pkpm 初學(xué)者建模一般過程
pkpm 初學(xué)者建模一般過程
軸線輸入――網(wǎng)格生成――構(gòu)件定義――樓層定義――荷載定義――樓層組裝――保存文件

注意柱、梁、樓板截面的選取，在PMCAD中柱、梁、樓板截面定義用的著：
[1]框架柱截面估算： 
高與寬一般可取（1/10~1/15）層高。并可按下列方法初步確定。 
1。按軸壓比要求 
又軸壓比初步確定 框架柱截面尺寸時(shí)，可按下式計(jì)算： 
[$micro]N = N/Acfc 
式中 [$micro]N ----- 框架柱的軸壓比 
Ac -------框架柱的 截面面積 
f c--------柱混凝土抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 
N---------柱軸向壓力設(shè)計(jì)值 
柱軸向壓力設(shè)計(jì)值可初步按下式估算: 
N = γgQSNα1α2β 
式中: γg -----豎向荷載分項(xiàng)系數(shù) 
Q---------每個(gè)樓層上單位面積的豎向荷載,可取q=12~14KN/m[$sup2] 
S--------柱一層的荷載面積 
N---------柱荷載樓層數(shù) 
α1------考慮水平力產(chǎn)生的附加系數(shù),風(fēng)荷載或四級(jí)抗震時(shí)α1=1.05,三~一級(jí)抗震時(shí)α1=1.05~1.15 
α2------邊角柱軸向力增大系數(shù),邊柱α2 =1.1,角柱α2 =1.2 
β------柱由框架梁與剪力墻連接時(shí),柱軸力折減系數(shù),可取為0.7~0.8 
框架柱軸壓比 [$micro]N 的限值宜滿足下列規(guī)定: 
抗震等級(jí)為一級(jí)時(shí), 軸壓比限值 0.7 
抗震等級(jí)為二級(jí)時(shí), 軸壓比限值 0.8 
抗震等級(jí)為三級(jí)時(shí), 軸壓比限值 0.9 
抗震等級(jí)為四級(jí)及非抗震時(shí), 軸壓比限值 1.0 
Ⅳ類場(chǎng)地上較高的高層建筑框架柱,其軸壓比限值應(yīng)適當(dāng)加嚴(yán),柱凈高與截面長邊尺寸之比小于4時(shí),其軸壓比限值按上述相應(yīng)數(shù)值減小0.05。
此外，高層建筑框架柱的最小尺寸hc不宜小于400mm,柱截面寬度bc不宜小于350mm,柱凈高與截面長邊尺寸之比宜大于4

[2]梁截面估算：
梁高與跨度的關(guān)系 
主梁一般取為跨度的1/8~1/12 
次梁一般取為跨度的1/12~1/15 
懸挑梁一般取為懸臂長的1/6 
梁寬 
主梁 200，250，300…… 
次梁 200…… 
跨度較小的廚房和廁所可以取到120，150…… 
[3]樓板厚度估算：
單向板：短邊的1/35 
雙向板：短邊的1/40 
懸臂板：懸臂長的1/12 
同時(shí)要遵守混凝土規(guī)范10.1.1中對(duì)板的最小厚度規(guī)定 

在PMCAD中，不同結(jié)構(gòu)層的輸入和修改可以通過新建標(biāo)準(zhǔn)層和換標(biāo)準(zhǔn)層來實(shí)現(xiàn)，
修改每層的“本層信息”，主要是材料和層高的修改，板厚可以先設(shè)置為100，后面具體修改。

接下來就是荷載定義和樓層組裝：
荷載定義是樓板荷載的設(shè)置，這里也可以初步設(shè)置一個(gè)數(shù)值（例如住宅建筑大部分的樓板恒載和活載是多少就先定義下來，后面可以具體修改）
樓層組裝就是將先前按照平面一層一層的組合為一個(gè)立體的計(jì)算模型，其中需要注意的就是層高和設(shè)置順序。
再望下是：總信息……材料信息……地震信息……風(fēng)荷載信息……繪圖參數(shù)
首先是總信息，基本上查找相關(guān)規(guī)范就可以：
結(jié)構(gòu)體系：根據(jù)具體的結(jié)構(gòu)選形 
結(jié)構(gòu)主材：根據(jù)具體結(jié)構(gòu)形式選擇 
結(jié)構(gòu)重要系數(shù)：根據(jù)建筑的安全等級(jí)可以確定�！痘炷�土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》

