高级工程师论文范文PKPM软件在工程结构设计中的运用分析

　　当在PKPM软件中水平地震力输入的时候，通常是经过创建模型的过程中输入地震信息加以完成的。为此，可以推测出地震信息参数输入数值是否正确。这将直接关乎着工程结构地震承受力的具体状况。然而，地震信息当中的一些参数的输入存在一定的难度，针对那些对各个参数不理解的设计人员来讲，就非常容易造成参数输入上的误差。笔者依据这些年的PKPM结构设计经验，针对常见的地震信息对话框中易形成的输入误差及对应性的改正方法进行以下分析。

　　1.偶然偏心因素的影响

　　偶然偏心因素通常容易在PKPM软件初学者的人身上出现。第一，偶然偏心是对工程结构不能想到的偏心情况。很明显，针对那些质量和刚度对称的工程结构来讲，因通常只会兼顾单向水平地震的作用，而其他方向的地震作用将忽视掉。这种情况下可以通过5%的偶然偏心来将其考虑的。然而，针对质量、刚度不显著对称的工程结构来分析，因其选择使用的是双向对平地震作用。这种既兼顾了双向水平地震作用，又兼顾了偶然偏心则会造成工程结构设计成本大大增加。

　　总的来讲，如果选择单向水平地震作用，那么需要在此过程中选择偶然偏心;如果选择的是双向水平地震作用，那么就不需要了。为此，可以看出，偶然偏心的选择使用是需要依据工程结构的质量、刚度的对称性来决定的(《高层建筑混凝土结构技术规程》3.7.3条规定楼层位移计算时可不考虑偶然偏心的影响)。

　　2.周期折减系数的大小

　　周期折减系数是PKPM初学人员非常难掌握的参数。其中最大的难点在于，怎样定取折减系数的大小。笔者认为，最为重要的是对周期折减系数的产生有一定的认识和理解，明白其所形成的重要意义。周期折减系数参数通常是由填充墙的形成而出现的，因在现实的情况下填充墙会对工程结构供应一定的刚度，进而会促使现实结构周期缩减。但是，PKPM建模的过程当中仅仅是将填充墙当作荷载，并未对填充墙刚度进行考虑。为此，在现实的工程结构周期当中需要遵循相关理论应比计算得出的周期小一些，在PKPM当中选择使用周期折减系数将计算模型进行改正会跟实际状况相吻合有些。很明显，填充墙大多则周期折减系数应当取其最小。针对周期折减系数取值，应当遵循《高层建筑混凝土结构技术规程》的4.3.16条要求，在非承重墙体为填充砖墙的时候，框架结构计算自振周期折减系数为0.6～0.7;剪力墙结构0.9～1.0;框架一剪力墙结构0.7～0.8;短肢剪力墙结构0.8～0.9。

　　3.单、双向水平地震作用的选择

　　针对PKPM参数勾选通常是依据工程结构自身的质量、刚度的对称性来进行判定的，如果结构质量、刚度有显著的不对称情况那么最好应勾选双向水平地震力，兼顾双向水平地震作用下的扭转效应。经过对其浅析查处，当兼顾到双向水平地震作用的前期下必然会与单项水平地震作用所计算出的结果要大一些，进而会造成梁柱配筋量增大。以一个不规则的三层普通框架结构为例子，所计算出的结果显示，在兼顾双向水平地震作用下与兼顾单向水平地震作用的柱配筋所增加的非常显著。可以看出，PKPM参数针对工程结构钢使用量会有很大的影响。为此，在使用单双向水平地震作用的时候一定要谨慎选择。

　　4.耦联选择

　　总结自身多年的工程经验，当下不少的工程结构具有不对称的特点，加之钢结构自身所潜存的互相耦联的关系。为此，建议耦联选项应该进行选择，不管工程结构质量和刚度的对称情况怎样。

