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《PKPM软件在应用中的问题解析》讲义（二十）
2009-09-24 21:15 类型：网摘 来源：启文教育
《PKPM软件在应用中的问题解析》讲义（二十）
　pkpm中jccad这一块对一般结构设计人员来说，用的不是太多，一些参数的意义可能也不是太明白，把网络上有关jccad的资料整理如下，以方面大家参考。
一、各种参数选取
1地质资料
地质资料是基础设计计算的重要依据，可以用人机交互方式或填写数据文件方式输入地质资料有两类，一种是供有桩基础使用的，另一种是供无桩基础（弹性地基筏板）使用。两者的格式相同，不同仅在于有桩基础对每层土要求压缩模量、重度、状态参数、内摩擦角、内聚力五个参数，而无桩基础只要求压缩模量一个参数。
建立.dz文件主要内容包括以下几点：
（1）每个勘探孔柱状图的土层分布及各土层的物理力学参数，物理力学参数包括土的重Gv（用于沉降计算）、相应压力状态下的压缩模量Es（用于沉降计算）、摩擦角φ（用于沉降及支护结构计算）、内聚力ｃ（用于支护结构计算）及计算桩基承载力的状态参数（对于各种土有不同的含义）。
（2）所有孔点在任意坐标系下的位置坐标，在桩基设计时可通过平移与旋转将勘探孔平面坐标转成建筑底层平面的坐标。
（3）以勘探孔点作为节点顺序编号，将节点连线划分成多个不相重叠的三角形单元，并将三角形单元编号。程序将以这种三角形单元为控制网格，利用形函数插值的方法得到控制网格内部和附近的地质土层分布。
土层参数
压缩模量、重度、摩擦角、粘聚力、状态参数、状态参数含义
桩基础设计应该使用Ez（自重压力~……），天然浅基础应使用Es0.1－Es0.2。
土层布置
土名称、厚度、极限侧摩、极限桩端、压缩模量、重度、摩擦角、粘聚力、状态参数、状态参数含义，标高及图幅（坐标系：相对坐标系，单位米。标高与结构标高相同）
孔点输入
输入孔位：打开坐标，将孔点的大体形状输入即可
修改参数：按照勘查报告中的相关数据输入即可
网格修改
点柱状图
选中可以进行桩基承载力与沉降验算。
土剖面图
画等高线
2基础人机交互输入
本菜单根据使用者提供的上部结构数据、荷载数据和有关的地基基础的数据，进行柱下独立基础、墙下条形基础和承台设计，桩长计算以及布置基础梁、筏基、桩基等基础。程序可对平板式基础进行柱对筏板的从冲切计算以及柱对独基、桩承台、基础梁和桩对承台的局部承压计算。
首先程序提供选择菜单：读取已有基础数据、重新输入基础数据、读取已有基础数据更改上部结构数据、选择保留部分已有数据。
地质资料
输入.dz文件，并移动网格，与实际情况相同。
参数输入
基本参数
地基承载力计算参数
选择计算方法：
1、国标综合法：
地基承载力fak
地基承载力宽度修正系数
地基承载力深度修正系数
基底以下土的重度（浮重度）
基底以上土的加权重度
承载力修正用基础埋置深度
自动计算覆土重度
2、国标抗剪强度指标法：
土的粘聚力标准值
土的内摩擦角标准值
基底以下土的重度（浮重度）
基底以上土的加权重度
承载力修正用基础埋置深度
自动计算覆土重度
3、上规静桩试验法
地基承载力设计值
浅基础地基承载力抗震调整系数
自动调整系数
4、上规抗剪强度指标法：
土的粘聚力标准值
土的内摩擦角标准值
基底以下土的重度（浮重度）
基底以上土的加权重度
承载力修正用基础埋置深度
自动计算覆土重度
上述参数中的基础埋置深度，一般应自室外地面标高算起。对于地下室，采用筏板基础也应自室外地面标高算起，其他情况如独基、条基、梁式基础从室内地面标高算起。
自动计算覆土重，该项用于独基、条基部分。点取该项后程序自动按20kN/m2的混合容重计算基础的覆土重。如不选该项，则对话框中出现“单位面积覆土重”参数需要用户填写。一般来说如条基、独基、有地下室时应采用人工填写“单位面积覆土重”，且覆土高度应计算到地下室室内地坪处，以保证地基承载力计算正确。
基础设计参数：
室外自然地坪标高：按实际
基础归并系数：0.2
混凝土强度等级：C30
《建筑地基基础设计规范》GB50007－20028.2.2、扩展基础的构造，应符合下列要求：
……4、混凝土强度等级不应低于C20；……
《建筑地基基础设计规范》GB50007－20028.3.1、
……5、柱下条形基础的混凝土强度等级，不应低于C20。……
《建筑地基基础设计规范》GB50007－20028.5.14、
……筏形基础的混凝土强度等级不应低于C30。……