材料信息：
菜單里的墻主要指的是混凝土墻（剪力墻），選擇縱向，橫向鋼筋的等級(jí)，以及分布間距和配筋率（這些都在抗震規(guī)范6.4中有詳細(xì)的說明），然后是梁、柱鋼筋的選擇，這些取值決定后面PKPM計(jì)算中鋼筋的各項(xiàng)參數(shù)，一般受力鋼筋取為HRB335，構(gòu)造類鋼筋為HPB235，容重，如果無特殊要求就不用改了。

地震信息：
1.設(shè)計(jì)地震分組：在抗規(guī)后面的附錄A中有全國各城市的地震分組信息，找到項(xiàng)目所在城市，如果沒有，參照以前該地區(qū)項(xiàng)目設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)說明中應(yīng)該包括此信息 
2.地震烈度：同上 
3.場(chǎng)地類別：場(chǎng)地類別根據(jù)土層等效剪切波速和場(chǎng)地覆蓋層厚度劃分為四類，我們應(yīng)該能夠在地質(zhì)勘察報(bào)告中找到項(xiàng)目的場(chǎng)地分類信息 
4.框架抗震等級(jí)：在抗震規(guī)范表6.1.2中查詢 
5.剪力墻抗震等級(jí)：同上 
6.計(jì)算振型個(gè)數(shù)：振型個(gè)數(shù)不是簡單的與結(jié)構(gòu)的層數(shù)相關(guān)。對(duì)一般規(guī)則結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)振型的個(gè)數(shù)在剛性樓板假定的情況下，是結(jié)構(gòu)層數(shù)的3倍，即每層3個(gè)，兩個(gè)平動(dòng)振型和一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)振型。 
本人的做法是：對(duì)于一般工程，不少于9個(gè)。但如果是2層的結(jié)構(gòu)，最多也就是6個(gè)，隨著層數(shù)的增加而增加，但一般不超過15個(gè) 
7.周期折減系數(shù)：周期折減系數(shù)與填充墻的長度、位置、數(shù)量有關(guān)，這里僅僅介紹我個(gè)人的做法 
框架結(jié)構(gòu)：0.6~0.8；框剪結(jié)構(gòu)：0.7~0.9；剪力墻結(jié)構(gòu)：0.9~1.0

風(fēng)荷載信息：
1.基本風(fēng)壓：按照荷載規(guī)范附錄 D.4 中附表 D.4 給出的 50 年一遇的風(fēng)壓采用，但不得小于 0.3kN/m2。對(duì)于高層建筑、高聳結(jié)構(gòu)以及對(duì)風(fēng)荷載比較敏感的其他結(jié)構(gòu)，基本風(fēng)壓應(yīng)適當(dāng)提高，并應(yīng)由有關(guān)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范具體規(guī)定。 
 
2.地面粗糙類別：按照新的荷載規(guī)范，將地面粗糙類別分為A、B、C、D四類，其中其中A、B類的有關(guān)參數(shù)不變，C類指有密集建筑群的城市市區(qū)，新增添的D類，是指有密集建筑群且有大量高層建筑的大城市市區(qū) 
 
3.體型系數(shù)：同樣在荷載規(guī)范中，風(fēng)荷載章節(jié)有詳細(xì)說明，不同的是這里可以根據(jù)建筑沿高度體型的變化分別輸入體形系數(shù)，如果是簡單建筑，就不用了，主要是針對(duì)復(fù)雜形式和高層中裙房的變化這些需要考慮多體型系數(shù) 

最后是存盤退出，PKPM會(huì)檢查必需的數(shù)據(jù)是否遺漏，如果不全會(huì)在頂部紅色文字提示，按照提示完成相應(yīng)的操作，再存盤退出，選擇“計(jì)算后面的文件”，檢查輸入以后，PMCAD的初步輸入就完成了，以后會(huì)根據(jù)計(jì)算中的調(diào)整反復(fù)操作PMCAD ，初學(xué)者可以多次調(diào)整做練習(xí).

