PKPM程序的计算程序参数

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1、PKPM 程序的计算程序程序的计算程序 PKPM 程序的计算程序 PKPM 程序的计算程序文字由以前的平面计算（PK）-三维空间杆件（TAT）-空间有限元（SATWE）-整体通用有限元程序（PMSAP）。能计 算的结构类型有砖混、底框、钢筋混凝土结构、钢结构等。 空 间 计 算 程 序 部 分 1、 PKPM 几个空间程序的不同 现在，PKPM 程序拥有的空间计算程序有三个，即 TAT、SATWE、PMSAP 1）、TAT-它是一个空间杆件程序，对柱、墙、梁都是采用杆件模型来模拟的 ，特殊的就是剪力墙是采用薄壁柱原理来计算的，在它的单元刚度矩阵中多了 一个翘曲的自由度 ，相应的力矩多了双力矩。

2、因此，在用 TAT 程序计算框 剪结构、剪力墙结构等含钢筋混凝土剪力墙的结构都要对剪力墙的洞口、节点 做合理的简化，有点让实际工程来适应我们的计算程序的味道。作这种简化都 是因为分析手段的局限所制。当然，在作结构方案时，对结构作这样的调整对 建筑结构方案的简洁、合理有很大的好处。它的楼盖是作为平面内无限刚、平 面外刚度不考虑的假设。在新版的 TAT 程序中，允许增设弹性节点，这种弹性 节点允许在楼层平面内有相对位移，且能承担相应的水平力。增加了这种弹性 节点来加大 TAT 程序的适用范围，使得 TAT 程序可以计算空旷、错层结构。 2）、SATWE-空间组合结构有限元程序，与 TAT 的区别在

3、于墙和楼板的模型 不同。SATWE 对剪力墙采用的是在壳元的基础上凝聚而成的墙元模型。采用 墙元模型，在我们的工程建摸中，就不需要象 TAT 程序那样做那么多的简化， 只需要按实际情况输入即可。对于楼盖，SATWE 程序采用多种模式来模拟。 有刚性楼板和弹性楼板两种。SATWE 程序主要是在这两个方面与 TAT 程序不 同。 3）、PMSAP-是一个结构分析通用程序。当然，它是偏向于建筑的，但它是 一个发展方向。现在的比较著名的通用计算程序有：SAP84、SAP91、SAP2000 、ANSYS、ETABS 等程序，这些程序各有特长。 2、程序的参数及选择开关 1）、PMCAD 中的参数 （1

4、）总信息： 结构体系、结构主材：主要是不同的结构体系有不同的调整参数。 地下室层数：必须准确填写，主要有几个原因，风荷载、地震作用效应的计 算必须要用到这个参数，有了这个参数，地下室以下的风荷载、水平地震效应 就没有往下传，但竖向作用效应还是往下传递。地下室侧墙的计算也要用到。 底部加强区也要用到这个参数。 与基础相连接的下部楼层数：要说明的是除了 PM 荷载和最下层的荷载能传 递到基础外，其他嵌固层的基脚内力现在的程序都不能传递到基础。 （2）、材料信息：其他与老的程序一样填法，就是钢筋采用了新规范的新符号 。 （3）地震信息 设计地震分组： 场地类别：程序是“场地土类型”，按地基基础规范的

5、 3.0.3 条的 4 款，应该是“场地类别”。建筑抗震设计规范的 3.3.2、3.3.3 条也是提的“建 筑场地”，而不是“场地土”。一般的地质勘察报告要提出此参数的。 计算震型个数：这个参数需要根据工程的实际情况来选择。对于一般工程， 不少于 9 个。但如果是 2 层的结构，最多也就是 6 个，因为每层只有三个自由 度，两层就是 6 个。对复杂、多塔、平面不规则的就要多选，一般要求“有效 质量系数”大于 90%就可以了，证明我们的震型数取够了。 高层建筑混凝土结构技术规程的 5.1.13-2 条要求 B 级高度的建筑和复杂的 高层建筑“抗震计算时，宜考虑平扭藕连计算结构的扭转效应，振型数不