《建筑地基基础设计规范》GB50007－20028.5.14、
……4、承台混凝土强度等级不应低于C20……
上海市工程建设规范《地基基础设计规范》DGJ08－11－19995.1.4、用于基础结构的混凝土和钢筋应满足下列构造要求：
1、混凝土：刚性基础的混凝土强度等级不低于C15；独立基础与墙下条形基础不低于C15；柱下条形基础与筏板基础不低于C20。……
上海市工程建设规范《地基基础设计规范》DGJ08－11－19996.4.3、
……2、承台混凝土强度等级不宜低于C15。……
《建筑桩基技术规范》4.2.2、承台混凝土强度等级不宜小于C15，采用二级钢筋时，混凝土强度等级不宜低于C20。……
《钢筋混凝土承台设计规程》3.5.1、当承台纵向受力钢筋采用一级钢筋时，混凝土强度等级不得低于C15；当承台纵向受力钢筋采用二、三级钢筋时，混凝土强度等级不应低于C20。
根据上面的相关规定，基础一般采用C30混凝土，一般不宜采用高标号的混凝土，因为高标号混凝土容易开裂。
拉梁承担弯距比例：0
结构重要性系数：按规范，（特别注意单桩承台）
《建筑地基基础设计规范》GB50007－20023.0.4、
……5、基础设计安全等级、结构设计使用年限、结构重要性系数应按有关规范的规定采用，但结构重要性系数不应小于1.0。
上海市工程建设规范《地基基础设计规范》DGJ08－11－1999o2.0.4、地基基础设计时，应根据其破坏可能的后果（危及人的生命、造成经济损失、产生社会影响等）的严重性，采用表2.0.4所规定的不同安全等级。除有关章节中已有明显规定者外，本规范中各种类型地基基础的安全等级一般可取为二级。
表2.0.4地基基础安全等级
安全等级破坏后果结构重要性系数
一级很严重1.1
二级严重1.0
三级不严重0.9
《建筑桩基技术规范》3.3.3、根据桩基损坏造成建筑物的破坏后果（危机人的生命、造成经济损失、产生社会影响）的严重性，桩基础设计时硬根据表3.3.3选用适当的安全等级。
表3.3.3建筑桩基安全等级
安全等级破坏后果建筑物类型
一级很严重重要的工业与民用建筑物；对于桩基变形有特殊要求的工业建筑
二级严重一般的工业与民用建筑
三级不严重次要的建筑物
《建筑桩基技术规范》条文说明3.3.3、……对于一级建筑物桩基类型规定为如下两类：
1、重要的工业与民用建筑物；
2、对桩基变形有特殊要求的工业建筑物。
对于20层以上的高层建筑，其总高度（从地面算起）超过60mm，……因此，对于20层以上的建筑物应列入重要建筑物。对于有纪念意义的或供群众性集会的民用建筑，经济意义重
大的工业建筑物也应类如重要建筑物。…………对于桩基变形有特殊要求的工业建筑，如化工、炼油厂重的高压、易燃、易爆管道相连的装置……因此，凡对桩基变形有特殊要求的厂房、构筑物均应列入一级建筑物类型范围内进行设计。
《建筑桩基技术规范》4.1.1、
……——建筑桩基重要性系数，按表3.3.3确定安全等级，对于一、二、三级分别取；对于柱下单桩提高一级考虑；对于柱下单桩的一级建筑桩基取；……
《钢筋混凝土承台设计规程》3.2.2、要求同桩基规范。
一层上部结构荷载作用点标高：即承台或基础顶标高，先进行估算，计算完成后进行修改。该参数主要是用于求出基底剪力对基础底面产生的附加弯矩作用。在填写该参数时，应输入PMCAD中确定的柱底标高，即柱根部的位置。注意：该参数只对柱下独基和桩承台基础有影响，对其他基础没有影响。
柱插筋连接方式：按默认
地梁筏板
该菜单定义了按弹性地基梁元法计算需要的有关参数。
总信息：
结构种类：基础
基床反力系数：按默认
按广义文克尔假定计算：若此项选择后，计算模型改为广义文克尔假定，即各点的基床反力系数将在输入的反力系数附近上下变化，边角部大，中部小一些，变化幅度与各点反力与沉降的比值有关，采用广义文克尔假定的条件是要有地质资料数据，且必须进行刚性底板假定的沉降计算，否则按一般文克尔假定计算。在此处要与“基础梁板弹性地基梁法计算”中的“沉降计算参数输入”中参数相对应。
弹性基础考虑抗扭：√
人防等级：不计算
双筋配筋计算压区配筋百分率：0.2％
地下水距天然地坪深度：按实际
梁的参数：
梁钢筋归并系数：0.3
梁支座钢筋放大系数：1.0
梁跨中钢筋放大系数：1.0
梁箍筋放大系数：1.0
梁主筋级别：二级或三级
梁箍筋级别：一级或二级
梁立面图比例、梁剖面图比例：按默认
梁箍筋箍筋间距：200
翼缘（纵向）分布钢筋直径、间距：8mm、200mm
