摘要：結(jié)構(gòu)計算是結(jié)構(gòu)設(shè)計中非常重要的部分，隨著科技的發(fā)展，計算機硬件技術(shù)和建筑結(jié)構(gòu)分析理論在不斷地發(fā)展和完善，計算機輔助設(shè)計系統(tǒng)在建筑工程設(shè)計領(lǐng)域中也得到了廣泛應(yīng)用。PKPM系列軟件已成為結(jié)構(gòu)設(shè)計人員必須正確掌握和熟練應(yīng)用的基本技能。筆者結(jié)合工作實際，簡要介紹在使用該結(jié)構(gòu)軟件的過程中容易出現(xiàn)的問題及設(shè)計時應(yīng)注意的事項。

　　關(guān)鍵詞：PKPM軟件；建筑結(jié)構(gòu)；結(jié)構(gòu)設(shè)計；應(yīng)用

　　1、PKPM軟件應(yīng)用于結(jié)構(gòu)設(shè)計時易出現(xiàn)的問題
　　1.1不清楚軟件的技術(shù)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(shù)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(shù)條件，便不能很好地利用軟件來解決實際問題。
　　1.2超越規(guī)范要求進(jìn)行設(shè)計
　　1.2.1磚混結(jié)構(gòu)
　　《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》中明確指出，多層砌體房屋的設(shè)計由高度和層數(shù)兩個指標(biāo)控制，一般認(rèn)為超過了其中的一個控制指標(biāo)就是超規(guī)范設(shè)計。近年來，一些抗震設(shè)防烈度為7度的地區(qū)所建磚混建筑物，相繼出現(xiàn)7層帶半地下室磚混住宅。半地下室、全地下室的判別應(yīng)根據(jù)房屋埋深和嵌固情況確定計算簡圖。嚴(yán)格地講，按“抗規(guī)”的規(guī)定，帶半地下室住宅房屋的高度和層數(shù)應(yīng)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(shù)應(yīng)為8層。這樣的建筑無論是高度還是層數(shù)都超越了規(guī)范的規(guī)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(shù)超規(guī)范問題以外，還存在底層框架本身的設(shè)計超規(guī)范問題。“抗規(guī)”中提到的底層框架是指底層為框架的抗震墻承重結(jié)構(gòu)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(qū)可采用普通磚抗震墻，但其構(gòu)造措施必須滿足“抗規(guī)”中的有關(guān)規(guī)定。有些工程雖采用普通磚抗震墻但不滿足“抗規(guī)”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(jié)果
　　建筑物抗震設(shè)計包括三部分內(nèi)容：概念設(shè)計、構(gòu)造設(shè)計和結(jié)構(gòu)計算。地震是一種復(fù)雜的自然現(xiàn)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(xiàn)象也只是停留在感性認(rèn)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(jìn)行建筑物抗震設(shè)計時，一定要遵循“抗規(guī)”提出的抗震設(shè)計原則和抗震設(shè)計構(gòu)造要求，正確應(yīng)用CAD設(shè)計軟件，提高建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計質(zhì)量。實際工程中，不同程度地存在著忽視抗震概念設(shè)計和構(gòu)造設(shè)計的問題。
　　例如，某7度抗震區(qū)磚混建筑，一層為汽車庫，上部五層為住宅，結(jié)構(gòu)布置均勻規(guī)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(nèi)縱墻卻沒有基礎(chǔ)，而是坐落于汽車庫的內(nèi)橫墻上，也就是說上部五層墻體的線荷載變?yōu)榧泻奢d傳于汽車庫橫墻上，這種結(jié)構(gòu)的傳力路線是最不利的。
　　再如，某7層磚混結(jié)構(gòu)商品樓，下部二層為商業(yè)網(wǎng)點，，上部五層為住宅，但下部一層均為貫通整個進(jìn)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(jié)構(gòu)來設(shè)計的。以上兩個例子雖然其層數(shù)及高度均符合規(guī)范要求，但其結(jié)構(gòu)的選型是錯誤的，導(dǎo)致其抗震性能極差，不能滿足設(shè)計要求。
　　又如，底層框架結(jié)構(gòu)上部磚房的構(gòu)造措施比多層磚房的構(gòu)造措施要嚴(yán)格一些，要求構(gòu)造柱的縱向鋼筋≮4φ14，箍筋間距≯200mm等。對底框結(jié)構(gòu)的過渡層構(gòu)造要求更加嚴(yán)格，要求過渡層應(yīng)在底部框架柱對應(yīng)位置處設(shè)置構(gòu)造柱。過渡層的底板采用現(xiàn)澆混凝土板，板厚不應(yīng)小于≮120mm。不能按磚房的抗震措施來設(shè)計，也不能單憑計算結(jié)果來判斷結(jié)構(gòu)的可靠性。上述兩個例子結(jié)構(gòu)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(yīng)用于結(jié)構(gòu)設(shè)計時應(yīng)注意的事項