還有很重要的一個(gè)就是墻(這里指的是填充墻)荷輸入
活載折減系數(shù)需要注意的是規(guī)范規(guī)定的情況要適當(dāng)提高,某些時(shí)候不折減

高層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)需要控制的七個(gè)比值及調(diào)整方法

高層設(shè)計(jì)的難點(diǎn)在于豎向承重構(gòu)件（柱、剪力墻等）的合理布置，設(shè)計(jì)過程中控制的目標(biāo)參數(shù)主要有如下七個(gè)：
一、軸壓比：主要為限制結(jié)構(gòu)的軸壓比，保證結(jié)構(gòu)的延性要求，規(guī)范對(duì)墻肢和柱均有相應(yīng)限值要求，見抗規(guī)6.3.7和6.4.6，高規(guī) 6.4.2和7.2.14及相應(yīng)的條文說明。軸壓比不滿足要求，結(jié)構(gòu)的延性要求無法保證；軸壓比過小，則說明結(jié)構(gòu)的經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)較差，宜適當(dāng)減少相應(yīng)墻、柱的截面面積。
      軸壓比不滿足時(shí)的調(diào)整方法：
      1、程序調(diào)整：SATWE程序不能實(shí)現(xiàn)。
      2、人工調(diào)整：增大該墻、柱截面或提高該樓層墻、柱混凝土強(qiáng)度。
二、剪重比：主要為限制各樓層的最小水平地震剪力，確保周期較長的結(jié)構(gòu)的安全，見抗規(guī)5.2.5，高規(guī)3.3.13及相應(yīng)的條文說明。這個(gè)要求如同最小配筋率的要求，算出來的水平地震剪力如果達(dá)不到規(guī)范的最低要求，就要人為提高，并按這個(gè)最低要求完成后續(xù)的計(jì)算。
      剪重比不滿足時(shí)的調(diào)整方法：
      1、程序調(diào)整：在SATWE的“調(diào)整信息”中勾選“按抗震規(guī)范5.2.5調(diào)整各樓層地震內(nèi)力”后，SATWE按抗規(guī)5.2.5自動(dòng)將樓層最小地震剪力系數(shù)直接乘以該層及以上重力荷載代表值之和，用以調(diào)整該樓層地震剪力，以滿足剪重比要求。
        2、人工調(diào)整：如果還需人工干預(yù)，可按下列三種情況進(jìn)行調(diào)整：
        1）當(dāng)?shù)卣鸺袅ζ�小而層間側(cè)移角又偏大時(shí)，說明結(jié)構(gòu)過柔，宜適當(dāng)加大墻、柱截面，提高剛度。
        2）當(dāng)?shù)卣鸺袅ζ�大而層間側(cè)移角又偏小時(shí)，說明結(jié)構(gòu)過剛，宜適當(dāng)減小墻、柱截面，降低剛度以取得合適的經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)。
        3）當(dāng)?shù)卣鸺袅ζ�小而層間側(cè)移角又恰當(dāng)時(shí)，可在SATWE的“調(diào)整信息”中的“全樓地震作用放大系數(shù)”中輸入大于1的系數(shù)增大地震作用，以滿足剪重比要求。
三、剛度比：主要為限制結(jié)構(gòu)豎向布置的不規(guī)則性，避免結(jié)構(gòu)剛度沿豎向突變，形成薄弱層，見抗規(guī)3.4.2，高規(guī)4.4.2及相應(yīng)的條文說明；對(duì)于形成的薄弱層則按高規(guī)5.1.14予以加強(qiáng)。
        剛度比不滿足時(shí)的調(diào)整方法：
        1、程序調(diào)整：如果某樓層剛度比的計(jì)算結(jié)果不滿足要求，SATWE自動(dòng)將該樓層定義為薄弱層，并按高規(guī)5.1.14將該樓層地震剪力放大1.15倍。
        2、人工調(diào)整：如果還需人工干預(yù)，可按以下方法調(diào)整：
