摘要：筆者根據(jù)應(yīng)用PKPM軟件經(jīng)驗(yàn)，以及結(jié)合PKPM結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)軟件功能及相關(guān)規(guī)范，提出了PKPM軟件應(yīng)用在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中容易出現(xiàn)的錯(cuò)誤，并就這些錯(cuò)誤操作進(jìn)行了較為詳細(xì)的分析，同時(shí)就如何提高PKPM軟件在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)用中的合理性提出了筆者的看法，為結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員使用PKPM提供較有價(jià)值的參考。
　　關(guān)鍵詞：PKPM軟件；建筑結(jié)構(gòu)；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；參數(shù)選取
　　1. 引言
　　PKPM系列軟件是中國(guó)建筑科學(xué)研究院研發(fā)的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)軟件，其包括許多應(yīng)用軟件，其中最常用的有PK、PMCAD、TAT、SATWE和JCCAD等。由于PKPM系列軟件不僅具有快捷的建模功能，還具有強(qiáng)大的計(jì)算分析能力、自動(dòng)化程度高，因此日益受到廣大結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員的青睞，成為建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的權(quán)威軟件之一。但盡管如此，PKPM只能作為輔助設(shè)計(jì)工具，對(duì)于建模過程中參數(shù)以及步驟的選取還需要設(shè)計(jì)人員進(jìn)行操作，由此可知若設(shè)計(jì)人員對(duì)軟件操作不當(dāng)，將會(huì)導(dǎo)致軟件的計(jì)算結(jié)果有誤，另外，還要求設(shè)計(jì)人員能判別計(jì)算結(jié)果的合理性。基于此，本文結(jié)合使用PKPM經(jīng)驗(yàn)，提出PKPM軟件應(yīng)用在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中容易出現(xiàn)的錯(cuò)誤，并就這些錯(cuò)誤操作進(jìn)行了較為詳細(xì)的分析，同時(shí)就如何提高PKPM軟件在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)用中的合理性提出了筆者的看法。
　　2. 參數(shù)選取
　　2.1地震信息
　　在PKPM中水平地震力的輸入，主要通過建模時(shí)輸入地震信息來實(shí)現(xiàn)，由此可知道地震信息參數(shù)輸入的正確與否將會(huì)直接影響結(jié)構(gòu)受承受地震力大小的正確性。而地震信息中某些參數(shù)的輸入較難確定，對(duì)于沒有理解各參數(shù)的設(shè)計(jì)者來說，容易造成參數(shù)的輸入錯(cuò)誤。筆者根據(jù)多年從事PKPM結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)所得經(jīng)驗(yàn)，認(rèn)為在地震信息對(duì)話框中容易出現(xiàn)輸入錯(cuò)誤的參數(shù)如下，并就這些錯(cuò)誤的改正提出筆者的建議：
　　（1）單、雙向水平地震作用的選取。對(duì)于該參數(shù)的勾選主要根據(jù)結(jié)構(gòu)本身存在的質(zhì)量和剛度是否對(duì)稱來判斷，若結(jié)構(gòu)質(zhì)量和剛度存在明顯不對(duì)稱則應(yīng)勾選雙向水平地震力，考慮雙向水平地震作用下的扭轉(zhuǎn)效應(yīng)。但經(jīng)分析可發(fā)現(xiàn)，考慮雙向水平地震作用必然會(huì)比單向水平地震作用的計(jì)算結(jié)果偏大，從而導(dǎo)致梁柱的配筋量偏大。以一個(gè)不規(guī)則的三層普通框架結(jié)構(gòu)為例，計(jì)算結(jié)果表明考慮雙向水平地震作用比考慮單向水平地震作用的柱配筋明顯增加，可見該參數(shù)對(duì)于結(jié)構(gòu)用鋼量也有明顯影響，因此應(yīng)慎重考慮結(jié)構(gòu)的單雙向水平地震作用。
　　（2）耦聯(lián)選取。以筆者的工程經(jīng)驗(yàn)可發(fā)現(xiàn)，目前絕大多數(shù)結(jié)構(gòu)都存在不對(duì)稱性，加上結(jié)構(gòu)本身就存在相互耦聯(lián)的關(guān)系，因此筆者建議耦聯(lián)選項(xiàng)應(yīng)選取，而無論結(jié)構(gòu)質(zhì)量、剛度的對(duì)稱與否。
