(jié)果的合理性和有效性。