摘要：隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人們物質(zhì)生活水平的提高，以及城市發(fā)展的需要，現(xiàn)代建筑向復(fù)雜化、大型化發(fā)展。工程設(shè)計(jì)時(shí)對結(jié)構(gòu)分析計(jì)算軟件的依賴性越來越強(qiáng)，如何保證計(jì)算模型的合理性及計(jì)算結(jié)果的可靠性，已成為結(jié)構(gòu)工程師們面對的首要問題。本文就PKPM結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)軟件的參數(shù)應(yīng)用和設(shè)計(jì)范圍進(jìn)行探討，對軟件計(jì)算的參數(shù)合理選取進(jìn)行分析。
關(guān)鍵詞：PKPM；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；計(jì)算參數(shù)；選取
Abstract:withthedevelopmentofsocialeconomyandtheimprovementofpeople'slivingstandards,andtheneedofcitydevelopment,modernbuildingtothecomplex,large-scaledevelopment.Engineeringdesignofstructureanalysisandcalculationsoftwareofgrowingdependence,howtoensurethatthecalculationmodelisreasonableandthecalculationofthereliabilityoftheresults,hasbecomeaprimarychallengeforstructuralengineers.ThisarticleonthePKPMstructuredesignsoftwaredesignandapplicationrangeofparameters,thesoftwarecalculatestheparameterselectionanalysis.
Keywords:PKPM;structuredesign;parameterselection;
中圖分類號(hào)：TP311文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：2095-2104（2012）
隨著建筑結(jié)構(gòu)新規(guī)范全面頒布，新規(guī)范在工程設(shè)計(jì)已全面開始，這對于如何在工程設(shè)計(jì)中正確應(yīng)用理解規(guī)范條文，正確選擇設(shè)計(jì)軟件及合理選取設(shè)計(jì)參數(shù)顯得尤為重要。
一、地震作用效應(yīng)計(jì)算與調(diào)整
1.調(diào)整范圍及計(jì)算大小
地震作用調(diào)整主要對最小地震剪力調(diào)整、0.2V.的調(diào)整系數(shù)、豎向不規(guī)則結(jié)構(gòu)地震作用效應(yīng)調(diào)整、特殊構(gòu)件地震力調(diào)整系數(shù)。
《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)定》5.2.5條規(guī)定，抗震驗(yàn)算時(shí)，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)，此條程序自動(dòng)調(diào)整，無須人工干預(yù)。但建議設(shè)計(jì)者注意查看SATWE文本文件“周期、地震力及振型輸出文件WZQ.OUT”，目的是從中可判斷薄弱層所在樓層。
對于框架剪力墻結(jié)構(gòu)，一般剪力墻的剛度很大，剪力墻吸引了大量的地震力，而框架所承擔(dān)的地震力很小。對于框架部分，如果按這樣的地震力進(jìn)行設(shè)計(jì)，在剪力墻開裂后會(huì)很不安全，所以需要讓框架部分承擔(dān)至少20%的基底剪力和按框架剪力墻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，以增加框架的安全度。
《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)定》3.4.3條及《高層建筑混凝土技術(shù)規(guī)程》5.1.14條規(guī)定：樓層側(cè)向剛度小于上層的70%或其上三層平均值的80%左時(shí)，其薄弱層地震剪力應(yīng)乘以1.15的增大系數(shù)。設(shè)計(jì)者應(yīng)注意：此條要求設(shè)計(jì)者必須指出薄弱層所在樓層，然后程序?qū)⒏鶕?jù)設(shè)計(jì)者指定的薄弱層層號(hào)，將這些樓層地震作用的內(nèi)力乘以1.15的增大系數(shù)。
有關(guān)特殊構(gòu)件地震力調(diào)整系數(shù)，主要考慮以下幾個(gè)方面：（1）轉(zhuǎn)換梁在地震作用下的內(nèi)力調(diào)整：《高層建筑混凝土技術(shù)規(guī)程》10.2.23條規(guī)定：轉(zhuǎn)換梁在特一級、一級、二級抗震設(shè)計(jì)時(shí)，基地震作用下的內(nèi)力分別放大1.8、1.5、1.25倍。設(shè)計(jì)時(shí)注意：設(shè)計(jì)必須在特殊構(gòu)件定義時(shí)人工定義了轉(zhuǎn)換梁，則程序會(huì)自動(dòng)對其進(jìn)行調(diào)整。（2）框支柱在地震作用下的內(nèi)力調(diào)整：《高層建筑混凝土技術(shù)規(guī)程》10.2.7條規(guī)定也要調(diào)整，設(shè)計(jì)時(shí)注意：設(shè)計(jì)必須在特殊構(gòu)件定義時(shí)人工定義了框支柱，則程序會(huì)自動(dòng)對其進(jìn)行調(diào)整。由于調(diào)整系數(shù)往往很大，為了避免異常情況，程序給出一個(gè)控制開關(guān)，設(shè)計(jì)者可決是否對與框支柱相連的框架梁的彎矩剪力進(jìn)行調(diào)整。（3）另外對于“不調(diào)幅的梁”、“鉸接梁”、“滑動(dòng)支座梁”、“剛性梁”、“鉸接件”、“鉸接支撐”、“彈性樓板”、“臨空墻”等均需人工定義。
