PKPM参数设置和文本分析详解

PMCAD-SATWE计算

本文主要针对的对象是刚参加工作的员工，对一些计算时容易忽略或搞错的做法、参数等提出建议，供设计参考。

PKPM程序现在有很多计算参数是由设计人员来填写。程序放开这些参数有两个原因，首先就是要让设计人员真正的掌握工程的设计过程，能够尽可能的控制设计过程。其次就是要把一些关键的责任交由设计人员来负，程序只能起到设计工具的作用，不能代替设计。所以就需要我们的结构设计人员充分的理解程序的适用范围、条件和校对结果的合理性、可靠性。《高层建筑混凝土结构技术规程》的 5.1.16条要求?°对结构分析软件的计算结果，应进行分析结果判断，确认其合理、有效后方可作为工程设计的依据?±。

一、PMCAD中的建模

1．建议从建筑图直接转换，至少轴网可以转，可以节约时间，也不会搞错。

但有两点要注意：a.要拾取基点，否则会出现离原点太远的情况。

b.活荷载是否计算,缺省的是不计算。

2．剪力墙上洞口按梁还是按开洞？一般跨高比小于等于2.5，以剪切变形为主按开洞；跨高比大于等于5按框架梁输；在两者之间可酌情处理。当有框架梁垂直支承在连梁上时，按框架梁；其余情况根据高规7.1.8按跨高比确定是否为连梁。

3．斜屋面的输入问题：建议用斜梁法（即指定梁的相对标高）计算梁柱的强度；用斜杆法（即设2层，用斜杆连接）计算斜杆的轴压比和檐口水平梁的轴向拉力并按此拉力计算腰筋。注意程序不能自动处理风荷载，应人工算出斜面风荷，化为屋脊上的等效节点荷载输入。

4. 墙柱输入问题：原则上按实际输，满足墙按墙，满足柱按柱或异型柱。两者内力计算影响不大，但对刚度影响很大；

5.一根转换梁支承异型墙（即跨越两个节点）：应分两根梁，以变形一致原则分配梁宽，最后配筋叠加；

6.框支墙偏心问题：梁轴对柱的偏心，程序自动计入梁荷对柱产生的偏心弯矩；墙对下层梁轴偏心布置无效（图面能反应，但传力关系不能反映，如扭转效应），尤其不能设双轴线布墙，会导致传力关系错误。建议墙尽量布置在框支梁中，如果偏心较大，应设刚性辅助短梁来考虑扭转效应；由于转换层楼板采用弹性板，扭矩未折减，一般配筋会很大，应手算复核；

7.底部大空间落地剪力墙在端部及直接支承转换梁处设明柱；

8.多塔要围块，内力计算按实际，指标控制应分块计算。

二．荷载输入：

1．把恒、活分开输；

2．荷载应按实际输入，不必放大，当然不够更不行；

3．楼板恒载应包括板自重，输梁上恒载不必加自重，程序自动考虑；

4．隔墙荷载应包括两侧建筑做法，适当考虑砂浆、构造柱等，宜扣除门、窗；

5．隔墙位于楼板上时，宜布置虚梁导荷，也可以折算为楼面荷载；

6．剪力墙上有空调板或其它建筑线角时，应输入该部分荷载；

7．斜屋面荷载应等效化为水平荷载；

8．导荷方式一般不必改，按缺省的即可，楼梯间应按实际情况确定是否单向传递。

9．一般不建议考虑梁活荷载折减，因与SATWE重复考虑。

三．SATWE计算参数：

（1）水平力与整体坐标夹角（度）：一般取0度和迎风面最大的方向算两次。注意要重新生成数据文件和数检。

（2）混凝土容重（KN/m3）取28，若取25，需输入粉刷层荷载。

（3）地下室层数，取实际计算的地下室层数，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，地下室以上的风荷载、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、底部加强区也要用到这个参数。如果要用程序算人防，更应准确填写。

（4）结构体系：按实际从前往后填写，如既是复杂高层又是短肢剪力墙时，选短肢剪力墙结构。

（5）恒活荷载计算信息：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。若有竖吊构件（如吊柱），必须用一次性加载。

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算。

模拟施工方法2加载：一般不要用。对于“框剪结构”，采用模拟施工方法1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时，基础可参考使用。

（6）裙房层数及转换层所在层号应按计算层，而不是建筑层。

（7）结构温度应力计算信息：暂时不要用。

其它参数按通常取即可。

2.风荷载信息

（1）程序中给出的基本周期是采用近似方法计算得到的，建议计算出结构的基本周期后，再代回重新计算。

（2）修正后基本风压：一般按50年重现期的风压值采用，特别重要的或高度大于60m的高层按100年重现期的风压值采用。

（3）体型系数：一般带裙房或立面变化较大的建筑宜分段填写，地下室不必另外区分，程序自动考虑。3．地震信息

（1）必须选择“扭转耦联”