　　(二)调整信息

　　调整信息当中潜存的几个参数针对构件内力、配筋都会产生比较大的影响。为此，其大小一定要谨慎的选择。接下来针对几个参数提出需要加以注意的方面。

　　1.梁端弯矩调幅系数、梁跨中弯矩增大系数大小的确定

　　因钢筋混凝土在竖向荷载作用下会具有内力重分布的特点，进而会造成梁段负弯矩缩减，梁跨中正弯矩增加的情况出现。为此，需要针对梁端弯矩调幅系数和梁跨中弯矩增大系数加以挑选，通常梁端弯矩调幅系数最好掌控在弹性理论计算弯矩的20%以内，针对现浇框架梁通常会选择梁端弯矩幅度系数为0.8～0.9，装配整体式框架梁取0.7～0.8。但因梁端负弯矩缩减，一定会造成梁端配筋缩减，很有可能造成梁支座部位出现裂缝。为此，一定要检查裂缝宽度，假如裂缝宽度没有达到允许数值，那么一定要对梁端弯矩调幅系数进行调整，重新对梁配筋进行调整，直到达到裂缝宽度的相关要求。这一问题是PKPM初学人员比较容易忽视的。

　　2.中梁刚度增大系数大小的选择

　　“中梁”是指两侧都有楼板连接的梁，如果只有一侧楼板连接的梁，那么称其为“边梁”。针对整体式肋型楼盖，因楼板与梁浇筑共同构成形成T型截面梁。为此，针对“中梁”“边梁”来讲，楼板会为其供应一定的刚度，在输入参数的时候，仅需要输入中梁刚度增加的系数，程序会自动计算出边梁增加的系数。可以明显的看出，在兼顾到中梁刚度增加系数的情况下会使得整体刚度的提高，构件内力缩减，所获得的内力、位移将达到实际情况的需求。程序仅仅给出中梁刚度增加系数默认值。这一数值并不是最优值，结构设计工作者可以在1.0～2.0范围当中进行选择。依据本人的工作经验，针对现浇楼板当中梁刚度放大系数的可以选为2;针对现浇梁柱和制楼板的比例，可取为1;对现浇梁柱，楼板为预制楼板加叠合板，可取为1.5。

　　二、结构合理性的控制参数

　　PKPM软件针对工程结构开展相关计算和浅析后，需针对计算结果加以检查，这是验证模型正确性的关键方面。当下，新规范使用在掌控结构合理性的重要指标有周期比、位移比、刚度比、刚重比、剪重比等。其中，经常会出现的错误判断存在以下几个方面。

　　(一)周期比

　　周期比是对结构扭转效应的一个关键性标准，它的计算结构直接展现出结构抗侧力创建分布的合理性，为此可以看出，周期比结果是验证承载分布合理性的一个标准，忽视检查相关数据，很有可能造成结构布置的不科学。因此，通常会对不同状况内周期比检验指标做出对应的标准：对于A级高层建筑，其第一扭转周期除以第一平动周期之比不应大于0.9。针对第一扭转周期和第一平动周期的选择，结构设计工作者通常仅仅选择最大扭转、平动周期为第一扭转、平动周期。其实，这只是非常广泛的一种做法，很有可能造成结构出现最大扭转、平动周期非第一扭转、平动周期。实际上所选取的第一扭转、平动周期一定是周期值较大且其对应的振型为结构整体振动，如果仅是周期值大二与之对应的振型非结构整体振动那么是不可以选择这一周期值的。

　　(二)位移比

　　位移比指的是，掌控工程结构平面不规则性的关键性标准。位移比限制规定A级高层建筑层间位移比不能够大于1.2，且不应大于1.5。在此需要有关结构设计工作者加以特别注意的是，在楼板选择使用弹性楼板的情况下，一定要选择“对所有楼层强制采用刚性楼板假定”，这主要是由于PKPM计算的位移比是将楼板选择使用刚性楼板进行计算的，验算楼板在达到位移比要求的情况下，将楼板设定为弹性楼板之后开展其内力计算。

　　三、结语

　　经过对上面的问题浅析可以看出，选择使用PKPM软件开展土木工程结构设计仅仅是其中的一个辅助计算性能，其仍然有许多的参数需结构设计工作者进行选择、判定的，所以需要工程结构设计工作人员努力的提升专业知识和工程实践经验;同时，对于PKPM软件的依赖性，要进行有选择性的分析接受。

　　参考文献：

　　[1]范小平.PKPM软件在建筑结构设计中应注意的问题[J].重庆建筑，2008(2)：28-30.

　　[2]赵丽清.PKPM系列软件的应用与建筑结构设计[J].山西建筑，2007，3309)：362-363.