　　（3）是否考慮偶然偏心。偶然偏心的考慮與否一直是PKPM軟件初學(xué)者容易出錯(cuò)的地方。首先明確，偶然偏心是考慮了結(jié)構(gòu)不可預(yù)知的偏心現(xiàn)象，顯然對(duì)于一些質(zhì)量、剛度對(duì)稱的結(jié)構(gòu)來說，由于一般只考慮單向水平地震作用，那么另外一個(gè)方向的地震作用并沒有考慮，這時(shí)可通過5%的偶然偏心來進(jìn)行考慮。而對(duì)于質(zhì)量、剛度明顯不對(duì)稱的結(jié)構(gòu)來說，由于采用了雙向?qū)ζ降卣鹱饔茫�即考慮了兩個(gè)方向的偏心問題，因此就沒有必要再勾選偶然偏心選項(xiàng)，而且既考慮雙向水平地震作用，又考慮偶然偏心將會(huì)增大結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)成本。綜上所述，若選取了單向水平地震作用，則應(yīng)同時(shí)選取偶然偏心，若選擇雙向水平地震作用，則沒必要同時(shí)選取偶然偏心。由此可知，偶然偏心的選取最終還是依據(jù)結(jié)構(gòu)質(zhì)量、剛度的對(duì)稱性。
　　（4）周期折減系數(shù)的大小。周期折減系數(shù)也是PKPM初學(xué)者難以把握的參數(shù)，其難點(diǎn)在于如何定取折減系數(shù)的大小。筆者認(rèn)為關(guān)鍵在于理解周期折減系數(shù)是為何產(chǎn)生，而其產(chǎn)生的意義是什么。周期折減系數(shù)這個(gè)參數(shù)主要是由于填充墻而出現(xiàn)，由于實(shí)際上填充墻對(duì)結(jié)構(gòu)會(huì)提供一定的剛度，從而使實(shí)際結(jié)構(gòu)的周期會(huì)減小，但PKPM建模時(shí)只是把填充墻作為荷載加到梁上去，并沒有考慮填充墻所提供的剛度，因此實(shí)際結(jié)構(gòu)的周期按道理應(yīng)比計(jì)算所得到的周期要小，估在PKPM中采用周期折減系數(shù)來糾正計(jì)算模型以更吻合實(shí)際情況。顯然填充墻多則周期折減系數(shù)應(yīng)取得更小。對(duì)于周期折減系數(shù)的取值，應(yīng)按照《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》的3.3.16條(強(qiáng)條)要求，當(dāng)非承重墻體為填充磚墻時(shí)，框架結(jié)構(gòu)計(jì)算自振周期折減系數(shù)為0.6~0.7；剪力墻結(jié)構(gòu)0.9~1.0；框架一剪力墻結(jié)構(gòu)0.7~0.8；短肢剪力墻結(jié)構(gòu)0.8~0.9。
　　2.2調(diào)整信息
　　調(diào)整信息中存在幾個(gè)參數(shù)對(duì)于構(gòu)件內(nèi)力、配筋等有較大影響，其大小應(yīng)慎重定取。筆者就這幾個(gè)參數(shù)提出應(yīng)注意的地方：
　　（1）梁端彎矩調(diào)幅系數(shù)、梁跨中彎矩增大系數(shù)大小定取。由于鋼筋混凝土在豎向荷載作用下存在內(nèi)力重分布特性，從而致使梁端負(fù)彎矩減小，而梁跨中正彎矩增大的現(xiàn)象，因此應(yīng)對(duì)梁端彎矩調(diào)幅系數(shù)以及梁跨中彎矩增大系數(shù)進(jìn)行選取，一般梁端彎矩調(diào)幅系數(shù)應(yīng)控制在彈性理論計(jì)算彎矩的20%以內(nèi)，對(duì)于現(xiàn)澆框架梁一般選取梁端彎矩調(diào)幅系數(shù)為0.8~0.9，裝配整體式框架梁取0.7~0.8。但由于梁端負(fù)彎矩減小，必然導(dǎo)致梁端配筋減小，有可能會(huì)導(dǎo)致梁支座處的裂縫寬度超出限制，因此應(yīng)查看裂縫寬度一欄，若裂縫寬度不滿足允許值，則應(yīng)增大梁端彎矩調(diào)幅系數(shù)，或地選取“根據(jù)允許裂縫自動(dòng)選筋”選項(xiàng)，重新調(diào)整梁配筋直至滿足裂縫寬度要求。這是較多PKPM初學(xué)者容易忽略的問題。
　　（2）中梁剛度增大系數(shù)大小定取。“中梁”指的是兩側(cè)均有樓板與之相連的梁，若僅有一側(cè)樓板與之相連的梁，則稱為“邊梁”。對(duì)于整體式肋型樓蓋，由于樓板和梁澆筑在一起形成T型截面梁，因此對(duì)于“中梁”、“邊梁”來說，樓板會(huì)對(duì)它們提供一定剛度，在參數(shù)輸入中，只需輸入中梁剛度增大系數(shù)，程序會(huì)自動(dòng)計(jì)算邊梁增大系數(shù)。顯然考慮中梁剛度增大系數(shù)會(huì)使整體剛度增大，構(gòu)建內(nèi)力減小，而且得到的內(nèi)力、位移更符合實(shí)際情況。程序僅給出中梁剛度增大系數(shù)默認(rèn)值，但該值并非最優(yōu)值，設(shè)計(jì)人員可在在1.0~2.0范圍內(nèi)選取。根據(jù)筆者經(jīng)驗(yàn)：對(duì)現(xiàn)澆樓板中梁剛度放大系數(shù)可取為2；對(duì)現(xiàn)澆梁柱、預(yù)制樓板可取為1；對(duì)現(xiàn)澆梁柱，樓板為預(yù)制樓板加疊合板，可取為1.5。
　　3. 結(jié)構(gòu)合理性的控制參數(shù)
　　PKPM軟件對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行計(jì)算分析之后，還需要對(duì)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行檢查，這是驗(yàn)證模型是否正確的重要步驟之一。目前，新規(guī)范用于控制結(jié)構(gòu)合理性的主要指標(biāo)有周期比、位移比、剛度比、剛重比、剪重比等。筆者就其中容易判斷錯(cuò)誤的幾個(gè)參數(shù)進(jìn)行解析：

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