对于高层建筑，先选“偶然偏心”，在满足刚性楼板假定前提下计算楼层位移比,如果出现大于1.2的情况，可选择“双向地震”。

当选择“双向地震”后，可以按高规不选择“偶然偏心”。

如果考虑扭转耦联影响的双向地震地震作用效应小于考虑偶然偏心引起的地震作用效应时，应取后者以策安全，但二者不叠加计算。

带转换层的高层建筑结构，8度抗震设计时转换构件应考虑竖向地震影响。

（2）计算振型数，取3的倍数，高层建筑应至少取9个，考虑扭转耦联计算时，振型应不少于15个，对多塔结构不应少于塔数×9。计算时要检查Cmass-x及Cmass-y两向质量振型参与系数，均要保证不小于90％，达不到时，应增加振型数，重新计算。振型数也不宜过多，按刚性楼板时不能多过3X 楼层数。

（4）活荷质量折减系数（实际为组合值系数）一般取0.5，书库、档案库取0.8,按实际计算取1.0。（5）自振周期应考虑填充墙体对刚度的影响进行折减。当添充墙为砖墙且较多时：框架结构0.6-0.7，框剪结构0.7-0.8，剪力墙结构0.9-1.0。较少时上述值加0.1。

（6）斜交抗侧力构件附加地震：建议取“0、斜交抗侧力构件方向、最大地震作用方向（大于15度时）”3个。当总信息中水平力与整体坐标夹角为0时，0可不输入。

（7）抗震等级按实际取，不必填提高后的抗震等级，如短肢剪力墙的等级程序会自动提高。个别不同的可在特殊构件补充定义指定。

4．活荷信息

(1) “柱、墙、基础活荷载是否折减”，一般住宅、宿舍、旅馆、办公楼、医院病房、托儿所、幼儿园应折减。但对裙房会偏不安全，应复核。其余类型建筑建议不用程序折减，直接输入折减后的活荷载：如消防车在双向板和无梁楼盖直接输入16kN/m2计算梁、墙、柱及基础；楼板配筋按实际计算复核。(2) 活荷载不利布置：一般多层应考虑；高层活荷载大于4kN/m2时应考虑。

5. 调整信息

（1）“梁端弯矩调幅系数”0.8～0.9；转换层及嵌固层框架不应调幅，地下室顶板及屋顶梁也建议不调；

可在特殊构件补充定义指定不调幅。

（2）“梁设计弯矩增大系数”一般取1.0；高层建筑未考虑活荷载不利布置时取1.05。

现版本此系数与活荷载不利布置关联，考虑活荷载不利布置时，此系数不起作用。

2004版本梁弯矩放大系数与梁活荷载不利布置没有关联。

（3）“中梁刚度增大系数”现浇结构一般取2.0；预制楼板、板柱体系的等代梁取1；对不与刚性楼板相连的梁及连梁不起作用。

（4）“连梁刚度折减系数”一般取0.55, 当结构位移由风荷载控制，不宜小于0.8；

（5）“梁扭矩折减系数”一般取0.40；对不与刚性楼板相连的梁及弧梁不起作用。

（6）“全楼地震力放大系数”一般1.0，当λ不满足抗震规范5.2.5条时，用此系数调至满足，不要用程序自动调整；

（7）“0.2V0”框剪结构必须要求调整；对框架柱数量从下到上有规律变化的结构，Vo应取每段最下一层结构对应地震作用标准值的结构底部总剪力。转换层与裙房连在一起满足框剪结构条件时也应调整；（8）“顶塔楼内力放大”当振型数多于12个，取1，否则需放大取1.5~3。

6．设计参数

(1)考虑P--△效应：高层一般宜考虑。如能满足高规5.4.1条要求，也可不考虑。（在WMASS.OUT中）

(2)梁柱重叠部分简化为刚域：以考虑为妥。对于普通的多层框架可不考虑。

(3)混凝土柱的计算长度系数按混凝土规范的7.3.11-3计算：是否执行该条需要用户首先自行判断是否达到“75％”的弯矩比值，然后用户自行决定是否执行该条文，执行该条文可能使得计算长度系数变化较大。一般在地震7度、基本风压0.5及以上应该考虑。当有跨层柱，尤其是某一方向无梁时，程序往往会出错。应在SATWE图形检查时检查修改柱的计算长度系数，但修改只是当次有效。