6、应小 于 15，对多塔楼结构的振型数不应少于塔数的 9 倍，且计算振型数应使振型参 与质量不少于总质量的 90%” 周期折减系数：这个参数是根据高层建筑混凝土结构技术规程的 3.3.16 条（强条）要求，按 3.3.17 条进行折减的。 框架：0.60.7 框剪：0.70.8 剪力墙：0.91.0 （4）风荷载： 修正后基本风压：根据建筑结构荷载规范的 7.1.2 条，对与高层、高耸以及 对风荷载比较敏感的其他结构，基本风压应适当提高，并应由有关的结构设计 规范具体规定。按高层建筑混凝土结构技术规程的 3.2.2 条，对于特别重要 或对风荷载比较敏感的高层建筑，其基本风压应按 100 年重现期

7、的风压值采用 。按规范的解释，房屋高度大于 60m 的都是对风荷载比较敏感的高层建筑。 2）、TAT 的参数及开关 （1）、用 TAT 程序计算建模应注意的几点： 剪力墙必须要有洞口，不能形成封闭“口”字形。这样在构件截面上的剪力 流才有进口和出口，否则，程序无法对构件进行计算。这是 TAT 程序对薄壁柱 数学模型模拟的要求。 剪力墙内的洞口要求要上下对齐，且要有规律性。如果不这样，那么内力的 传递将通过节点间刚域来传递，这与实际有时很大差别，引起很大的计算误差 。且洞口布置不规律，计算结果具有很大的突变性。 （2）、参数：在 PM 参数中说过的就不在说了。 柱的计算长度：程序中增加了一个选项

8、“柱长度系数按混凝土土规范的 7.3.1 1-3 计算。7.3.11-3 条是新规范新增的。“当水平荷载产生的弯矩设计值占总弯 矩设计值的 75%以上时，框架柱的计算长度 lo 可按公式 7.3.11-1 和公式 7.3.11 -2 计算结果的较小者取值。 竖向力计算信息：程序有四个选择 -不计算竖向力：它的作用主要用于对水平荷载效应的观察和对比等。 -一次性加载计算：主要用于多层结构，而且多层结构最好采用这种加载计 算法。因为施工的层层找平对多层结构的竖向变位影响很小，所以不要采用模 拟施工方法计算。 -模拟施工方法 1 加载：就是按一般的模拟施工方法加载，对高层结构，一 般都采用这种方法计

9、算。但是对于“框剪结构”，采用这种方法计算在导给基 础的内力中剪力墙下的内力特别大，使得其下面的基础难于设计。于是就有了 下一种竖向荷载加载法。 -模拟施工方法 2 加载：这是在“模拟施工方法 1”的基础上将竖向构件（柱、墙）的刚度增大 10 倍的情况下再进行结构的内力计算，也就是再按模拟施 工方法 1 加载的情况下进行计算。采用这种方法计算出的传给基础的力比较均 匀合理，可以避免墙的轴力远远大于柱的轴力的不和理情况。由于竖向构件的 刚度放大，使得水平梁的两端的竖向位移差减少，从而其剪力减少，这样就削 弱了楼面荷载因刚度不均而导致的内力重分配，所以这种方法更接近手工计算 。 所以，专家建议：在

10、进行上部结构计算时采用“模拟施工方法 1”；在基础计 算是，用“模拟施工方法 2”的计算结果。这样得出的基础结果比较合理。 是否考虑 P-效应：选择否，就按规范的 7.3.11 条计算柱的计算长度系数， 如果选择“是”，则柱的计算长度系数为 1，再按程序的计算方法来计算 P- 效应。 是否考虑梁柱重叠的影响： -不考虑：对于普通的多层框架，一般都采用这种选择。 -考虑梁端弯矩折减： 水平力与整体坐标的夹角： -主要用于有斜向抗水平力结构榀时填写，在 090 之间。改写后，风荷载要变 化，主要是受风面积变化、风荷载作用的坐标变化；抗侧力结构榀的刚度变化 引起地震力的变化，所以要重新进行数检。 回

11、填土对地下室的相对刚度： -根据程序编制专家的解释，填 3 大概为 70%80%的嵌固，填 5 就是完全嵌固 ，填在楼层数前加“-”，表示在所填楼层完全嵌固。到底怎样的土填 3 或填 5 ，完全取决于工程师的经验。 是否考虑扭转藕连：高层建筑混凝土结构技术规程的 3.3.2-2 条，“质量 与刚度分布明显不对称、不均匀的结构，应计算双向水平地震作用下的扭转影 响；其他情况，应计算单向水平地震作用下的扭转影响；”建筑抗震设计规 范的 5.1.1-3 条，也与高规有相同的规定。 地震设防烈度、设计地震分组、结构的抗震等级：按结构的实际填入即可。 竖向地震作用系数：程序取的是规范的计算值。 楼层最小