2.調(diào)整信息以及標(biāo)準(zhǔn)值
在調(diào)整匯總中，其中剪力墻加強(qiáng)層起算層號(hào)如填0，表示加強(qiáng)區(qū)從±0.00層起算；此項(xiàng)填-1表示加強(qiáng)區(qū)從負(fù)一層地下室起算．無論此項(xiàng)填何值，都不影響加強(qiáng)區(qū)的絕對高度．有地下室時(shí)，地下室墻是否算加強(qiáng)區(qū)，一般情況不希望墻的配筋下小上大．對一層地下室算加強(qiáng)區(qū)較好；對9度及一級框架結(jié)構(gòu)梁柱的超配系數(shù)隱含值為1.15．相當(dāng)過去考慮的二個(gè)1.1；樓層水平地震剪力調(diào)整：根據(jù)抗震規(guī)范5.2.5條要求，若要求調(diào)整，程序?qū)⒆詣?dòng)調(diào)整不滿足剪重比的樓層內(nèi)力．但一般情況希望不調(diào)整．因?yàn)橛?jì)算結(jié)果小于剪重比的要求，很可能結(jié)構(gòu)的方案不合理；薄弱層：薄弱層的判斷，可通過計(jì)算結(jié)果中的剛度比．設(shè)計(jì)人通過第一次計(jì)算結(jié)果判斷出薄弱層，再對此項(xiàng)進(jìn)行填寫；荷載組合：（1）增加了由永久荷載效應(yīng)控制的組合．（2）可以調(diào)整活荷載的分項(xiàng)系數(shù)和活荷載的組合系數(shù)；程序中轉(zhuǎn)換梁的內(nèi)力調(diào)整，嚴(yán)格按規(guī)范執(zhí)行．轉(zhuǎn)換梁及框肢柱需要設(shè)計(jì)人自行定義．框肢柱分為二類：一是四周是梁．二是剪力墻的邊榀．一個(gè)方向不是柱，為剪力墻的一部分．另一方向是柱；程序?qū)⑴c剪力墻相連柱承擔(dān)的傾覆彎矩，歸屬剪力墻．而不歸屬框架柱．否則框架柱承擔(dān)的傾覆彎矩可能超過50％．
二、設(shè)計(jì)參數(shù)的合理選取
1.抗震等級的確定：鋼筋混凝土房屋應(yīng)根烈度、結(jié)構(gòu)類型和房屋高度的不同分別按《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)定》6.1.2條或《高層建筑混凝土技術(shù)規(guī)程》〉4.8條確定本工程的抗震等級。但需注意如果是“甲”、“乙”、“丁”類建筑則需按規(guī)范要求對抗震等級進(jìn)行調(diào)整；當(dāng)轉(zhuǎn)換層大于或等于3及以上時(shí)，其框支柱、剪力墻底部加強(qiáng)部的抗震墻等級宜按《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)定》6.1.2條或《高層建筑混凝土技術(shù)規(guī)程》〉4.8條查的抗震等級提高一級采用，已為特一級時(shí)可不調(diào)整。
2.振型組合數(shù)的選�。涸谟�(jì)算地震力時(shí)，振型個(gè)數(shù)的選取應(yīng)是振型參與質(zhì)量要達(dá)到總質(zhì)量90%以上所需要振型數(shù)。但要注意振型個(gè)數(shù)不能超過結(jié)構(gòu)固有的振型總數(shù)，因一個(gè)樓層最多只有三個(gè)有效動(dòng)力自由度，所以一個(gè)樓層也就最多可選3個(gè)振型。如果所選振型個(gè)數(shù)多于結(jié)構(gòu)固有的振型總數(shù)，則會(huì)造成地震力計(jì)算異常。
3.主振型的判斷：對于剛度均勻的結(jié)構(gòu)，在考慮扭轉(zhuǎn)耦聯(lián)計(jì)算時(shí)，一般來說前兩個(gè)或前幾個(gè)振型為其主振型；對于剛度不均勻的付雜結(jié)構(gòu)，上述規(guī)律不一定存在，此時(shí)應(yīng)注意查看SATWE文本文件“周期、振型、地震力”WZQ.OUT.程序輸出結(jié)果中，給出了輸出各振型的基底剪力總值，據(jù)此信息可以判斷出那個(gè)振型是X向或Y向的主振型，同時(shí)可以了解沒個(gè)振型對基底剪力的貢獻(xiàn)大小。
4.地震力、風(fēng)力的作用方向：結(jié)構(gòu)的參考坐標(biāo)系建立以后，所求的地震力、風(fēng)力總是沿著坐標(biāo)系的方向作用。但設(shè)計(jì)應(yīng)注意查看SATWE文本文件“周期、振型、地震力”WZQ.OUT.輸出結(jié)果中給出了地震作用的最大方向是否與設(shè)計(jì)假定一致，對于大于150度時(shí)，應(yīng)將此方向輸入重新計(jì)算；對于有有斜交抗側(cè)力構(gòu)件的結(jié)構(gòu)，當(dāng)大等于150度時(shí)，應(yīng)分別計(jì)算各抗力構(gòu)件方向的水平地震力。此處所指交角是指與設(shè)計(jì)輸入時(shí)，所選擇坐標(biāo)系間的夾角；對于主體結(jié)構(gòu)中存在有斜向放置的梁、柱時(shí)，也要分別計(jì)算各抗力構(gòu)件方向的水平地震力。
