14次 結構計算是結構設計中非常重要的部分，隨著科技的發展，計算機硬件技術和建筑結構分析理論在不斷地發展和完善，計算機輔助設計系統在建筑工程設計領域中也得到了廣泛應用。PKPM系列軟件已成為結構設計人員必須正確掌握和熟練應用的基本技能。筆者結合工作實際 --> 1、PKPM軟件應用于結構設計時易出現的問題 1.1不清楚軟件的技術要求 每一種計算理論都有它的假定條件，每一個軟件的編制都符合特定的技術條件，熟悉的PKPM系列軟件也不例外，如果沒有很好地理解軟件技術條件，便不能很好地利用軟件來解決實際問題。 1.2超越規范要求進行設計 1.2.1磚混結構 《建筑抗震設計規范》中明確指出，多層砌體房屋的設計由高度和層數兩個指標控制，一般認為超過了其中的一個控制指標就是超規范設計。近年來，一些抗震設防烈度為7度的地區所建磚混建筑物，相繼出現7層帶半地下室磚混住宅。半地下室、全地下室的判別應根據房屋埋深和嵌固情況確定計算簡圖。嚴格地講，按“抗規”的規定，帶半地下室住宅房屋的高度和層數應從地下室地面算起，也就是說7層帶半地下室建筑的實際層數應為8層。這樣的建筑無論是高度還是層數都超越了規范的規定。 1.2.2底層框架磚房 底層框架磚房除存在上述高度和層數超規范問題以外，還存在底層框架本身的設計超規范問題。“抗規”中提到的底層框架是指底層為框架的抗震墻承重結構且宜采用鋼筋混凝土抗震墻，但抗震烈度為6度和7度地區可采用普通磚抗震墻，但其構造措施必須滿足“抗規”中的有關規定。有些工程雖采用普通磚抗震墻但不滿足“抗規”要求，使底層框架抗震能力不足。 1.3過分依賴計算機分析結果 建筑物抗震設計包括三部分內容：概念設計、構造設計和結構計算。地震是一種復雜的自然現象，對建筑物的地震破壞機理還不十分清楚，對地震的破壞現象也只是停留在感性認識階段，建筑物抗震計算的原理只是一種近似方法。所以在進行建筑物抗震設計時，一定要遵循“抗規”提出的抗震設計原則和抗震設計構造要求，正確應用CAD設計軟件，提高建筑結構設計質量。實際工程中，不同程度地存在著忽視抗震概念設計和構造設計的問題。 例如，某7度抗震區磚混建筑，一層為汽車庫，上部五層為住宅，結構布置均勻規整，但上部住宅的縱墻與一層汽車庫的縱墻不對齊，使作為上部主要承重和抗震墻體的內縱墻卻沒有基礎，而是坐落于汽車庫的內橫墻上，也就是說上部五層墻體的線荷載變為集中荷載傳于汽車庫橫墻上，這種結構的傳力路線是最不利的。 再如，某7層磚混結構商品樓，下部二層為商業網點，，上部五層為住宅，但下部一層均為貫通整個進深的單間商店，開間為3.6m～3.9m，其實就是一層只有橫墻而沒有縱墻，這樣的建筑其縱向的抗震能力很小，是不能夠按磚混結構來設計的。以上兩個例子雖然其層數及高度均符合規范要求，但其結構的選型是錯誤的，導致其抗震性能極差，不能滿足設計要求。 又如，底層框架結構上部磚房的構造措施比多層磚房的構造措施要嚴格一些，要求構造柱的縱向鋼筋≮4φ14，箍筋間距≯200mm等。對底框結構的過渡層構造要求更加嚴格，要求過渡層應在底部框架柱對應位置處設置構造柱。過渡層的底板采用現澆混凝土板，板厚不應小于≮120mm。不能按磚房的抗震措施來設計，也不能單憑計算結果來判斷結構的可靠性。上述兩個例子結構的靜力計算是沒問題的，而縱向抗震能力明顯不足。 