12、地震剪力系数：参见高层建筑混凝土结构技术规程的表 3.3.13 ；地震规范的表 5.2.5 同。程序对算出的“楼层最小地震剪力系数”如果不满足 规范的要求，将给出是否调整地震剪力的选择。根据规范组的解释，如果不满 足，就应调整结构方案，直到达到规范的值为止，而不能简单的调大地震力。 双向水平地震作用扭转效应选择：如果选择，地震力将增大很多，所以在选 用的时候要慎重。5%的偶然偏心：这是高层建筑混凝土结构技术规程的要求，3.3.3 条要求：“计算单向地震作用时应考虑偶然偏心的影响”。计算双向地震作用时，可 不考虑质量偶然偏心的影响。 结构的阻尼比：按高层建筑混凝土结构技术规程的 3.3.8 条“

13、除专门规定 外，钢筋混凝土高层建筑结构的阻尼比应取 0.05”程序提供的参考值：钢结构 ：0.02；混合结构：0.03。这个阻尼值不但用于地震作用计算，也要用于风荷载 的计算。 水平、罕遇地震影响系数最大值：按建筑抗震设计规范的表 5.1.4-1 取。 特征周期值：根据场地类别和地震分组按建筑抗震设计规范的表 5.1.4-1选用。 在调整系数中，有以下的几个参数开关：0.2Qo（0.25Qo）调整：这条是针对框架-剪力墙结构，主要要注意以下几点： 对于框架柱数量从下到上基本不变的规则建筑，Qo（Vo-规范表示）取得是“ 地震作用标准值的结构底部总剪力”。对于框架柱数量从下至上分段有规律的 变化

14、的结构，Qo（Vo-规范表示）取得是“每段最下一层的地震作用标准值的 总剪力”对复杂结构框架的调整应专门研究框架剪力的调整方法。 框架剪力的调整必须满足规范规定的楼层“最小地震剪力系数（剪重比）”的 前提下进行。 在设计过程中根据“计算结果”来确定调整层数。 温度应力折减系数：程序一般推荐 0.75 或更低。混凝土结构设计规范的 5.3.6 条只是提出了原则性的要求。 材料信息就按实际情况填写即可。 设计信息： 分项系数和组合系数：一般工程都采用程序给出的隐含值，不要去改动它。 活荷载重力荷载代表值系数：按建筑抗震设计规范的 5.1.3 条取。 柱、墙荷载折减标志：要说明的是，在 PM 建摸中

15、也有“荷载折减”，他们 是叠加的，也就是 PM 中折减了，在空间程序计算中要在以前折减的基础上再 折减。所以需要设计者在选用这项时特别慎重。 柱配筋方式选择：有两种方式，单偏压和双偏压。单偏压程序就是按规范的 公式进行配筋计算的。双偏压，程序是按数值积分法计算的，所以对于不同的 “柱截面钢筋放置方式”就会得出不同的配筋计算结果。所以，建议整体计算 还是按“单偏压”计算，在得出固定的“柱截面钢筋放置方式”后，再进行复 核。 结构基本自振周期：程序给出的隐含值是按高层建筑混凝土结构技术规程 的附录 B 的公式：B.0.2 计算的。最好是将程序计算的精确值反填回来，再计 算。 （3）、TAT 中的弹

16、性节点：在 TAT 程序中也叫“特殊节点”，由于 TAT 程序 采用的是“刚性楼板假定”所以，在同层中，各节点具有相同的位移，没有相 对位移。弹性节点就是为了弥补这种假定对很多“空旷结构、错层结构”不合 理模拟的补充。 3）、SATWE 的参数及开关 总信息中： 墙元侧向节点信息：这是剪力墙计算“精度和速度”取舍的一个选择。选择 “内部节点”，那么剪力墙侧边的节点将作为内部节点而凝聚掉，但这样速度 快，精度稍有降低；作为“外部节点”，那么剪力墙侧边的节点也将作为出口 节点，这样墙元的变形协调性好，计算准确，但速度慢。 所以程序建议规则的结构可以选择“内部节点”，复杂的结构还是选择“外部 节点”进行计算。 地震信息中： 斜交抗侧力构件方向附加地震数：主要是针对“非正交的、平面不规则”的 结构，这里填的是除了两个正交的，还要补充计算的方向角数。相应角度：就是除 0、