梁式基础的覆土标高：当不是带地下室的梁式基础时，此值为0；否则应填写地下室室内地坪标高。该值用于判断梁式基础是否有地下室和计算地下室内覆土高度的数据
梁设弯起钢筋：
板的参数：
梁板混凝土等级：C30
梁翼缘、板钢筋级别：一级或二级
板钢筋归并系数：按默认
板支座钢筋连通系数：按默认
板支座钢筋放大系数：1.0
板跨中钢筋放大系数：1.0
柱下平板配筋模式：按默认
梁施工图参数：
梁肋方向：向上
梁图要钢筋表：√
尺寸线距图宽、图纸号、平面图比例尺、剖面图比例尺、X向各跨轴线标注、Y向各跨轴线标注：按默认，将剖面图比例尺改为1：20
条基墙体是否加宽：按实际。墙体加宽主要是为了使基础墙体增加防潮能力，加宽宽度为两边各加60mm
独基详图：选择画柱
拉梁间隙：按默认
网格节点
本菜单工程为补充增加PMCAD传下来的平面网格轴线。如设置弹性地基梁的挑梁设置筏板加厚区域等。需注意该菜单调用应在“荷载输入”和“基础布置”之前，否则荷载或基础构件可能会错位。
该菜单包含以下子菜单：画点、画线、直线延伸、删节点、删网格。
荷载输入
该菜单的功能是输入用户自己定义的荷载和读取上部结构计算传下来的荷载，并可对各类各族荷载删除修改。程序还自动将用户输入的荷载与读取的荷载相叠加。
荷载参数
该子菜单作用是修改隐含定义的荷载分项系数、组合系数等参数。
分配无柱节点荷载：√。选择该项后，可将墙间无柱节点上的荷载转移到墙上，这样原来弹性地基梁的一些无交叉梁、无柱、有荷载的节点就会自动删除，将梁合并。并且对墙下基础不会产生丢荷载的情况。
其他参数按默认。
无基础柱
附加荷载
该菜单作用是布置、删除用户自己定义的节点荷载与线荷载。附加荷载可作为一组独立的荷载工况进行基础计算或验算。如还输入了上部结构荷载，附加荷载先要与上部结构各组荷载叠加，然后进行基础计算。一般来说框架结构的填充墙或设备重应按附加荷载输入。
对于独立基础（独立桩基承台）来说，如果在独基上架设连梁，连梁上有填充墙，则应将填充墙的荷载在此菜单中作为节点荷载输入，而不要作为均布荷载输入。否则将会形成墙下条形基础，或丢失荷载。
选择PK文件、读取荷载、荷载编辑、当前组合、目标组合
墙下条形基础可采用PM荷载或砖混荷载；柱下独基和桩承台采用尽量多的荷载组合；筏板和基础梁选相同工况荷载组合。PMCAD荷载可用于砖混结构及初设计，其特点是模拟人工倒荷，没有弯矩；TAT，SATWE，PMSAP荷载是上部结构计算结果，可用于所有情况；PK荷载只能用于独基。pm荷载没有弯矩最好不用在独立基础的计算中。独立基础底面积的计算类似于压弯正截面计算，由轴力和弯矩两个因素决定。所以不能按最大轴力计算。程序能自动区分是否地震组合，并进行承载力放大。
在JCCAD的“输入荷载”中选“荷载参数”在弹出窗口把恒、活荷载分项系数改为1；在EF“信息输入”弹出窗口中把恒、活荷载分项系数改为1；ZJ的“上部荷载”中的组合信息窗口，把恒、活荷载分项系数改为1；BOX“荷载输入”菜单中的“荷载分项，组合，组合值系数”将恒、活分项系数改为1，即可在基础软件中获得上部结构传给基础荷载的标准值。
屏幕上当前所显示的组合值就叫当前组合。当前组合仅表示当前屏幕上所显示的值。并不是说基础的最终控制组合就一定是它。某一最大内力所对应的组合值，比如最大轴力或最大弯矩下所对应的组合值。目标组合并不一定是最不利组合，比如最大轴力下所对应的组合值其弯矩值有可能很小，不一定是控制工况，所以目标组合不能作为基础设计依据。
上部构件
框架柱筋
该菜单用来输入框架柱在基础上的插筋。如程序已完成tat或satwe的绘制柱施工图工作并将结果存入钢筋库，则这里可以自动读取柱钢筋数据。
对于框架结构，如底层填充墙下设置条基，可在此先输入填充墙，再在荷载输入中用附加荷载将填充墙荷载布在相应位置上，这样程序会画出该部分完整的施工图。
该菜单用于在两个独立基础或独立桩基承台之间设置拉接连系梁，拉梁的详图由用户自己补充。如果拉梁上有填充墙，其荷载应该按点荷载输入到拉梁梁端基础所在的节点上，本程序目前尚不能分配拉梁上的荷载。
下面就是要根据用户需要进行基础布置，用户可根据要输入的基础类型分别选择相应的子菜单，如用户要进行筏板基础设计须运行“筏板”菜单，如筏板上有梁或要设置柱下板带还需运行“弹性地基梁”菜单或“板带”菜单。如用户要进行桩基础设计，须根据桩类型运行“桩基础”，此外根据需要可选择“筏板”菜单或“弹性地基梁”菜单运行。余下的菜单“柱下独基”、“墙下条基”、“缺口布置”、“基础验算”用于独基条基设计。“重心校核”用于没布置板带的柱下平板结构的荷载重心、底板形心、反力等的校核。“局部承压”可进行柱对独基、承台、基础梁以及桩对承台的局部承压计算。
