2022年新版PKPM结构软件工程应用及实例剖析 .pdf

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1、第一部分建模改进与操作技巧专题 1合理选择结构计算软件1.1各类结构分析软件的功能特点抗规第366 条规定：利用计算机进行结构抗震分析，应符合下列要求：计算模型的建立、 必要的简化计算与处理， 应符合结构的实际工作状况；计算软件的技术条件应符合本规范及有关标准的规定，并应阐明其特殊处理的内容和依据。1、QITI 采用基底剪力法，适用于砌体结构、底框结构和配筋砼砌块结构；2、PK 适用于框排架结构和连续梁计算，尤其是带重型吊车的工业厂房，可用该软件进行牛腿的计算和施工图的绘制；3、TAT 薄壁柱模型，适用于一般多高层；4、SATWE 壳元模型，适用于复杂多高层；5、PMSAP 通用有限元软件；6

2、、TAT-D 弹性动力时程分析；7、PUSH 弹塑性静力分析；8、EPDA 弹塑性时程分析。1.2有无抗震设计效果大不一样抗规第 311 条的条文说明： 2008 年汶川地震表明，严格按照现行抗震规范进行设计、 施工和使用的房屋建筑， 达到了规范规定的设防目标，在遭遇到高于地震区划图一度的地震作用下，没有出现倒塌破坏 实现了生命安全的目标。专题 2新版 PKPM 软件建模改进2.1PKPM 提供四种建模方式2.2建模操作实现三合一2.3荷载集中统一输入吊车荷载操作：1、牛腿标高处增加一节点（二维）或一标准层（三维）2、定义吊车资料，输入吊车参数3、选择两个与吊车轨道平行的网格线布置吊车4、显示

3、吊车起重量和跨度信息5、布置吊车钢梁， STS 完成计算PMCAD 增加的荷载中， “无截面设计”指平面外荷载作用未计算配筋，仅给出内力结果，其对结构内力有影响，对杆件无影响慎用专题 3突破层模型限制3.1各标准层独立轴网名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 5 页 - - - - - - - - - 3.2构件突破层高限制1、突破一根轴线只能布置一根梁的限制，允许在一根轴线的不同标高布置多根主梁，梁间距应大于500mm 或梁高，此处的梁间距应指净距。2.、墙突

4、破楼层标高的限制，允许设置强顶和墙底的标高，可以分析斜墙和山墙等异形墙解决了楼梯间窗户错层建模的问题。注意：1）忽略洞边小于 300mm 或面积小于 0.3m2的洞口，当大洞口的边距小于300mm 时应认为扩大至300mm ，否则程序忽略不计；面积小于0.3m2的洞口在程序中不用输入，输了也白输，构造加强即可。2）当洞口边墙小于 150mm 时被以前是自动放大到300mm ，现在是直接忽略，这么点墙留着干嘛，程序都不愿意算了，自己搞个构造柱玩玩。3）一道墙体仅允许布置一个洞口，除非增加节点。3、柱、斜杆突破楼层标高的限制，允许设置斜杆上下端点标高，注意：1）越层斜杆只在两个端点与其他杆件相连，

5、除非分层输入斜杆；2）斜杆与 Z 轴夹角小于 20 度时，长度系数同柱，否则取1；3）越层斜杆的受剪承载力仅统计到某一楼层，而不是跨越的各个楼层；4）斜杆是否参与导荷由PKPM.ini 文件的参数控制。3.3坡屋顶和斜梁的设计1、斜板的荷载按水平投影导算到周围的梁和墙上，新版软件自动将斜板指定为弹性膜，且不受强制刚性楼板假定命令的影响2、只能在本层最高梁处生成板，使用楼板错层命令不改变计算结果，仅改变 PM3 中楼板计算时的边界条件，如要双层楼板或在较低梁处生成楼板应加标准层。带水平梁的坡屋顶设计：a.没有楼板，布置层间梁；b.有楼板，增加标准层，降低屋檐处节点标高；旧版软件必须在上下层梁连接

