51 PKPM计算关于结构稳定性的验算与控制

PKPM高层结构设计中经常要控制轴压比、剪重比、刚度比、周期比、位移比和刚重比“六种比值”高层结构设计中经常要控制轴压比、剪重比、刚度比、周期比、位移比和刚重比“六种比值”，-1、轴压比：主要为控制结构的延性，规范对墙肢和柱均有相应限值要求-2、剪重比：主要为控制各楼层最小地震剪力，确保结构安全性-3、刚度比：主要为控制结构竖向规则性，以免竖向刚度突变，形成薄弱层-4、位移比：主要为控制结构平面规则性，以免形成扭转，对结构产生不利影响。

-5、周期比：主要为控制结构扭转效应，减小扭转对结构产生的不利影响-6、刚重比：主要为控制结构的稳定性，以免结构产生滑移和倾覆-位移比（层间位移比）:-1.1 名词释义：-（1）位移比：即楼层竖向构件的最大水平位移与平均水平位移的比值。

-（2) 层间位移比：即楼层竖向构件的最大层间位移角与平均层间位移角的比值。

-其中：-最大水平位移：墙顶、柱顶节点的最大水平位移。

-平均水平位移：墙顶、柱顶节点的最大水平位移与最小水平位移之和除2。

-层间位移角：墙、柱层间位移与层高的比值。

-最大层间位移角：墙、柱层间位移角的最大值。

-平均层间位移角：墙、柱层间位移角的最大值与最小值之和除2。

-1.3 控制目的: -高层建筑层数多，高度大，为了保证高层建筑结构具有必要的刚度，应对其最大位移和层间位移加以控制，主要目的有以下几点：-1 保证主体结构基本处于弹性受力状态，避免混凝土墙柱出现裂缝，控制楼面梁板的裂缝数量，宽度。

-2 保证填充墙，隔墙，幕墙等非结构构件的完好，避免产生明显的损坏。

-3．控制结构平面规则性，以免形成扭转，对结构产生不利影响。

-1.2 相关规范条文的控制：-[抗规]3.4.2条规定，建筑及其抗侧力结构的平面布置宜规则，对称，并应具有良好的整体性，当存在结构平面扭转不规则时，楼层的最大弹性水平位移(或层间位移)，不宜大于该楼层两端弹性水平位移(或层间位移)平均值的1.2倍。

高层建筑结构设计必须检查的计算结果输出信息1、轴压比：主要为控制结构的延性，规范对墙肢和柱均有相应限值要求，见抗规6.3.7和6.4.6。

2、剪重比：主要为控制各楼层最小地震剪力，确保结构安全性，参见《高规》的表3.3.13；地震规范的表5.2.5同。

程序对算出的“楼层最小地震剪力系数”如果不满足规范的要求，将给出是否调整地震剪力的选择。

根据规范组的解释，如果不满足，就应调整结构方案，直到达到规范的值为止，而不能简单的调大地震力。

（A级高度高层建筑的楼层层间抗侧力结构的受剪承载力不宜小于其上一层受剪承载力的80%，不应小于其上一层受剪承载力的65%，B级高度高层建筑的楼层层间抗侧力结构的受剪承载力不宜小于其上一层受剪承载力的75%。

注：楼层层间抗侧力结构受剪承载力是指在所考虑的水平地震作用方向上，该层全部柱及剪力墙的受剪承载力之和。

）见wmass.out3、刚度比：主要为控制结构竖向规则性，以免竖向刚度突变，形成薄弱层。

新抗震规范附录E2.1规定，转换层结构上下层的侧向刚度比不宜大于2。

新高规的4.4.3条规定，抗震设计的高层建筑结构，其楼层侧向刚度不宜小于相临上部楼层侧向刚度的70%或其上相临三层侧向刚度平均值的80%新高规的5.3.7条规定，高层建筑结构计算中，当地下室的顶板作为上部结构嵌固端时，地下室结构的楼层侧向刚度不应小于相邻上部结构楼层侧向刚度的2倍。

新高规的10.2.6条规定,底部大空间剪力墙结构,转换层上部结构与下部结构的侧向刚度,应符合高规附录D 的规定。

D.0.1：底部大空间为一层的部分框支剪力墙结构,可近似采用转换层上、下层结构等效刚度比γ表示转换层上、下层结构刚度的变化,非抗震设计时γ不应大于3,抗震设计时不应大于2D.0.2：底部为2-5层大空间的部分框支剪力墙结构,其转换层下部框架一剪力墙结构的等效侧向刚度与相同或相近高度的上部剪力墙结构的等效侧向刚度比γe宜接近1,非抗震设计时不应大于2,抗震设计时不应大于1.3。