该菜单功能是布置各种有桩、无桩筏板，带肋筏板，墙下筏板，平板等所有筏板，一次最多可输入10块筏板。布置方法是先定义筏板类型，其中包括板厚、标高、有无地下室，然后用围区布置方式沿着所包围的外网格线布置筏板，布置时应输入一个挑出轴线距离，这样程序可形成一个闭合的多边筏板，如板边挑出轴线距离各不相同，可用“修改板边”菜单的多种方式修改板边挑出距离。对于每一块筏板，程序允许在其内设置加厚区，设置方法仍采用筏板输入，只是要求加厚区在已有的板内，加厚区最多可以设置9个，可放在一块筏板中，也可以放置在多块筏板中。另外用户不要忘记“筏板荷载”子菜单布置各筏板上的覆土重量和覆土上的设计荷载。覆土重量只包括板上的土重，不涉及板及梁肋自重，它们已由程序自动计算。覆土上的设计荷载包括地面做法和地面恒、活荷载，或者是地面架空板和板面恒、活荷载。如没有设置“筏板荷载”，基础将漏掉该部分荷载。在“筏板”菜单下还可以验算柱下平板基础的冲切。如果用户要采用地基梁元法计算，务必要在需要的轴线上及板边界的网格线上布置肋梁，，墙下筏板要将墙作为等宽度折算梁（高度可取1.5－2.0米）输入，柱下平板要在柱网轴线适当的位置上布置板带，否则将不能形成弹性地基梁的数据，或有些边界梁将缺乏边界板挑出长度信息，从边界梁到挑出板的边界这一段的配筋将无法用程序设计。对于板元法则无此要求，但采用板元法计算，还要进行交互配筋设计和绘制板筋施工图时，则应设置梁或板带。
围区生成、修改板边、删除板、筏板荷载、柱冲切板、桩冲切板、内筒冲剪、清理屏幕
地基梁：
该菜单用于输入各种钢筋混凝土基础梁，包括普通交叉地基梁，有桩无桩筏板上的肋梁，墙下筏板上的墙折算梁，桩承台梁等。布置方法是先定义梁类型，然后用多种布置方式沿网格线布置。如梁有偏心，在布置前先用“参数设置”菜单设置偏心距。梁如要挑出，应现在“网格输入”菜单重补充网格线，然后在此输入。对于不同的梁，计算方法不同，梁类型定义输入的参数略有不同，除按弹性地基梁元法计算的肋梁只需输入肋宽，梁高两个参数外（梁的其他参数都输入也不影响正常运行），其他两应输入全部的参数。特别是板元法计算时，梁应设置一定的翼缘宽度，其宽度值可参考混凝土规范方法（表4.1.7）确定，翼缘的厚度取板厚，梁高按实际高度。否则梁的刚度过小回导致梁的内力配筋过小，而板的相应位置的配筋过多。
首先说明梁标准截面中的肋宽、梁高、翼缘宽、翼缘根高、翼缘边高这五项的确定与基础梁类型有关。当采用弹性地基梁元法计算时，梁式基础的肋宽、梁高、翼缘根高、翼缘边高四个参数按实际情况填写，翼缘宽度可按上部荷载的比例任意设定若干种截面类型（但应比梁肋宽些）。在程序运行“退出”菜单时会自动将平均设计反力与计算出的地基承载力比较，并询问用户是否输入一个新的地基承载力/平均设计反力的比值，如是，程序将按目前梁翼缘宽度的相对比例，同步扩大或缩小各种梁截面类型的翼缘宽度，从而调整底面积大小达到地基承载力/平均设计反力的比值的预定值要求。一般该预定比例值应大于1.0。
对带肋板式基础按按实际情况填写肋寛、梁高两个参数，其他参数可不填写。程序在进行梁元法计算时的梁翼缘根高和边高由板厚确定。梁的翼缘宽度取值方法是将房间面积除以周长，得出的值作为周边梁的一侧翼缘宽，最后将两侧的翼缘宽相加就得到梁底总宽度。按这种方法计算出的总反力与总荷载是平衡的。
对墙下筏板基础可以采用梁截面定义法、也可采用【墙下布梁】菜单自动布置。墙下布梁方法布置的梁高与板厚相同，一律沿轴线居中布置。梁截面定义方法布置与带勒板式基础相同，只是将墙作为板肋处理，此时肋宽取墙厚度，梁高可按非墙下梁高度取，或取用户认为适当的值。对于化成板带的平板基础，板带无须定义，程序可自动升板结构规范确定板带总宽度、柱下板带宽度和跨中板带宽度。
一般而言，弹性地基梁基础，墙下都要布梁，如果没有布梁，也应该点一下“墙下布梁”菜单，这样程序将自动生成一个与墙同宽、梁高等于板厚的砼梁。如果不布置梁，也应该布置板带。
地梁布置、地梁删除、墙下布梁
该菜单时柱下平板基础按弹性地基梁元法计算所必须运行的菜单。若采用板元计算平板时，最好也布置板带，这样可以使用板钢筋交互设计和绘制板筋施工图。板带布置时无须定义，可采用多种方式沿柱网轴线布置。采用该方法计算应注意遵守升板规范有关的要求（一般柱网应正交，柱网间距相差不宜太大）。板带布置的位置是一个较重要的问题，布置位置不同可导致配筋的差异。布置原则是将板带视为暗梁，沿柱网轴线布置，但在抽柱位置不应布置板带，以免将柱上板带布置到跨中。
