摘要:PKPM应用于结构设计时，存在各种问题。本文就几个常见问题进行了简要分析，并提出了对策。工程师应合理处理这些问题，使结构设计更加合理，提高建筑质量。
关键词:PKPM；结构设计；问题
中国图书馆分类号:TB482.2文献识别码:A篇号:
1前言
随着计算机软件开发技术的飞速发展，计算机软件已经应用到各个行业，尤其是建筑行业，计算机辅助设计也越来越完善。PKPM软件是由中国建筑科学研究院开发的功能较为完善的大型建筑设计软件。广泛应用于建筑行业，给结构工程师带来了极大的便利。然而，在实际应用中，PKPM仍然存在一些问题。本文结合实际工程对可能出现的问题进行了简要的探讨和分析，希望能给以后的设计工作带来帮助。
2交互结构模型的建立
模型中的所有组件都被输入到该操作中。需要注意的是，所有具有不同结构布置形式、构件尺寸和荷载的结构层都应描述为不同的结构标准层。对于上下柱的变截面，当节点过于密集时，应采用构件相对于节点的偏心距来描述墙和梁布置的连续性。在两个或两个以上的标准层布局后，不能使用图案编辑菜单拖动或平移某一层或某一部分，因为所有节点位置都是用相对于原点的位置来描述的，拖动或平移会造成上下节点错位。整栋楼的组装必须是自下而上的标准层组装，后一层标准层不能先于前一层组装。填充墙不能作为墙输入。这里输入的载荷值应该是标准载荷值，而不是设计值。
3确定设计参数
3.1梁端负弯矩调幅系数
在竖向荷载作用下，钢筋混凝土框架梁的设计允许考虑混凝土塑性变形的内力重分布，适当减小支座负弯矩，以减少支撑用钢量，便于施工。框架梁梁端支座负弯矩调制后，程序根据平衡条件自动增加梁中部弯矩，但支座负弯矩调幅不宜过大。一般应控制在弹性理论计算弯矩的20%以内，即梁端负弯矩调幅系数可从0。8到1.0调幅系数较低时，设计人员必须在梁的施工图菜单中检查加固梁支座处的裂缝宽度是否能满足规范要求。如果不是，重新选择梁端负弯矩调幅系数或点击“按允许裂缝自动选择配筋”选项，重新调整梁配筋，直到满足裂缝宽度要求。目前很多设计师还没有注意到这一点。另外，当梁端支座负筋的配筋没有大到不会造成钢筋布置的困难时，不需要调整支座负筋的幅度，因为整个结构体系的变形程序是按照弹性理论进行分析计算的，支座的幅度调整实际上削弱了梁柱构件之间的约束， 这使得结构体系实际上偏离了弹性理论的边界范畴，导致整个结构的变形。
3.2地震作用
(1)对于耦合方案，总是建议采用质量和刚度分布对称的结构或质量和刚度分布明显不对称的结构。(2)双向水平地震作用下，质量和刚度分布明显不对称的结构应计入扭转效应。结果表明，在计算规则框架中考虑双向水平地震作用时，角柱的配筋增加了10%左右，而其他柱的配筋变化不大。对于不规则框架，考虑双向地震后，角、中、边柱的配筋明显增加。通过单向偏压下双向地震力和柱的计算，以及双向地震力和双偏压下的计算对比，可以看出后者计算的柱配筋明显大于前者，建议同时验算双向地震力和柱配筋时要非常谨慎。(3)单向地震力的计算应考虑偶然偏心的影响。从施工角度考虑5%的偶然偏心率。计算表明，当计算中考虑偶然偏心时，构件内力将增加5%~10%。计算中考虑了偶然偏心，使构件的位移显著增加，平均为18.47%。但需要注意的是，对于不规则结构，应采用双向地震作用，不能与“偶然偏心”同时作用。“偶然偏心”和“双向地震力”应该是其中之一，而不是两者。综上所述，在选取地震参数时，建议采用以下选取方法:当是多层时(≤8层，≤30m)，既可以考虑扭转耦联，也可以考虑非扭转耦联；对于一般高层，可以选择耦合+偶然偏心；当是不规则高层建筑，满足两个以上反规则的不规则性，或位移比接近极限时，应考虑双向地震作用。(4)计算振型数。计算地震作用时，振型数的选取应遵循《建筑抗震设计规范》(GBJ 50011-2001)第5.5.2条的规定。“一般可将振型数取为振型参与质量达到总质量的90%所需的振型数”。此项可按不小于3的倍数填写。