必须检查的PKPM计算结果输出信息PKPM（平面剪力墙结构设计与计算软件）是一种常用的建筑结构设计和分析软件，主要用于计算平面剪力墙结构的受力性能和稳定性。

在进行PKPM计算时，输出的信息对于工程师和设计师来说非常重要，以下是一些必须检查的PKPM计算结果输出信息：1.结构受力情况：PKPM可以输出各个构件（如墙体、柱子、梁等）的受力情况，包括受力大小和受力位置。

这对于工程师来说非常重要，可以帮助他们判断结构的承载能力和是否满足设计要求。

2.结构位移：PKPM可以计算和输出结构的位移情况，包括水平位移和垂直位移。

这对于工程师来说非常重要，可以帮助他们判断结构的变形程度和是否满足使用要求。

3.结构刚度：PKPM可以计算和输出结构的刚度，包括全局刚度和局部刚度。

这对于工程师来说非常重要，可以帮助他们判断结构的抗震性能和稳定性。

4.配筋设计：PKPM可以根据结构的受力情况和构件的尺寸要求，计算并输出结构的配筋设计方案。

这对于设计师来说非常重要，可以帮助他们确定适当的钢筋尺寸和数量，以满足结构的强度要求。

5.结构荷载：PKPM可以计算和输出结构的荷载情况，包括静力荷载和动力荷载。

这对于工程师来说非常重要，可以帮助他们确定结构受力状态和是否满足设计要求。

6.结构稳定性：PKPM可以计算和输出结构的稳定性分析结果，包括反力、剪力、扭矩和弯矩等。

这对于工程师来说非常重要，可以帮助他们判断结构的稳定性和是否满足设计要求。

7.结构抗震性能：PKPM可以计算和输出结构的抗震性能，包括层间位移、层间剪力和楼房位移等。

这对于工程师来说非常重要，可以帮助他们评估结构的抗震性能和是否满足设计要求。

8.结构动力特性：PKPM可以计算和输出结构的动力特性，包括周期、振动模态和阻尼比等。

这对于工程师来说非常重要，可以帮助他们评估结构的动力响应和抗震设防水平。

9.结构破坏模式：PKPM可以预测和输出结构的破坏模式，包括剪力破坏、弯剪破坏和压弯破坏等。

1.PKPM计算关于结构稳定性的验算与控制2011-9-1920:10 阅读(458)转自土木工程网，A 控制意义：对结构稳定性的控制,避免建筑在地震时发生倾覆.当高层、超高层建筑高宽比较大，水平风、地震作用较大，地基刚度较弱时，结构整体倾覆验算很重要，它直接关系到结构安全度的控制。

B 规范条文规范：高规5.4.2条，高层建筑结构如果不满足第5.4.1条（即结构刚重比）的规定时，应考虑重力二阶效应对水平力（地震、风）作用下结构内力和位移的不利影响。

规范：高规5.4.4条，规定了高层建筑结构的稳定所应满足的条件.高规5.4.1条，当高层建筑结构的稳定应符合一定条件时，可以不考虑重力二阶效应的不利影响。

高规第12.1.6条，高宽比大于4的高层建筑，基础底面不宜出现零应力区；高宽比不大于4的高层建筑，基础底面与地基之间零应力区面积不应超过基础底面面积的15%。

计算时，质量偏心较大的裙楼与主楼可分开考虑。

C 计算方法及程序实现重力二阶效应即P-Δ效应包含两部分，（1）由构件挠曲引起的附加重力效应；（2）由水平荷载产生侧移，重力荷载由于侧移引起的附加效应。

一般只考虑第（2）种，第（1）种对结构影响很小。

当结构侧移越来越大时，重力产生的福角效应（P-Δ效应）将越来越大，从而降低构件性能直至最终失稳。

在考虑P-Δ效应的同时，还应考虑其它相应荷载，并考虑组合分项系数，然后进行承载力设计。

对于多层结构P-Δ效应影响很小。

对于大多数高层结构，P-Δ效应影响将在5%～10%之间。

对于超高层结构，P-Δ效应影响将在10%以上。

所以在分析超高层结构时，应该考虑P-Δ效应影响。

(P-Δ效应对高层建筑结构的影响规律:中间大两端小)框架为剪切型变形，按每层的刚重比验算结构的整体稳定剪力墙为弯曲型变形，按整体的刚重比验算结构的整体稳定整体抗倾覆的控制??基础底部零应力区控制D 注意事项>>结构的整体稳定的调整当结构整体稳定验算符合高规5.4.4条，或通过考虑P-Δ效应提高了结构的承载力后，对于不满足整体稳定的结构，必须调整结构布置，提高结构的整体刚度（只有高宽比很大的结构才有可能发生）。