板带布置、板带删除
okok.org
选择桩：用于桩基定义
上海地区按《上海市地基基规范》进行桩基设计，单桩承载力取勘察报告提供的单桩竖向极限承载力的二分之一输入，即按《地基基础规范》GB50007－2002的设计体系输入单桩竖向承载力特征值。在选取规范时选上海规范，JCCAD内部会自动转换。
承台桩：
okok.org
承台参数
桩承台控制参数
桩间距、桩边距：按规范规定
承台底标高：按设计
承台尺寸模数：100
单桩、承台桩长度：按设计
承台形状：阶梯型
施工方法：现浇
四桩以上矩形承台
承台阶数：1
承台阶高：按最高
承台生成方式
按荷载单桩承载力计算：√（一般情况）
指定桩数生成：
承台删除时保留桩布置：√（一般情况）
承台生成
联合承台
承台布置
承台删除
okok.org
《建筑桩基技术规范》3.2.3、桩的布置应符合下列要求：
3.2.3.1桩中心距
（1）桩的最小中心矩应符合表3.2.3－1的规定。对于大面积桩群，尤其时挤土桩，桩的最小中心距宜安表列值适当加大。
表3.2.3－1okok.org桩的最小中心距
土类与成桩工艺排数不少于3排且桩数
不少于9根的摩擦型桩基其他情况
非挤土和部分挤土灌注桩3.0d2.5d
灌注桩穿越非饱和土3.5d3.0d
穿越饱和土4.0d3.5d
挤土预制桩3.5d3.0d
打入式敞口管桩和H型钢桩3.5d3.0d
一般在设计中，非挤土灌注桩桩的最小中心距可取3.0d。……
《地基基础设计规范》（上海市工程建设规范）6.1.11、桩位布置原则如下：
1、宜使群桩形心与荷载长期效应组合的合力作用点相重合。
2、群桩中的桩的中心距不宜小于三倍桩的边长或直径。……
《钢筋混凝土承台设计规程》3.3.4、桩的布置应符合下列要求：
3.3.4.1桩的最小中心距应符合《建筑桩基技术规范》的规定。
3.3.4.2承台边缘至桩中心的最小距离Sc.min和桩边缘承台挑出部分的最小尺寸Se.min（图3.3.4）应符合表3.3.4的规定。
表3.3.4okok.org承台与桩的关系尺寸
承台类型Sc.minSe.min
条形承台0.5dp 75mm75mm
其他承台dp≤300mm0.5dp 150mm150mm
300mm＜dp≤600mmdp0.5dp
dp＞600mm0.5dp 300mm300mm
注：dp为桩的直径或边长。
非承台桩
布置于筏板和基础梁下面的桩，桩的数量与位置是否合理可通过主菜单的“桩筏及筏板有限元计算”计算结果中的反力图来校核。
okok.org
布置参数
桩间距：按规范
桩群布置角：按实际
桩长度：按设计
方桩角：按实际
群桩布置方式：按构件布置（一般情况）
按参数方式在筏板中布桩：选择该项，则筏板布桩是在对话框中进行，否则在基础平面简图中直接布置。
筏板布桩
群桩布置
单桩布置
等分桩距
梁下布桩
单桩复制
群桩复制
沉降试算：提供根据桩筏沉降确定桩布置数量或桩长的工具。点取该菜单后，在选择筏板，屏幕会出现对话框，使用者可以在对话框中看到桩长和桩数对桩筏的影响。
桩数量图
okok.org
围桩承台
该菜单用于墙下桩承台的生成，先根据墙体的荷载在“非承台桩“菜单中输入的桩，桩的数量应满足承载力的要求。然后按围区方式将要生成的承台的桩选出。程序会在选中的桩上形成桩承台。在选取的过程中应注意多边形凹点除尽量沿着桩边输入控制点，在这里程序只是形成承台的多边形，承台的内力计算和配筋计算在后面的桩筏计算中进行。
计算桩长、修改桩长、查桩数据
柱下基础
自动生成
基础设计参数输入：将参数输入分散到各构件布置或自动生成的菜单中。该处参数一般按默认。
输入柱下独立基础参数：
类型：阶梯现浇
独立基础最小高度：按规范
首层基础底标高：按设计
独基底面长宽比：按规范
独立基础底板最小配筋率：先按0.15％，但配筋不宜小于相关规范规定。
承载力计算时基础底面受拉面积/基础底面积：0
基础底板钢筋级别：1级，d12时用2级
计算独基时考虑独基底面范围内的荷载作用：√
上海市工程建设规范《地基基础设计规范》DGJ08－11－1999okok.org5.4.1、基底平面宜取方形或矩形，矩形基础的长度与宽度之比宜小于等于3。
《建筑地基基础设计规范》GB50007－2002okok.org8.2.2、扩展基础的构造，应符合下列要求：
