摘 要：本文針對PKPM軟件的發(fā)展情況以及所具有的特點，對當(dāng)前PKPM軟件在結(jié)構(gòu)設(shè)計中存在的問題進(jìn)行一定的分析，并提出了一些PKPM軟件結(jié)構(gòu)設(shè)計時應(yīng)該注意的事項，希望能夠有效加強設(shè)計師對于軟件的認(rèn)識。
關(guān)鍵詞：結(jié)構(gòu)設(shè)計；PKPM軟件；建筑結(jié)構(gòu)
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(jìn)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(yuǎn)。
1 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
1.1 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(jìn)行了進(jìn)一步的改進(jìn)，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。
1.2 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(dān)心計算的問題，計算機會自動的對數(shù)據(jù)進(jìn)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(zhǔn)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。
2 PKPM軟件在結(jié)構(gòu)設(shè)計中注意的問題
2.1 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)?ldquo;壓彎、拉彎”構(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。
《抗規(guī)》6.1.15條規(guī)定和《高規(guī)》6.1.4條規(guī)定，對于框架結(jié)構(gòu)樓梯構(gòu)件與主體整澆時，應(yīng)計入樓梯構(gòu)件對地震作用及其效應(yīng)的影響，應(yīng)進(jìn)行樓梯構(gòu)件的抗震承載力驗算�！犊挂�(guī)》6.1.15條文說明，當(dāng)采取措施時，如梯板滑動支承于平臺板上，樓梯構(gòu)件對結(jié)構(gòu)剛度等的影響較小時，是否參與整體計算差別不大。對于樓梯間設(shè)置剛度足夠大的抗震墻的結(jié)構(gòu)，樓梯構(gòu)件對結(jié)構(gòu)的影響較小，也可不參與整體抗震設(shè)計。
2.2 結(jié)構(gòu)振型數(shù)的確定
采用振型分解反應(yīng)譜法進(jìn)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�！犊挂�(guī)》5.2.2不進(jìn)行扭轉(zhuǎn)聯(lián)合計算的結(jié)構(gòu)，水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值的效應(yīng)，可取前2～3個振型，當(dāng)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(dāng)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(dāng)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(xiàn)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。
2.3 PKPM結(jié)構(gòu)設(shè)計中偶然偏心、雙向地震的選用
偶然偏心的含義指的是：有偶然因素引起的結(jié)構(gòu)質(zhì)量分布的變化，會導(dǎo)致結(jié)構(gòu)固有振動特性的變化，因而結(jié)構(gòu)在相同地震作用下的反應(yīng)也將發(fā)生變化�？紤]偶然偏心，也就是考慮由偶然偏心引起的可能最不利的地震作用。根據(jù)《高規(guī)》3.3.3條規(guī)定“計算單向地震作用時應(yīng)考慮偶然偏心的影響”，故單向地震力計算時選[是]，雙向地震力計算時選[否]，多層規(guī)則結(jié)構(gòu)可不考慮。考慮偶然偏心計算時，對結(jié)構(gòu)的荷載（總重、風(fēng)荷載）、周期、豎向位移、風(fēng)荷載作用下的位移及結(jié)構(gòu)的剪重比沒有影響；而對結(jié)構(gòu)的地震力和地震下的位移（最大位移、層間位移、位移角等）有較大區(qū)別。 根據(jù)《抗規(guī)》5.1.1條規(guī)定：“質(zhì)量和剛度分布明顯不對稱的結(jié)構(gòu)，應(yīng)計入雙向地震作用下的扭轉(zhuǎn)影響”。一般情況下，均可在建筑結(jié)構(gòu)的兩個主軸方向分別計算水平地震作用，此時可不考慮上一條的[偶然偏心]用戶可根據(jù)實際工程情況選擇是否需要考慮。實際，對于多層結(jié)構(gòu)而言，如果比較規(guī)則，那么可通過《抗規(guī)》第5.2.5條（剪重比的要求）來考慮結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)和偶然偏心；對于高層而言，如果結(jié)構(gòu)比較規(guī)則，則應(yīng)選用“考慮偶然偏心”項，而不必再選“考慮雙向地震作用”。對于不規(guī)則結(jié)構(gòu)，不論多層還是高層均應(yīng)選用“考慮雙向地震作用”。
3 在使用PKPM軟件進(jìn)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(jìn)行設(shè)計的過程中，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(biāo)準(zhǔn)，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[2]。
除此之外，設(shè)計師還需要對超筋的情況情形仔細(xì)的分析和詳細(xì)的判定，因為PKPM軟件是以最大配筋率來進(jìn)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。
4 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(jìn)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，一定要不停的提升自身的能力，然后才能夠結(jié)合軟件更好的進(jìn)行設(shè)計。
參考文獻(xiàn)
[1]張玲.淺談PKPM軟件在結(jié)構(gòu)設(shè)計中的幾點問題[J].科技風(fēng)，2010（14）.
[2]趙麗清.PKPM系列軟件的應(yīng)用與建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計[J].山西建筑，2011（9）.