PKPM计算结果的分析PKPM（全称：Profile and Kinematic Program Analysis）是一种结构分析软件工具，广泛用于建筑、桥梁、隧道和其他工程结构的分析和设计。

PKPM可以通过计算和分析来评估结构的稳定性、承载能力和变形性能。

在进行PKPM计算结果的分析时，我们可以考虑以下几个方面：1.结构的稳定性分析：PKPM通过计算结构在施加荷载时的内力和变形来评估结构的稳定性。

可以通过分析结果来判断结构是否满足设计要求，并识别可能的问题。

例如，当工程结构承受荷载时，PKPM可以计算各个零件的受力情况，以评估结构的抗压、抗弯和抗剪性能。

2.承载能力分析：PKPM可以计算结构在不同荷载作用下的极限承载能力，包括总荷载和局部荷载。

通过分析结果，可以评估结构是否能够承受实际工作条件下的荷载，并确定需要采取的增强措施。

3.变形性能分析：PKPM可以计算结构在施加荷载时的变形情况，包括整体变形和零件之间的相对位移。

通过分析结果，可以确定结构的变形情况是否满足设计要求，并识别可能的变形问题。

例如，在桥梁设计中，可以通过PKPM计算桥梁在车辆通过时的变形情况，以评估是否会产生超限振动和不平顺。

4.材料和构件的应力分析：PKPM可以计算结构中各个构件和材料的应力值，包括混凝土、钢筋等。

通过分析结果，可以评估结构中各个构件的应力是否满足设计要求，并优化构件的尺寸和材料选择。

5.倒塌分析和安全系数计算：PKPM可以通过分析结构在极限工况下的力学行为来评估结构的安全系数，并识别潜在的倒塌风险。

通过该分析结果，可以确定是否需要采取进一步的加固措施以提高结构的安全性。

总之，PKPM计算结果的分析涉及结构的稳定性、承载能力、变形性能、应力分析、倒塌分析等多个方面，这些分析结果将为工程师提供关于结构设计和加固的重要信息，以确保结构的安全和性能满足设计要求。