1、锥形基础的边缘高度，不宜小于200mm；阶梯基础的每阶高度，宜为300－500mm；
锥形基础的边缘高度还应大于等于h/4，h为基础的高度。
上海市工程建设规范《地基基础设计规范》DGJ08－11－1999okok.org5.4.2、阶梯形基础每阶高度宜为300－500mm；锥形基础边缘的高度不宜小于200mm，坡度不宜小于1（竖向）：2（水平）。
《建筑地基基础设计规范》GB50007－2002okok.org8.2.2、扩展基础的构造，应符合下列要求：
3、扩展基础底板受力钢筋的最小直径不宜小于10mm；间距不宜大于200mm，也不宜小于100mm。……
由于扩展基础底板的厚度一般都由受冲切或受剪切承载力控制，并非按受弯承载能力确定，因此底板相对较厚，如果套用受弯构件的受拉钢筋最小配筋率将导致底板用钢量不必要的增加。此条规定就相当于规定了其最小配筋率。
上海市工程建设规范《地基基础设计规范》DGJ08－11－1999okok.org5.1.4、用于基础结构的混凝土和钢筋应满足下列构造要求：
……2、钢筋：底板受力钢筋的直径不小于8mm，间距不大于200mm。……
《混凝土结构设计规范》9.5.2、对于卧置于地基上的混凝土板，板中受拉钢筋配筋率可适当降低，但不宜低于0.15％。
计算结果、独基布置、独基删除、双柱基础
墙下条基：自动生成、计算结果、条基布置、条基删除
重心校核
菜单用于筏板基础、桩基础的荷载重心与基础形心位置校核、基底反力与地基承载力的校核。“选荷载组”子菜单时供用户在所有荷载组合中选择其中一组进行重心校核，每次只能选择一组，若要用多组荷载校核，须分多次进行。“筏板重心”子菜单点取后，各块筏板分别显示作用于该板上的荷载重心、筏板形心、平均反力、地基承载力设计值、最大最小反力位置与数值。“桩重心”子菜单点取后，程序提示用户用光标围取若干桩，接着显示租用于该区内荷载重心与合力值、群桩形心与总抗力及两者的偏心距。特别对于联合承台也要进行重心校核。
对于带裙房的主体结构，“筏板重心校核”主体应该与裙房分开计算，而且主要是验算主体结构的重心校核。okok.org
选荷载组、筏板重心、桩重心、清理屏幕
局部承压：局压柱、局压桩、清理屏幕
之十okok.org特殊问题
okok.org
修改基础参数后，再进行独基条基验算时，独立基础条形基础尺寸不一定改变，这是什么原因？如何处理？
JCCAD的独基条基基础验算菜单中只有验算基础的底面积或配筋不够时才会加大基础的相应数据。如果验算时基础所需尺寸配配筋小于原有基础的数据时，原有的基础尺寸不改变。okok.org
处理方法：先点取“基础布置”菜单中“柱下独基”或“墙下条基”子菜单下的“独基删除”或“条基删除”菜单清除原有基础，然后再点取“自动生成”菜单，这样重新布置就可以使基础尺寸更加合理。
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多柱基础（独基、承台）的角度不合适如何处理？okok.org
多柱基础的情况比较复杂，在个别情况下可能角度不合适。okok.org
处理办法：减小多柱基础的底面积尺寸，然后将基础按所希望的角度布置到基楚平面上，并保证愿来基础上的柱都在新的基础的底面积范围内，然后进行基础验算。这样程序可按用户输入的基础角度进行基础验算，并将其布置到平面上，减小基础底面积的目的，是防止基础底面积过大造成浪费。
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在砖混结构中构造柱下生成独立基础如何处理？okok.org
用户采用的是PM恒 活荷载，该荷载有节点荷载，程序在进行基础计算时读到构造柱所在节点上的的荷载，（一般由构造拄自重产生），则自动生成独立基础。okok.org
处理办法：在“荷载编辑”菜单中，删除构造柱所在节点上的的荷载，并相应增加该节点周围有墙网格上的线荷载。若采用“砖混荷载”则构造柱荷载已转化为均布荷载，也不会产生独立基础。okok.org
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抗震缝、伸缩缝处双轴线处如何布置地基梁或肋梁？okok.org
对抗震缝、伸缩缝下面的弹性地基梁（包括肋梁）采用的方法一般是做一个宽梁来承受上面距离很近的两排柱、墙。一般可将宽梁偏心布置在一条轴线上（最好布置在荷载大的轴线上），另外还要布置另一方向的梁，以保证相邻两个柱节点之间有梁连接，使柱子荷载不丢失并能传到梁上。另一排柱轴线的墙上荷载可利用附加荷载的方法，转移到布宽梁轴线上。另一种布置方法就是直接在双轴线上布置两根肋梁，对于梁式基础可以在双轴线处布置一个筏板，就做成了一个双梁基础。