6、处布置 200mm 高的虚柱；新版软件自动连接，不必布置虚柱；C.屋檐处边梁处理： 旧版软件必须手工将上层梁的荷载布置到下层梁上；新版软件自动将空间位置重合的两道封口梁归并为一根梁，并将两道梁的荷载叠加到下层梁上。注意：1）坡屋面的封口梁应与下层梁节点一一对应2）坡屋面的封口梁下层必须有楼面梁或墙3）下层是墙时，封口梁可布置虚梁（截面100 x100 的梁）3、围成斜板杆件的端点必须共面4、斜板不共面，可增加虚梁使其共面5、圆弧斜梁应先改为折线梁，再改变标高6、增加 梁压弯计算 功能，可将斜梁按压弯构件设计3.4广义楼层组装3.5工程拼装合并顶标高相同的楼层时要求所有楼层层高一致，两种拼装方式

7、不允许混用，提供方案记录，可自动拼装，但应新建目录，避免误删名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 5 页 - - - - - - - - - 3.6支座设置增加了支座命令， 解决坡地等复杂基础支座处理问题，软件自动将与基础相连最大底标高内的构件底部设为支座。该处的标高不要与层高扯上关系？专题 4特殊构件设计分析4.1两类次梁的比较井字梁均应作为主梁输入。混凝土边梁是否设置铰接：高规 6.1.1 条规定，主体结构除个别部位外，不应采用铰接。a.通常先取程序默认的刚

8、接方式， 如内力和配筋不能满足要求再做铰接处理，并采用相应的构造措施。b.铰接梁设置太多会导致内力重分布。c.梁超筋应具体情况具体分析，切勿通过盲目设置铰接，达到梁不超筋的目的。4.2短梁当短梁长度不大于梁宽时， 可以简化为一点输入； 超过梁宽范围的短梁应尽量避免，不能通过点铰来处理。4.3刚性梁柱内的任意截面梁默认为刚性梁4.4“ 悬臂梁”从主梁伸出的“悬臂梁”不是悬臂梁，计算该梁时应将封口梁两端点铰，但应注意计算封口梁本身配筋时应按连续梁设计4.5梁托柱托柱梁应设定为转换梁，注意检查被托柱的轴力是否异常。4.6柱计算长度系数讨论混凝土柱的计算长度系数计算执行混凝土规范7.3.11-3 条应

9、勾选，软件自动考虑； 2010 版取消该选项，自动计算柱长度系数4.7越层柱设计SATWE 可以正确计算越层住（地下室除外），因为地下室强制采用刚性楼板假定，程序将其按普通柱处理， 遇到该情况可按非地下室单独设计该柱；如柱一个方向与悬臂梁相连， 程序计算长度有可能不对， 应人工调整； 如越层柱布置在建筑外侧， 有可能减少中间层的迎风面积，应复核；不宜采用上节点高或修改底标高布置越层柱，应采用分段输入，但层间梁不能超过3 根。4.8强柱弱梁的讨论新规范如何实现强柱弱梁：名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理

10、- - - - - - - 第 3 页，共 5 页 - - - - - - - - - 1、提高框架柱的弯矩增大系数：新抗震规范第6.2.2 条，框架柱端弯矩增大系数：对框架结构。一、二、三、四级可分别取1.7、1.5、1.3、1.2；其他结构类型中的框架，级可取1.4，二级可取 1.2，三、四可取 1.1. 一般工程中柱弯矩增大20%，配筋增大 30%。2、考虑压筋对梁抗弯承载力的贡献：新混凝土规范第6.2.10 条，梁受弯承载力计算包括受压钢筋项，可以考虑压筋的贡献。 程序增加 “抗震设计计算时框架梁配筋考虑受压钢筋”选项，使得梁配筋结果更加合理。梁配筋一般减少 10%20% 左右；随梁配