        1）適當(dāng)降低本層層高，或適當(dāng)提高上部相關(guān)樓層的層高。
        2）適當(dāng)加強(qiáng)本層墻、柱和梁的剛度，或適當(dāng)削弱上部相關(guān)樓層墻、柱和梁的剛度。
四、位移比：主要為限制結(jié)構(gòu)平面布置的不規(guī)則性，以避免產(chǎn)生過大的偏心而導(dǎo)致結(jié)構(gòu)產(chǎn)生較大的扭轉(zhuǎn)效應(yīng)。見抗規(guī)3.4.2，高規(guī) 4.3.5及相應(yīng)的條文說明。
      位移比不滿足時(shí)的調(diào)整方法：
        1、程序調(diào)整：SATWE程序不能實(shí)現(xiàn)。
        2、人工調(diào)整：只能通過人工調(diào)整改變結(jié)構(gòu)平面布置，減小結(jié)構(gòu)剛心與形心的偏心距；調(diào)整方法如下：
        1）由于位移比是在剛性樓板假定下計(jì)算的，最大位移比往往出現(xiàn)在結(jié)構(gòu)的四角部位；因此應(yīng)注意調(diào)整結(jié)構(gòu)外圍對(duì)應(yīng)位置抗側(cè)力構(gòu)件的剛度；同時(shí)在設(shè)計(jì)中，應(yīng)在構(gòu)造措施上對(duì)樓板的剛度予以保證。
        2）利用程序的節(jié)點(diǎn)搜索功能在SATWE的“分析結(jié)果圖形和文本顯示”中的“各層配筋構(gòu)件編號(hào)簡圖”中快速找到位移最大的節(jié)點(diǎn)，加強(qiáng)該節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的墻、柱等構(gòu)件的剛度；也可找出位移最小的節(jié)點(diǎn)削弱其剛度；直到位移比滿足要求。
五、周期比：主要為限制結(jié)構(gòu)的抗扭剛度不能太弱，使結(jié)構(gòu)具有必要的抗扭剛度，減小扭轉(zhuǎn)對(duì)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的不利影響，見高規(guī)4.3.5及相應(yīng)的條文說明。周期比不滿足要求，說明結(jié)構(gòu)的抗扭剛度相對(duì)于側(cè)移剛度較小，扭轉(zhuǎn)效應(yīng)過大，結(jié)構(gòu)抗側(cè)力構(gòu)件布置不合理。
      周期比不滿足時(shí)的調(diào)整方法：
      1、程序調(diào)整：SATWE程序不能實(shí)現(xiàn)。
      2、人工調(diào)整：只能通過人工調(diào)整改變結(jié)構(gòu)布置，提高結(jié)構(gòu)的抗扭剛度；總的調(diào)整原則是加強(qiáng)結(jié)構(gòu)外圍墻、柱或梁的剛度，適當(dāng)削弱結(jié)構(gòu)中間墻、柱的剛度；利用結(jié)構(gòu)剛度與周期的反比關(guān)系，合理布置抗側(cè)力構(gòu)件，加強(qiáng)需要減小周期方向（包括平動(dòng)方向和扭轉(zhuǎn)方向）的剛度，或削弱需要增大周期方向的剛度。當(dāng)結(jié)構(gòu)的第一或第二振型為扭轉(zhuǎn)時(shí)可按以下方法調(diào)整：
        1）SATWE程序中的振型是以其周期的長短排序的。
        2）結(jié)構(gòu)的第一、第二振型宜為平動(dòng)，扭轉(zhuǎn)周期宜出現(xiàn)在第三振型及以后。見抗規(guī)3.5.3條3款及條文說明“結(jié)構(gòu)在兩個(gè)主軸方向的動(dòng)力特性(周期和振型)宜相近”。
        3）當(dāng)?shù)谝徽裥蜑榕まD(zhuǎn)時(shí)，說明結(jié)構(gòu)的抗扭剛度相對(duì)于其兩個(gè)主軸（第二振型轉(zhuǎn)角方向和第三振型轉(zhuǎn)角方向，一般都靠近X軸和Y軸）的抗側(cè)移剛度過小，此時(shí)宜沿兩主軸適當(dāng)加強(qiáng)結(jié)構(gòu)外圍的剛度，并適當(dāng)削弱結(jié)構(gòu)內(nèi)部的剛度。