PKPM中钢结构的特点及分析控制PKPM是我国使用较为广泛的结构分析和设计软件，钢结构在PKPM中有着特殊的特点和分析控制。

下面，我将对PKPM中钢结构的特点及分析控制进行详细说明。

一、PKPM中钢结构的特点1.多种材料选项：PKPM中可以选择不同类型的钢材料，如普通碳结钢、高强度钢等，以满足不同工程对钢材强度和承载能力的要求。

2.灵活的截面库：PKPM中提供了丰富的截面库，包括普通型钢、工字型钢、槽钢等各种类型的截面形状。

用户可以根据具体需求选择适合的截面形状进行分析和设计。

3.不同的加载条件：PKPM中可以模拟多种不同的加载条件，如风荷载、地震荷载、温度荷载等。

用户可以根据实际情况选择不同的加载条件进行分析和设计。

4.简单易用的界面：PKPM的界面简单直观，易于操作。

用户只需输入结构的几何和材料参数，选择加载条件即可进行结构的分析和设计。

5.详细准确的计算结果：PKPM通过精确的计算方法和数值模拟，可以给出详细准确的结构分析结果，包括应力、变形、轴力等参数。

用户可以根据这些参数评估结构的安全性和稳定性。

二、PKPM中钢结构的分析控制1.荷载控制：在PKPM中，用户可以根据不同的设计要求和工程标准选择适当的荷载标准。

通过合理设置荷载参数，可以对钢结构的受力情况进行控制和评估。

2.几何控制：PKPM中可以对钢结构的几何形状进行控制，包括截面形状、长度、高度等。

用户可以通过调整几何参数，优化结构的受力性能和承载能力。

3.材料控制：PKPM中提供了多种材料选项，用户可以选择适合的材料进行分析和设计。

通过合理选择材料参数，可以对结构的强度、刚度等性能进行控制和优化。

4.支座控制：支座是钢结构的重要组成部分，PKPM中可以对支座的位置、类型、刚度等进行控制。

通过合理设置支座参数，可以对结构的受力和变形进行调控。

5.约束控制：PKPM中可以对结构的约束条件进行控制，包括固定约束、移动约束等。

通过合理设置约束条件，可以对结构的稳定性和变形进行控制。

PKPM计算结果,PKPM计算书合理性判定PKPM计算结果,PKPM计算书合理性决定到设计的成败，要做到PKPM计算准确无误需要有PKPM计算结果,PKPM计算书合理性判定！我们杭州绿树结构施工图设计室在PKPM软件计算，提取计算书时对PKPM计算结果,PKPM计算书合理性判定有如下总结：1.检查原始数据是否有误，特别是是否遗漏荷载；2.计算简图是否与实际相符，计算程序是否选则正确3.7大指标判定：(1).柱及剪力墙轴压比是否满足要求，主要为控制结构延性；见抗规6.3.7和6.4.6(2).剪重比：主要为控制各楼层最小地震剪力，确保结构安全性；见抗规5.2.5 剪重比也就是地震剪力系数，由《抗规》（GB50011-2001）对5.2.5条的条文说明知，“对于扭转效应时显或基本周期小于3.5S的结构，剪力系数取0.2amax”，由此可据《抗规》表 5.1.4-1推算出各地震列度下的剪力系数：9度为0.2*0.32=0.064，8度为0.2*0.16(0.24)=0.032(0.048)，7度为0.2*0.08(0.12)=0.016(0.024)，6度为0.2*0.04=0.008。

在计算时应注意《抗规》5.2.5条，对于6度区可不要求该剪力系数，可详读该条的条文说明。

即6度区按0.8%较好，这样对结构来说是更安全的（类似于最小配筋率的概念）。

剪重比主要是考虑基本周期大于3s的长周期结构。

地震对于此类结构的破坏相比短周期的结构有更大影响，但规范用的振型分解反应普法无法作出估计；而且对于此类长周期结构计算所得的水平地震作用下的结构效应可能偏小，这可能就是规范设定最小剪重比的原因。

另外不要忘了对竖向不规则结构的薄弱层的水平剪力应增大1.15倍，即楼层最小剪力系数不小于《高规》表3.3.13（即上表）中相应数值的1.15倍。

在抗震规范的抗震截面验算的条文说明中,明确指出,剪重比是一个调整系数,即这不是一个指标,计算结果出来后,若剪重比大于规定的最小值,计算结果不作调整,若小于,将地震剪力调大,使剪重比达到规定的最小值.类似框剪结构的0.2Qo,在satwe的结果文件Wmass.out,给出这一调整的信息,多看看这一信息,对剪重比的理解会更深刻.注意剪重比和剪压比是两个截然不同的概念，不可混淆。