双柱联合基础的偏心计算okok.org
程序在进行双柱联合基础的设计时，并没有考虑由于两根柱子上部荷载不一致而产生的偏心的情况。因此算出的基础底面积是对称布置的。这种计算方法对于两根柱子挨得很近，比如变形缝处双柱基础计算几乎没什么影响，但对于两根柱子挨得稍微远一些的基础，则会有一定误差。此时需要设计人员人为计算出偏心值，在独基布置中将该值输入进去。然后再重新点取“自动生成”选项，程序可以根据设计人员输入的偏心值重新计算联合基础。
在做多柱联合独立基础时，仅设置板底钢筋是不够的，一般做法可以在上部加暗梁，配置适当钢筋以抵抗负弯距，但这步工作目前是需由设计人员考虑完成的。
双梁基础的计算okok.org
建议直接在双轴线上布置两根肋梁，然后再在梁下布置局部筏板。
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多柱桩基承台，JCCAD是怎样计算的？okok.org
多柱桩基承台实际是桩筏。可按桩筏建模计算。目前程序假定：将多柱的边缘连起来，按一个柱的承台考虑。桩的冲切已考虑，配筋用户需自核。
内框架的房屋经常会遇到独立基础和条形基础混合使用的问题，按照常规的理论这种情况属“受力不明确”，可是又不得不这样做，请问诸兄可有具体的计算依据？
条基按条基算，独立基础按独立基础算。“受力不明确”是指部分条基搭在独立基础的台阶上，其实这部分荷载可在算独立基础时考虑进去。
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《PKPM软件在应用中的问题解析》讲义汇总
《PKPM软件在应用中的问题解析》讲义(一)
第一章 砖混底框的设计
（一）“按经验考虑墙梁上部作用的荷载折减”
⑴由于墙梁的反拱作用，使得一部分荷载直接传给了竖向构件，从而使墙梁的荷载降低。
⑵若选择此项，则程序对所有的托墙梁均折减，而不判断该梁是否为墙梁。
（二）“按规范墙梁方法确定托梁上部荷载”
⑴若选择此项，则则程序自动判断托墙梁是否为墙梁，若是墙梁则自动按照规范要求计算梁上的荷载，若不是墙梁则按均布荷载方式加到梁上。
⑵若同时选择“按经验考虑墙梁上部作用的荷载折减”和“按规范墙梁方法确定托梁上部荷载”两项，则程序对于墙梁则执行“按规范墙梁方法确定托梁上部荷载”，对于非墙梁则执行“按经验考虑墙梁上部作用的荷载折减”。
（三）“底框结构剪力墙侧移刚度是否应该考虑边框柱的作用”
若选择此项，则程序在计算侧移刚度比时，与边框柱相连的剪力墙将作为组合截面考虑。否则程序分别计算墙、柱侧移刚度。
一般而言，对混凝土抗震墙可选择考虑边框柱的作用，对砖抗震墙可选择不考虑边框柱的作用。
（四）混凝土墙与砖墙弹性模量比的输入
⑴适用范围：混凝土墙与砖墙弹性模量比只有在该结构在某一层既输入了混凝土墙，又输入了砖墙时才起作用。
⑵物理意义：混凝土墙与砖墙的弹性模量比。
⑶参数大小：该值缺省时为3，大小在3～6之间。
⑷如何填写：一般而言，混凝土墙的弹性模量是砖墙的10倍以上。如果是同等墙厚，则混凝土墙的刚度就是砖墙的10倍以上。但实际上，在结构设计时，一方面混凝土墙的厚度小于砖墙，从而使混凝土墙的刚度有所降低；另一方面，在实际地震力作用下混凝土墙所受的地震力是否就是砖墙的10倍以上还是未知数，因此我们不能将该值填得过高。
（五）砖混底框结构风荷载的计算
⑴TAT软件可以直接计算风荷载。
⑵SATWE软件不可以直接计算风荷载，需要设计人员在特殊风荷载定义中人为输入。
（六）砖混底框不计算地震力时该如何设计？
⑴目前的PMCAD软件不能计算非抗震的砖混底框结构。
⑵处理方法：
①设计人员可以按6度设防计算，砖混抗震验算结果可以不看。
②砖混抗震验算完成后执行SATWE软件进行底框部分内力的计算。
⑶处理方法的基本原理：
①一般来说，砖混底框结构，按6度设防计算时地震力并非控制工况。
②对于构件的弯矩值，基本上都是恒+活载控制；剪力值，有可能某些断面由地震力控制，但该剪力值的大小与恒+活载作用下的剪力值相差也不会很大。直接用该值设计首先肯定安全，其次误差很小。
③如果个别构件出现其弯矩值和剪力值由地震力控制，这种情况一般出现在结构的外围构件中。设计人员或者直接使用该值进行设计，误差不大，或者作为个案单独处理。