　　2.1平面框排架計算及繪圖軟件PK的應(yīng)用
　�、倏蚣芾L圖。有時計算結(jié)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(jié)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(shù)據(jù)文件后梁柱計算都不超筋時其繪圖結(jié)果才是準(zhǔn)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(chǔ)及條形基礎(chǔ)設(shè)計軟件JCCAD的應(yīng)用
　　采用地基基礎(chǔ)計算軟件進(jìn)行基礎(chǔ)計算時，結(jié)構(gòu)設(shè)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(jié)構(gòu)的剛度如何處理。根據(jù)建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范要求，地基反力按直線分布假設(shè)進(jìn)行計算時，兩端邊跨應(yīng)乘以放大系數(shù)。當(dāng)采用彈性地基模型計算時，應(yīng)考慮上部結(jié)構(gòu)剛度的影響。當(dāng)基礎(chǔ)梁上有剪力墻時，基礎(chǔ)梁的剛度應(yīng)擴(kuò)大。
　�、賹Υu混結(jié)構(gòu)：選擇荷載種類為磚混荷載，此荷載為經(jīng)PMCAD軟件進(jìn)行磚混抗震計算后的荷載。②對框架結(jié)構(gòu)：一般應(yīng)計入經(jīng)PK軟件計算的PK荷載并在PK荷載中計入地震荷載組合，經(jīng)縱橫兩個方向的驗算后綜合確定基礎(chǔ)選用的合理值或計入經(jīng)TAT、SATWE計算的荷載組合。若只經(jīng)PM恒、活荷載計算，則結(jié)果在地震區(qū)會明顯偏小。③當(dāng)結(jié)構(gòu)采用樁基時注意群樁沉降的修正并進(jìn)行整體彎矩的計算。當(dāng)采用樁筏基礎(chǔ)時，一般采用厚板有限元模型進(jìn)行設(shè)計。
　　2.3結(jié)構(gòu)平面輔助設(shè)計軟件PMCAD的應(yīng)用
　　2.3.1建立交互式結(jié)構(gòu)模型。
　　結(jié)構(gòu)模型中所有的構(gòu)件均在此項操作中輸入，輸入的數(shù)據(jù)（參數(shù)、截面尺寸、荷載等）尤其是控制總信息等原始數(shù)據(jù)必須正確合理，既要符合有關(guān)的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，又要結(jié)合正確的結(jié)構(gòu)力學(xué)模型。應(yīng)注意的是：凡是結(jié)構(gòu)布置形式及構(gòu)件尺寸和荷載不同的結(jié)構(gòu)層均應(yīng)描述為不同的結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)層，對上下層柱變截面情況用構(gòu)件相對節(jié)點的偏心描述，注意在節(jié)點過密時墻體及梁布置的連續(xù)性。在布置過兩個或更多的標(biāo)準(zhǔn)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(jié)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(jié)點錯位。全樓的組裝必須是自下而上的標(biāo)準(zhǔn)層組裝，不能把后一個標(biāo)準(zhǔn)層組裝于前一個標(biāo)準(zhǔn)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(yīng)是荷載標(biāo)準(zhǔn)值，不是設(shè)計值。
　　2.3.2生成PK文件
　　對磚混結(jié)構(gòu)，按連梁生成墻梁的PK數(shù)據(jù)文件，在沒有進(jìn)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(shù)據(jù)文件，否則會引起框架上地震荷載的漏項，應(yīng)采用磚混底框形成數(shù)據(jù)文件。在此項操作中生成的連梁PK，應(yīng)打開數(shù)據(jù)文件修改支座情況，主要是依據(jù)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(yīng)打開修改梁慣性矩增大系數(shù)和梁端彎矩調(diào)幅系數(shù)，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(jié)語
　　在應(yīng)用PKPM系列軟件進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計時，從模型簡化、荷載匯總、結(jié)構(gòu)計算到施工圖繪制的全過程，應(yīng)認(rèn)真考慮設(shè)計的每一環(huán)節(jié)，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(yīng)注意設(shè)計軟件的適用條件及其技術(shù)條件，正確地使用CAD軟件，保證計算結(jié)果準(zhǔn)確。更要加強規(guī)范的學(xué)習(xí)，加強概念設(shè)計，保證結(jié)構(gòu)滿足各項構(gòu)造措施的要求，使建筑結(jié)構(gòu)能夠承受可能出現(xiàn)的各種作用，保證結(jié)構(gòu)具有良好的工作性能和耐久性能。