11、筋率增加，减少比例增加。3、考虑板对梁承载力计算的贡献：新混凝土规范第5.2.4 条，对现浇楼板和装配整体式结构，宜考虑楼板作为翼缘对梁刚度和承载力的影响。梁配筋可减少 10%左右。4、新的梁挠度和裂缝计算：新混凝土规范第7.1.2 条，钢筋混凝土构件受力特征系数为1.9；将标准组合改为准永久组合；裂缝宽度约减小30%。梁裂缝计算减少约10%钢筋，挠度减少约20%钢筋；梁板标高影响梁挠度计算。梁配筋减少 30%左右，柱配筋增加 30%左右，总体而言，用钢量略有增加。4.9剪力墙组合配筋验算新版增加型钢砼剪力墙设计剪力墙组合配筋验算可用于解决小墙肢配筋异常4.10建模常见问题解答钢支撑默认为两端

12、铰接，应改为刚接，避免在节点处成为机构。斜柱按斜杆建模。斜墙按斜板建模，宜用PMSAP 分析新版软件一个节点可以最多连接16 根梁或墙，如超过可加环梁。圆弧大于 180 度房间应加节点专题 5楼梯设计分析5.1建筑结构中楼梯的地位楼梯是一个建筑的灵魂抗震规范 6.1.15 条和高规 6.1.4 条规定， 对于框架结构，楼梯构件与主体结构整浇时，应计入楼梯构件对地震作用及其效应的影响，应进行楼梯构件的抗震承载力验算。抗震规范 6.1.15 条文说明，当采取措施，如梯板滑动支承于平台板，楼梯构件对结构刚度等的影响较小，是否参与整体抗震计算差别不大。对于楼梯间设置刚度足够大的抗震墙的结构，楼梯构件对

13、结构的刚度影响较小，也可不参与整体抗震设计。即： 框架结构中现浇楼梯应参与整体抗震计算，并进行楼梯构件的抗震验算。如楼梯间四周布置剪力墙，则可不考虑其影响。5.2楼梯设计分析方法在楼层组装后布置楼梯， 程序自动根据层高计算踏步的高度和数量；设置楼名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页，共 5 页 - - - - - - - - - 梯间板厚为 0，可布置楼板荷载；建模退出时勾选“楼梯自动转换为梁”；楼梯平台梁需要有柱、墙等竖向构件支撑；程序自动在休息平台下自动增加两根

14、250*500 梯梁，梯梁下增加300*300 梯柱，多跑楼梯需要人工增加；程序在底层楼梯梁端自动增加斜杆作为嵌固端5.3楼梯设计注意事项建议对指标性计算，如周期、位移等，采用有楼梯构件的模型进行分析；对整体构件的内力和配筋计算， 仍可采用没有楼梯构件的模型进行分析，避免楼梯计算失真带来的影响。专题 6汶川大地震给工程设计人员的启示6.1汶川大地震的基本情况6.2两座县城的强烈对比6.3两类学校的强烈对比教学楼人员密集，上课时教室都是满载，对楼面活载应不折减或少折减。抗震规范 6.1.5 条规定： 不应（或不宜）采用单跨框架结构。高规6.1.2 条规定： 抗震设计的框架结构不宜采用单跨框架。单

15、跨不符合多道设防目标，外挑走廊应设外廊柱。U 形建筑抗震性能反而好，不用设缝分成单个矩形。6.4建筑工程抗震设计讨论建筑结构设计原则： 安全适用、技术先进、经济合理、方便施工。结构设计“四项基本原则”：刚柔相济，多道设防，抓重放轻，疏通节点简单、规则、均匀、对称结构安全的影响因素：结构方案：数倍的影响内力分析：数成的影响截面设计：百分之几的影响建筑抗震设计认识的不断深化：抗震规范 3.1.1 条文说明： 提高抗震措施，着眼于把财力、物力用在增加结构薄弱部位的抗震能力上，是经济而有效的方法，适合于我国经济有较大发展而人均经济水平仍属于发展中国家的情况；只提高地震作用，则结构的各构件均全面增加材料，投资增加的效果不如前者。请记住：好的建筑结构是生命的绿洲！差的建筑结构是杀人的机器！请选择：是做人民生命的保护神！还是做地震杀手的帮凶！保护生命责任重于泰山！名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页，共 5 页 - - - - - - - - -