柱配筋计算原则：一般建议使用单偏压计算，使用双偏压校核。在SATWE图形输出最后一项。对于单偏压，角筋仅供参考；而对于双偏压情况，实配角筋不应小于计算结果。

7．配筋信息

(1)梁箍筋间距：一般建议取200，配筋时换算；因现在把次梁也按主梁输入，次梁无加密区；现程序同时输出加密区及非加密区箍筋。

(2)墙体水平分布筋间距一般取150~200

(3)墙体竖向分布筋配筋率一般取0.25% 注意实际配筋时应满足此要求，因竖向分布筋的多少会影响端头暗柱的纵向配筋。

8.地下室信息

地下室一般与上部共同作用分析；需要注意的是现版本剪重比（水平地震力与整个结构竖向力的比值）与单独算上部不同，因为包括了地下室部分结构的重力，结果会偏小。2004年版本已改正。

(1) 回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，一般填3即可。

(2) 当地下室范围较小，刚度小于上部层刚度的2倍时，嵌固端考虑下移一层，在余下地下室层数前加“-”，表示在所填楼层完全嵌固。

(3) 外墙分布筋保护层厚度：35 50（考虑防水时）

其它参数按实际取即可。

9．特殊构件补充定义：

(1)连梁程序可自动搜索，但总存在一些特殊的情况使得搜索不够完全或准确；框支梁、框支柱、角柱等程序不会自动搜索，必须通过菜单〈特殊构件补充定义〉手动搜索；宜先指定框支柱后指定角柱；定义了角柱，程序自动按照双偏压计算。

(2)弹性楼板：弹性板3一般用于厚板转换层；弹性板6一般用于板柱结构，会使梁配筋减小；弹性膜一般用于普通转换层、裙房屋面、大开洞、连接薄弱处等。

(3)临空墙：如果用程序计算人防，应在此指定。

(4)抗震等级：同一结构不同部位的抗震等级不同时在此逐个指定。如转换层与裙房连在一起，按框-剪

定义非框支框架的抗震等级可能不同。高位转换的墙柱的抗震等级等。

10．刚度比计算

（1）剪切刚度：一般用于一层转换、砌体结构，也可用来判断地下室的嵌固点

（2）弯剪刚度：一般用于多层转换、带斜撑的钢结构

（3）抗规3.4.2中定义的刚度：所有的结构均可用

四．结构整体性能控制

1．位移控制：在刚性楼板假定下，考虑偶然偏心的位移比（最大弹性层间位移与层间平均位移之比）A级不大于1.5；B级及复杂高层不大于1.4。考虑双向地震时可不考虑偶然偏心。当最大水平位移、层间位移很小（限值的1/3）时可适当放宽。不考虑偶然偏心的最大弹性层间位移角满足高规4.6.3。

2.周期比（以扭转为主的基本周期与第一平动周期之比）A级不大于0.9；B级及复杂高层不大于0.85。以扭转为主的基本周期与第二平动周期之比不宜大于1。（扭转因子宜小于40%）。多塔及分缝结构应切开分别计算，分别验算。

3.刚度比控制：

4.剪重比：高规3.3.13 。当嵌固部位在地下室顶板时，一般不要求单独核算地下室层的剪力系数。

5.框-剪结构中框架结构承担的地震倾覆弯矩应小于50%总地震倾覆弯矩。否则按框架定义抗震等级、柱轴压比。

6.高层结构的稳定性验算：高规5.4.4。

7.质心和刚心宜尽量接近。

五．构件配筋的应注意的问题

由于现在整体计算、墙柱梁配筋经常不是同一人，设计人员在接手配筋设计时首先要清楚整体计算所用的参数，了解荷载取值，复核计算截面与实际是否相符，然后再进行设计。配筋时还应注意以下几个问题：

1．一般构件的配筋值是否符合构件的传力特征。

2．特殊构件（如转换梁、大悬臂梁、转换柱、跨层柱）应分析其内力、配筋是否正常？大悬臂梁、大跨度梁的裂缝、挠度是否满足要求？

3．柱、短肢剪力墙的轴压比，转换梁的剪压比是否满足要求？

4．个别构件的超筋的判断和处理。个别连梁的超筋是允许的，一般按最大配筋配，相应加强周边墙、梁配筋。但转换梁不允许超筋。

5. 应重视竖向构件的配筋：竖向构件大部分的配筋是构造配筋，这是对的，但并不意味着可以不看计算结果，均按构造配筋，尤其是框支柱、框支梁以上的二层剪力墙等重要部位。剪力墙分布钢筋除满足构造要求外，还应和计算所用的参数相符。

六．其它

1．建议楼板配筋直接用PKPM结果，前提是楼板厚度、混凝土、钢筋等级、荷载应输准确。需要注意的是：隔墙楼板上有隔墙时，应按等效荷载复核；考虑人防时，顶板需另外验算。

2．基础设计时，应读取JCCAD的标准组合结果，不宜直接采用SATWE结果。如果未输入基础层，应注意附加底层荷载。