使用pkpm进行结构设计的主要流程1. 确定结构荷载•定义工程的设计标准，如国家标准、行业规范等。

•确定工程的用途和性质，如住宅、商业建筑、桥梁等。

•确定工程所处的地理位置和地震烈度等信息。

•根据设计标准和工程性质，计算出结构需要承受的荷载。

2. 设计结构模型•将实际的结构转化为计算机可识别的结构模型。

•使用pkpm软件创建新的项目文件，并选择适当的结构类型。

•输入结构的几何形状、材料参数、荷载信息等。

•创建结构的节点、杆件、板件等元素，并设置其相应的属性。

•对结构进行整体性能分析，如刚度、稳定性等。

3. 进行结构分析•对结构模型进行静力分析，计算结构的各个节点和杆件的受力情况。

•使用pkpm提供的分析工具，计算结构的位移、应力、变形等参数。

•根据结构的受力情况，进行结构的强度校核和合理化设计。

•分析结构的稳定性，确定结构是否满足设计要求。

4. 设计结构细部•对结构模型进行细部指定和设计，包括节点连接、杆件连接等。

•使用pkpm提供的细部设计功能，根据材料强度和耐久性要求，设计结构的细部。

•根据结构类型和材料的特性，确定结构的细部设计参数，如钢筋直径、混凝土配合比等。

•根据细部设计参数，在pkpm软件中进行相应的输入和设置。

5. 进行结构验算•对结构进行验算，根据设计标准和规范，确定结构的合理性。

•使用pkpm提供的验算工具，对结构的强度和稳定性进行验算。

•对结构的各个部分进行验算，如节点强度、杆件强度、板件强度等。

•根据验算结果，进行结构的调整和优化，确保结构的安全性和经济性。

6. 输出结构设计报告•在pkpm软件中，生成结构设计报告，并导出为Microsoft Word或PDF格式。

•报告中包括结构的输入参数、分析结果和设计验算等内容。

•报告还包括结构的细部设置和设计要点，以及可能的改进措施和建议。

•输出的报告可以用于工程审查、施工图纸编制和施工过程中的参考。

以上是使用pkpm进行结构设计的主要流程。

建筑结构毕业设计使用PKPM软件应注意的关键问题王晓飞【摘要】在分析目前普通本科高校土木工程专业毕业设计现状的基础上介绍了利用PKPM软件进行建筑结构毕业设计的意义.针对学生利用PKPM软件进行毕业设计时存在的问题,以结构设计理论为基础,以规范准则为依据,介绍了利用PKPM软件在建筑结构毕业设计时需要注意的关键问题.【期刊名称】《南阳师范学院学报》【年(卷),期】2019(018)003【总页数】5页(P39-43)【关键词】PKPM软件;土木工程专业;建筑结构;毕业设计;问题【作者】王晓飞【作者单位】南阳师范学院土木建筑工程学院,河南南阳473061【正文语种】中文【中图分类】G642.00 引言毕业设计是土木工程专业本科教育阶段最后一个综合性实践教学环节[1-2].目前，大部分土木工程专业师生在选择毕业设计题目时，往往倾向于建筑结构设计类.对于此类毕业设计，一小部分学生会选择手算手绘施工图的模式，而大部分学生则选择利用PKPM软件进行辅助设计.如果利用手算手绘施工图的模式进行结构毕业设计，虽然可以最大程度地训练学生的专业基本功，但其中计算与手绘施工图属于低效劳动，在设计市场早已被淘汰.而目前，PKPM软件在国内设计行业中占有绝对优势，拥有用户上万家，市场占有率高达90%以上，现已成为国内应用最为普遍的CAD系统[3].利用PKPM软件进行毕业设计的辅助设计既能很好地考察学生的结构设计理论知识，又可实现与实际设计市场接轨的目的.许多学生在建筑结构毕业设计中只是机械性地学会了PKPM软件操作，还存在结构设计概念不清晰、软件中参数的选取不明确、结构设计所涉及的规范条文不理解、结构设计结果出现问题不知怎样处理等问题.基于此，针对土木工程专业学生的特点，以结构设计理论为基础，以规范准则为依据，介绍了PKPM软件在建筑结构毕业设计中需要注意的关键问题.1 柱、梁截面尺寸估算问题学生在进行柱、梁建模时一般会忽略截面的估算，直接根据经验或某些书上的例题确定柱、梁截面尺寸.这些学生中大部分是因为不清楚柱、梁尺寸的估算原理和步骤.柱截面尺寸的估算步骤为：1)确定建筑物所在地区的抗震设防烈度及设计地震分组；2)确定建筑物的抗震等级；3)进一步确定框架柱的截面形状与尺寸.