        4）當(dāng)?shù)诙�振型為扭轉(zhuǎn)時(shí)，說明結(jié)構(gòu)沿兩個(gè)主軸方向的抗側(cè)移剛度相差較大，結(jié)構(gòu)的抗扭剛度相對(duì)其中一主軸（第一振型轉(zhuǎn)角方向）的抗側(cè)移剛度是合理的；但相對(duì)于另一主軸（第三振型轉(zhuǎn)角方向）的抗側(cè)移剛度則過小，此時(shí)宜適當(dāng)削弱結(jié)構(gòu)內(nèi)部沿“第三振型轉(zhuǎn)角方向”的剛度，并適當(dāng)加強(qiáng)結(jié)構(gòu)外圍（主要是沿第一振型轉(zhuǎn)角方向）的剛度。
        5）在進(jìn)行上述調(diào)整的同時(shí)，應(yīng)注意使周期比滿足規(guī)范的要求。
        6）當(dāng)?shù)谝徽裥蜑榕まD(zhuǎn)時(shí)，周期比肯定不滿足規(guī)范的要求；當(dāng)?shù)诙�振型為扭轉(zhuǎn)時(shí)，周期比較難滿足規(guī)范的要求。
六、剛重比：主要是控制在風(fēng)荷載或水平地震作用下，重力荷載產(chǎn)生的二階效應(yīng)不致過大，避免結(jié)構(gòu)的失穩(wěn)倒塌，見高規(guī)5.4.1和5.4.4及相應(yīng)的條文說明。剛重比不滿足要求，說明結(jié)構(gòu)的剛度相對(duì)于重力荷載過�。坏珓傊乇冗^分大，則說明結(jié)構(gòu)的經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)較差，宜適當(dāng)減少墻、柱等豎向構(gòu)件的截面面積。
        剛重比不滿足時(shí)的調(diào)整方法：
        1、程序調(diào)整：SATWE程序不能實(shí)現(xiàn)。
        2、人工調(diào)整：只能通過人工調(diào)整增強(qiáng)豎向構(gòu)件，加強(qiáng)墻、柱等豎向構(gòu)件的剛度。
七、層間受剪承載力比：主要為限制結(jié)構(gòu)豎向布置的不規(guī)則性，避免樓層抗側(cè)力結(jié)構(gòu)的受剪承載能力沿豎向突變，形成薄弱層，見抗規(guī)3.4.2，高規(guī)4.4.3及相應(yīng)的條文說明；對(duì)于形成的薄弱層應(yīng)按高規(guī)5.1.14予以加強(qiáng)。
      層間受剪承載力比不滿足時(shí)的調(diào)整方法：
        1、程序調(diào)整：在SATWE的“調(diào)整信息”中的“指定薄弱層個(gè)數(shù)”中填入該樓層層號(hào)，將該樓層強(qiáng)制定義為薄弱層，SATWE按高規(guī)5.1.14將該樓層地震剪力放大1.15倍。
        2、人工調(diào)整：如果還需人工干預(yù)，可適當(dāng)提高本層構(gòu)件強(qiáng)度（如增大柱箍筋和墻水平分布筋、提高混凝土強(qiáng)度或加大截面）以提高本層墻、柱等抗側(cè)力構(gòu)件的抗剪承載力，或適當(dāng)降低上部相關(guān)樓層墻、柱等抗側(cè)力構(gòu)件的抗剪承載力。
如果結(jié)構(gòu)豎向較規(guī)則，第一次試算時(shí)可只建一個(gè)結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)層，待結(jié)構(gòu)的周期比、位移比、剪重比、剛度比等滿足之后再添加其它標(biāo)準(zhǔn)層；這樣可以減少建模過程中的重復(fù)修改，加快建模速度。
上述幾個(gè)參數(shù)的調(diào)整涉及構(gòu)件截面、剛度及平面位置的改變，在調(diào)整過程中可能相互關(guān)聯(lián)，應(yīng)注意不要顧此