2、PKPM軟件應用于結構設計時應注意的事項 2.1平面框排架計算及繪圖軟件PK的應用 ①框架繪圖。有時計算結果顯示梁柱超筋時，往往能通過繪圖，但要注意此時的繪圖結果是錯誤的，其顯示的配筋情況可能比計算小得多，必須修改計算數據文件后梁柱計算都不超筋時其繪圖結果才是準確的。②注意審查每一個柱的軸壓比信息。PK軟件對柱的超筋控制是以最大配筋率來控制的，有時雖然軟件未顯示柱的超筋信息，但并不能說明所選的柱截面是合適的。 2.2獨立基礎及條形基礎設計軟件JCCAD的應用 采用地基基礎計算軟件進行基礎計算時，結構設計人員必須注意兩個問題：地基土的反力分布和地基土的壓縮變形的處理方法及上部結構的剛度如何處理。根據建筑地基基礎設計規范要求，地基反力按直線分布假設進行計算時，兩端邊跨應乘以放大系數。當采用彈性地基模型計算時，應考慮上部結構剛度的影響。當基礎梁上有剪力墻時，基礎梁的剛度應擴大。 ①對磚混結構：選擇荷載種類為磚混荷載，此荷載為經PMCAD軟件進行磚混抗震計算后的荷載。②對框架結構：一般應計入經PK軟件計算的PK荷載并在PK荷載中計入地震荷載組合，經縱橫兩個方向的驗算后綜合確定基礎選用的合理值或計入經TAT、SATWE計算的荷載組合。若只經PM恒、活荷載計算，則結果在地震區會明顯偏小。③當結構采用樁基時注意群樁沉降的修正并進行整體彎矩的計算。當采用樁筏基礎時，一般采用厚板有限元模型進行設計。 2.3結構平面輔助設計軟件PMCAD的應用 2.3.1建立交互式結構模型。 結構模型中所有的構件均在此項操作中輸入，輸入的數據（參數、截面尺寸、荷載等）尤其是控制總信息等原始數據必須正確合理，既要符合有關的規范和標準，又要結合正確的結構力學模型。應注意的是：凡是結構布置形式及構件尺寸和荷載不同的結構層均應描述為不同的結構標準層，對上下層柱變截面情況用構件相對節點的偏心描述，注意在節點過密時墻體及梁布置的連續性。在布置過兩個或更多的標準層后，不能使用圖案編輯菜單對某一層或某一部分拖動或平移，因為所有的節點位置都是用相對原點的位置描述的，拖動或平移會造成上下層節點錯位。全樓的組裝必須是自下而上的標準層組裝，不能把后一個標準層組裝于前一個標準層之前。填充墻不能作為墻體輸入，只能按梁輸入，在梁上輸入附加荷載值。在此輸入的荷載值應是荷載標準值，不是設計值。 2.3.2生成PK文件 對磚混結構，按連梁生成墻梁的PK數據文件，在沒有進行磚混抗震驗算時梁上沒有上部墻體及以上層樓板傳來的荷載。底框磚房的底層框架梁不可用生成連梁的方法生成PK數據文件，否則會引起框架上地震荷載的漏項，應采用磚混底框形成數據文件。在此項操作中生成的連梁PK，應打開數據文件修改支座情況，主要是依據實際情況修改梁與柱是鉸接還是固接。在此菜單生成的框架PK文件應打開修改梁慣性矩增大系數和梁端彎矩調幅系數，否則PK軟件按梁混凝土彈性工作配筋，使支座鋼筋偏大而跨中鋼筋偏小。 3、結語 在應用PKPM系列軟件進行結構設計時，從模型簡化、荷載匯總、結構計算到施工圖繪制的全過程，應認真考慮設計的每一環節，不僅保證計算模型的簡化與實際工程相吻合，使計算假定與實際情況相一致，而且應注意設計軟件的適用條件及其技術條件，正確地使用CAD軟件，保證計算結果準確。更要加強規范的學習，加強概念設計，保證結構滿足各項構造措施的要求，使建筑結構能夠承受可能出現的各種作用，保證結構具有良好的工作性能和耐久性能。