框架柱截面尺寸可初步按下式估算：≤[μN]，(1)N=βSgn，(2)式中，N为地震作用组合下柱的轴向压力设计值；fc为混凝土轴心抗压强度设计值；Ac为柱截面尺寸；[μN]为柱轴压比值;β为考虑地震作用组合后柱的轴向压力增大系数，角柱、边柱均取1.3，中柱等跨度取1.2，中柱不等跨度取1.25；S按简支状态计算柱的负荷面积；g为单位建筑面积上的重力荷载代表值，可近似取12～15 kN/m2；n为楼层层数.《建筑抗震设计规范》(GB 50011—2010)[4](下文中简称《抗规》)6.3.5条规定，抗震等级为三级且超过2层的建筑中框架柱的截面宽度和高度不宜小于400 mm且长边与短边之比不宜超过3.2 楼梯布置问题相比较2001版的《抗规》，2010版《抗规》增加了第6.1.15条，用以考虑楼梯的斜撑作用对结构刚度、承载力以及规则性的影响.学生在布置楼梯时经常会出现楼梯布置不上或参数设置不合理等情况.解决上述问题的唯一办法是正确理解“平行两跑楼梯—智能设计对话框”中各参数的含义及建筑施工图中结构层高、楼梯的设计参数等.“平行两跑楼梯—智能设计对话框”如图1所示.图1 平行两跑楼梯—智能设计对话框首先,需要注意的是底层楼梯布置需设置“起始高度”，即底层楼梯从室内±0.000标高开始，底层结构高度从基础顶面开始，两者之间的差值绝对值即为“起始高度”.其余层的楼梯“起始高度”为0.其次,注意“起始节点号”的选择，有时程序默认的“起始节点号”与实际建筑中楼梯的起始位置不一致，此时需要按照建筑图中楼梯的实际工程情况选择“起始节点号”以及确定是否勾选“是否是顺时针”.图1中“各梯段宽”是指梯井边缘至梁边的距离，“各梯段宽”=梯井边缘至墙边缘的距离-梁边缘到墙边缘的距离.“各标准跑详细设计数据”中第1跑的“起始位置”与第2跑的“结束位置”相等，第1跑的“结束位置”与第2跑的“起始位置”数值相等，而且“平台宽度”=第1跑“结束位置”.最后,注意图1中的其他参数需要根据建筑施工图中楼梯的实际工程情况进行填写.3 SATWE模块中参数理解问题在SATWE模块中进行各参数补充定义时，部分学生存在参数理解不清楚、参数选值不确定等问题.3.1 “分析与设计参数补充定义(必须执行)”选项中需要注意的参数3.1.1 对所有楼板强制采用刚性楼板假定：根据实际工程情况选择是否勾选.《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ 3—2010)[5](下文简称《高规》)5.1.5条规定，进行高层建筑内力与位移计算时，可假定楼板在其自身平面内无限刚性.一般建筑结构仅在计算位移比时建议选择，在进行结构内力分析和配筋计算时可不选择.3.1.2 X、Y向结构基本周期：此项用于X向和Y向风荷载的计算.SATWE计算完成后，得到了准确的结构自振周期，再回到此处将新的周期值填入，然后重新计算，以得到更为准确的风荷载.对于比较规则的结构，可采用近似方法计算基本周期.框架结构T=(0.08～0.1)N；框剪结构、框筒结构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.结构基本周期主要是计算风荷载中的风振系数用的，设计人员可以先按照程序给定的缺省值对结构进行计算.计算完成后再将程序输出的第一平动周期值填入即可.如果不想考虑风振系数的影响，则可在此处输入一个小于0.25的值.3.1.3 柱配筋计算原则：根据实际工程情况确定.若按单偏压计算,程序按单偏压计算公式分别计算柱两个方向的配筋；若按双偏压计算，程序按双偏压计算公式计算柱两个方向的配筋.《高规》6.2.4条规定：抗震设计时，框架角柱应按双向偏心受力构件进行正截面承载力设计.一般情况下，SATWE设计信息中选择“按单偏压计算”，然后在柱施工图归并选筋后，再进行双偏压验算.3.2 “结构内力，配筋计算”选项中需要注意的参数3.2.1 层刚度比计算：《抗规》3.4.2和3.4.3条建议的计算方法是地震剪力与地震层间位移比.对于多层(砌体、砖混底框)，宜采用剪切刚度；对于带斜撑的钢结构，宜采用弯剪刚度；多数结构宜采用地震剪力与地震层间位移比(所有结构均可采用该方法进行层刚度比计算).3.2.2 地震作用分析方法：“侧刚分析方法”是指按侧刚模型进行结构振动分析，“总刚分析方法”是指按总刚度模型进行结构的振动分析.