地震作用采用抗侧刚度计算时，若不考虑耦合振动，计算振型数不应大于结构层数；如果考虑耦合振动，计算出的振型数一般不小于9，不大于层数的3倍。用总刚度计算地震作用时，振型数可不受上限选择，一般大于12。振动模式的数量与结构层数和结构形式有关。当结构层数较多或结构层刚度突然变化较大时，振型数也应较多，如顶部有小塔和转换层的结构形式。对于双塔建筑，振型数N mode≥12，双塔以上结构数量较多。(5)周期缩减系数。根据《高层建筑混凝土结构技术规程》第3.3.16条(强条)的要求，按第3.3.17条减少此参数。当非承重墙体为填充墙时，计算高层建筑结构的自振周期折减系数，对于框架结构可取0.6 ~ 0.7；0.7~0.8为框架剪力墙结构；剪力墙结构0.9 ~ 1.0；短肢剪力墙结构0.8~0.9。当采用其他非承重墙时，周期折减系数可根据工程情况确定。(6)结构阻尼比。钢筋混凝土结构为0.05，不超过12层的钢结构为0.035，超过12层的钢结构为0.02，混合结构为0.030。
3.3基本风压w
该程序要求手动输入修正的基本风压W..《建筑结构荷载规范》第7.1.2条规定，基本风压应为50年一遇的风压。对于高层、超高层等对风荷载比较敏感的结构，基本风压应适当增大，并在相关结构设计规范中予以规定。根据《高层建筑混凝土结构技术规范》第3.2.2条，对风荷载特别重要或敏感的高层建筑的基本风压应为百年一遇的风压值。根据规范，高度大于60m的房屋均为高层建筑，对风荷载比较敏感。(2)地面粗糙度可分为A、B、C、d四类，该参数程序需要手工输入。需要注意的是，C类是指建筑物密集的城区；D类是城区，建筑密集，房屋高大。(3)结构基本周期:可用结构力学方法计算。规则结构的比较也可以用近似法计算:框架结构:T=(0.08- 1.00)N框架-剪力墙结构，框架-筒体结构:T=(0.06- 0.08)N剪力墙结构，筒中筒结构:T= (0.05- 0.06) N其中:N为结构层数。程序中给出的基本周期是用近似方法计算的。建议根据结构类别，用上述近似公式计算值填入参数。程序计算完结构的基本周期后，会重新计算。
3.4模型简化中的问题及解决方案
在模型简化的过程中，往往没有统一的标准，结构设计人员一般按照自己的意愿进行简化，造成以下问题:(1)施工图与计算模型不一致。由于结构专业建模过早，往往多次调整建筑方案，但与结构设计师的有效沟通不及时，导致各专业之间设计工作脱节。但在施工图审核的最后阶段没有及时发现，最终可能导致剪力墙洞口尺寸、门窗位置、剪力墙长度和厚度、框架柱计算高度与施工图不一致。PKPM分析后，部分构件的配筋会发生扭曲，甚至配筋不足。要解决这个问题，设计师要在设计的各个环节加强沟通，避免不必要的错误。(2)框架计算模型不合理。在实际设计中，常见的无地下室的钢筋混凝土框架结构有很多，如工业厂房、低层住宅等。0.000 m附近没有基础梁，所以要把基础梁作为输入模型的一层，因为这一层没有楼板约束，即不满足PKPM程序中设定的无限平面刚度的计算假设。因此，使用SATWE进行计算时，应定义弹性节点，采用总刚度分析。(3)底层高度取值不当。设计师在组装标准层时，底层的高度通常为一层顶部0.000m，这是不合适的。因为设计规范规定，底柱的计算高度应为基础顶部至首层顶部的高度。
4结论
在实际工程的设计过程中，要认真考虑设计的各个环节，各种参数要按照国家标准正确选择。模型的简化应符合工程实际，使计算假设符合实际情况。除此之外，还要注意设计软件的适用条件和技术条件，正确使用PKPM软件，保证计算结果的准确性，使建筑结构能够承受各种可能的功能，保证结构具有良好的工作性能和耐久性，从而设计出优良的工程。
引用:
[1]GB 50011-2001，建筑抗震设计规范[S].
[2]JGJ3-2002，高层建筑混凝土结构技术规程[S].
[3]GB50010-2002，混凝土结构设计规范[S].
[4]PKPM系列结构设计软件应用资料[R]。