当考虑楼板的弹性变形(某层局部或整体有弹性楼板单元)或有较多的错层构件(如错层结构、空旷的工业厂房、体育馆所等)时，建议采用“总刚分析法”.4 计算结果分析问题利用SATWE模块对所建结构模型进行内力与配筋计算后，大部分学生不会根据SATWE模块输出的结果图形与文本显示进行分析，即使发现问题也不知怎样对模型或参数进行调整.要想解决上述问题，需要结合规范准则、结构设计理论知识及结构设计经验最终确定修改方案.4.1 文本文件输出“文本文件输出”选项中需要重点检查“结构设计信息”“周期、振型、地震力”“结构位移”选项.4.1.1 “结构设计信息”选项中一般从以下三个方面对计算结果进行检查4.1.1.1 进一步校对、复核SATWE中“分析与设计参数补充定义”的参数有无错误，包括总信息、风荷载信息、地震信息、活荷载信息、调整信息、配筋信息、设计信息、荷载组合信息等输入信息.4.1.1.2 查看“各层的质量、质心坐标信息”“各层构件数量、构件材料和层高”“风荷载信息”“各楼层偶然偏心信息”“各层楼等效尺寸”等信息.核对“各楼层单位面积质量”，各层楼的单位面积质量=结构总重量/建筑面积.一般情况下，框架结构的单位面积质量大约为11～14 kN/m2，框剪结构大约为13～15 kN/m2，剪力墙结构大约在15 kN/m2左右.4.1.1.3 查看“计算信息”.“计算信息”中重点检查以下4项：(1)“各层刚心、偏心率、相邻层侧移刚度比等计算信息”中“刚度比”需要重点检查，通过检查“刚度比”判断结构竖向有无薄弱层.(2)“结构整体抗倾覆验算结果”中的“零应力区”需要检查，一般情况下“零应力区”数值不允许大于15.根据《抗规》4.2.4条规定，高宽比大于4的高层建筑，在地震作用下基础底面不宜出现零应力区；其他建筑，基础底面与地基土之间的零应力面积不应超过基础底面积的15%.(3)“结构整体稳定验算结果”中的“刚重比”需要检查.刚重比：主要为控制结构的稳定性，以免结构产生滑移和倾覆.当结构刚重比大于10时，能够通过《高规》5.4.4条的稳定验算；当结构刚重比大于20时，可以不考虑重力二阶效应.(4)“楼层抗剪承载力及承载力比值”中的“最小楼层抗剪承载力之比”需要检查. 《高规》3.5.3条规定，A级高度高层建筑的楼层抗侧力结构的层间受剪承载力不宜小于其相邻上一层受剪承载力的80%，不应小于其相邻上一层受剪承载力的65%；B级高度高层建筑的楼层抗侧力结构的层间受剪承载力不应小于其相邻上一层受剪承载力的75%.4.1.2 “周期、振型、地震力”选项中一般对以下3个计算结果进行检查4.1.2.1 检查“考虑扭转联耦时的振动周期(秒)、X,Y方向的平动系数、扭转系数”计算结果，主要核算结构的“周期比”是否满足规范要求以及检查“地震作用最大的方向”值的大小.周期比主要用来控制结构扭转效应，减小扭转对结构产生的不利影响.《高规》第3.4.5条规定：结构扭转为主的第一自振周期Tt与平动为主的第一自振周期T1之比，A级高度高层建筑不应大于0.9.如果出现不能满足要求的情况，一般通过调整平面布置来改善.总的调整原则是加强结构外围墙、柱或梁的刚度，适当削弱结构中间墙、柱或梁的刚度.当地震作用最大方向的计算结果大于15度时，需要将夹角计算结果输入到“水平力与整体坐标夹角”中重新计算.4.1.2.2 检查“各层X、Y方向的作用力”计算结果.主要检查结构“X向、Y向各层剪重比”以及“X向、Y向的有效质量系数”是否满足规范要求.剪重比：主要为控制各楼层最小地震剪力，确保结构安全性，具体要求参见《抗规》表5.2.5及《高规》表4.3.12.有效质量系数：《抗规》5.2.2条文说明及《高规》第5.1.13条第1款要求，有效质量系数不应小于90%.4.1.3 “结构位移”选项中主要检查X、Y向在各工况下的“最大层间位移角”以及“最大位移比”是否满足规范要求.《抗规》表5.5.1中规定了各种结构类型的弹性层间位移角的限值，其中钢筋混凝土框架结构的层间位移角限值为1/550.《抗规》3.4.3条规定：在规定水平力作用下，楼层的最大弹性水平位移(或层间位移)，大于该楼层两端弹性水平位移(或层间位移)平均值的1.2倍，则结构属于扭转不规则.如果结构的“最大层间位移角”“最大层间位移与平均层间位移的比值”以及“最大位移与层平均位移的比值”出现不满足规范要求的情况，可以通过人工调整改变结构平面布置，减小结构刚心与形心的偏心距.4.2 图形文件输出“图形文件输出”选项中需要重点检查“混凝土构件配筋及钢构件验算简图”选项.其中梁配筋信息中有红色字体出现，则代表梁超筋；柱配筋信息中出现红色字体，则代表柱超筋或轴压比超限.造成梁超筋的原因主要有两种：第一种是梁抗剪承载力不足，第二种是梁抗弯承载力不足.具体是哪种原因造成的超筋需要单击“构件信息”中的“梁信息”，如图2所示，然后鼠标左键红色的梁，则会弹出记事本，如图3所示.图3中框内信息即是超筋的原因：抗剪承载力不足.图2 构件信息图3 超筋信息不同原因造成的超筋问题的解决方案不同：(1)针对抗剪承载力不足引起的超筋问题的解决方案抗剪差的原因主要是和梁垂直搭接次梁传来的力太大，超过本根梁能超过的范围.有两种解决办法，主要减小传来梁的剪力:一是在PKPM-SATWE特殊构件定义中将传来梁的定义为铰接，这是解决此类问题的很好的办法；二是提高本梁的刚度，主要方法是加大梁的截面和提高混凝土等级等.(2)针对抗弯承载力不足引起的超筋问题的解决方案如果是抗弯承载力不足引起的超筋，造成梁抗弯承载力不足的原因有很多，例如输入的荷载错误，有可能是荷载输入过大；梁截面过小；混凝土的强度等级过低等.针对以上原因，解决办法是根据实际工程情况减小荷载、加大梁的截面尺寸或者适当提高混凝土强度.除了上述介绍的造成梁超筋的常见原因外，还有很多其他原因，需要设计人员根据实际工程情况进行判断并提出解决方案.针对轴压比超限的常见解决方法有：①加大柱子截面面积；②采用高强度混凝土.引起柱超筋的原因很多，需要针对不同原因提出相对应的解决方法.(1)如果是框架结构整体刚度不足，在地震力的作用下倾覆力矩太大而超筋，这时结构的位移角基本上也不会满足规范要求，可以通过查看“结构位移”确定.这种情况下可以增大柱截面或是增加柱数量，也可以尝试增加斜撑或者阻尼支撑，甚至可以增加一些剪力墙.(2)如果是与柱相连的梁线刚度太小(尤其是大跨度结构)，梁受弯时会传递很大的弯矩给柱端，弯矩将造成柱端出现很大的偏心，从而导致柱超筋.这种情况在竖向力较小时(比如顶层)比较常见,此时增大梁高或者减小柱距就能有效解决问题.(3)如果是结构平面局部薄弱，平面刚度突变而出现柱超筋，这主要是由水平力作用下的应力集中引起的.这种情况下可以增大薄弱部位处的刚度(增大柱截面或者增加柱根数)，或者直接在平面薄弱部位处设置抗震缝，将结构断开成两个单体. (4)如果是结构平面扭转较大，局部(尤其是边角)形成很大的剪力而造成超筋，这时首先考虑对整体结构进行调整，平衡刚度，使结构刚度中心与质量中心尽量重合以减少扭矩.如果上述措施还不能解决柱超筋问题，可以再考虑增大柱截面.(5)如果结构竖向存在薄弱层，软件在计算时会将该薄弱层乘以放大系数，这种情况也容易引起超筋.薄弱层一般是因为上层的刚度太大，所以除了增大本层刚度外，还可以尝试降低上层刚度.5 结语利用PKPM软件进行建筑结构毕业设计不仅仅是软件的简单操作，其中涉及大量结构设计理论知识、规范条文、参数含义等，并要求学生具备分析计算结果并解决问题的能力.本文针对PKPM软件设计过程中学生比较容易出现问题的地方进行了详细分析与解释，可以在一定程度上提高土木工程专业学生的结构设计能力及毕业设计质量. 参考文献【相关文献】[1]曹云，孟云梅. 土木工程专业毕业设计教学改革与实践[J]. 中国电力教育，2012(28)：117-118.[2]孙文彬. 土木工程专业毕业设计教学改革与实践[J]. 长沙大学学报，2006，20(5)：101-104.[3]陈占锋，向娟. 结构设计软件应用:PKPM[M]. 2版.武汉：武汉大学出版社，2017.[4]中华人民共和国住房和城乡建设部.建筑抗震设计规范GB 50011—2010 [S]. 北京：中国建筑工业出版社， 2010．[5]中华人民共和国住房和城乡建设部.高层建筑混凝土结构技术规程JGJ 3—2010[S]. 北京：中国建筑工业出版社， 2010．[6]刘于，王龙海，罗德海. 浅谈PKPM软件在建筑结构课程教学中的应用[J]. 绿色环保建材，2018(5)：270.[7]代发能. PKPM框架结构设计分析[J]. 建材与装饰，2018(30)：113-114.。