（七）砖混底框结构刚度比的计算与调整方法探讨
（A）规范要求
《建筑抗震设计规范》第7.1.8条第3款明确规定：底层框架－抗震墙房屋的纵横两个方向，第二层与底层侧向刚度的比值，6、7度时不应大于2.5，8度时不应大于2.0，且均不应小于1.0。
《建筑抗震设计规范》第7.1.8条第4款明确规定：底部两层框架－抗震墙房屋的纵横两个方向，底部与底部第二层侧向刚度应接近，第三层与底部第二层侧向刚度的比值，6、7度时不应大于2.0，8度时不应大于1.5，且均不应小于1.0。
（B）规范精神
⑴由于过渡层为砖房结构，受力复杂，若作为薄弱层，则结构位移反应不均匀，弹塑性变形集中，从而对抗震不利。
⑵充分发挥底部结构的延性，提高其在地震力作用下的抗变形和耗能能力。
（C）PMCAD对混凝土墙体刚度的计算
⑴对无洞口墙体的计算
①如果墙体高宽比M1.0，则只计算剪切刚度，计算公式为(略）
②如果墙体高宽比M1.0，则需计算剪弯刚度，计算公式为(略）
⑵对小洞口墙体的计算
①小洞口墙体的判别标准 α＝(略）≤0.4
②目前的PMCAD软件，对于砖混底框结构，只允许开设小洞口的剪力墙。对于α≥0.6或洞口高度大于等于0.8倍墙高的大洞口剪力墙，则只能分片输入。
③PMCAD软件根据开洞率按照《抗震规范》表7.2.3乘以墙段洞口影响系数计算小洞口剪力墙的刚度。
（D）工程算例：（例子还有图形等，未录入）本例通过不改变剪力墙布置而用剪力墙开竖缝的方法来满足其刚度比的要求。(略）
（E）设竖缝的剪力墙墙体的构造要求
⑴竖缝两侧应设置暗柱。
⑵剪力墙的竖缝应开到梁底，将剪力墙分乘高宽比大于1.5，但也不宜大于2.5的若干个墙板单元。
⑶对带边框的低矮钢筋混凝土墙的边框柱的配筋不应小于无钢筋混凝土抗震墙的框架柱的配筋和箍筋要求。
⑷带边框的低矮钢筋混凝土墙的边框梁，应在竖缝的两侧1.5倍梁高范围内箍筋加密，其箍筋间距不应大于100mm。
⑸竖缝的宽度可与墙厚相等，竖缝处可用预制钢筋混凝土块填入，并做好防水。
（F）底部框架－剪力墙部分为两层的砖混底框结构，可以通过开设洞口的方式形成高宽比大于2的若干墙段。
注：本条因为文字编辑的原因略去了一些公式，这些公式可以从其他一些书上看到。
《PKPM软件在应用中的问题解析》讲义(二)
第二章 剪切、剪弯、地震力与地震层间位移比三种刚度比的计算与选择
（一）地震力与地震层间位移比的理解与应用
⑴规范要求：《抗震规范》第3.4.2和3.4.3条及《高规》第4.4.2条均规定：其楼层侧向刚度不宜小于上部相邻楼层侧向刚度的70％或其上相邻三层侧向刚度平均值的80％。
⑵计算公式：Ki=Vi/Δui
⑶应用范围：
①可用于执行《抗震规范》第3.4.2和3.4.3条及《高规》第4.4.2条规定的工程刚度比计算。
②可用于判断地下室顶板能否作为上部结构的嵌固端。
（二）剪切刚度的理解与应用
⑴规范要求：
①《高规》第E.0.1条规定：底部大空间为一层时，可近似采用转换层上、下层结构等效剪切刚度比γ表示转换层上、下层结构刚度的变化，γ宜接近1，非抗震设计时γ不应大于3，抗震设计时γ不应大于2。计算公式见《高规》151页。
②《抗震规范》第6.1.14条规定：当地下室顶板作为上部结构的嵌固部位时，地下室结构的侧向刚度与上部结构的侧向刚度之比不宜小于2。其侧向刚度的计算方法按照条文说明可以采用剪切刚度。计算公式见《抗震规范》253页。
⑵SATWE软件所提供的计算方法为《抗震规范》提供的方法。
⑶应用范围：可用于执行《高规》第E.0.1条和《抗震规范》第6.1.14条规定的工程的刚度比的计算。
（三）剪弯刚度的理解与应用
⑴规范要求：
①《高规》第E.0.2条规定：底部大空间大于一层时，其转换层上部与下部结构等效侧向刚度比γe可采用图E所示的计算模型按公式（E.0.2)计算。γe宜接近1，非抗震设计时γe不应大于2，抗震设计时γe不应大于1.3。计算公式见《高规》151页。
②《高规》第E.0.2条还规定：当转换层设置在3层及3层以上时，其楼层侧向刚度比不应小于相邻上部楼层的60％。
⑵SATWE软件所采用的计算方法：高位侧移刚度的简化计算
⑶应用范围：可用于执行《高规》第E.0.2条规定的工程的刚度比的计算。
（四）《上海规程》对刚度比的规定
《上海规程》中关于刚度比的适用范围与国家规范的主要不同之处在于：
⑴《上海规程》第6.1.19条规定：地下室作为上部结构的嵌固端时，地下室的楼层侧向刚度不宜小于上部楼层刚度的1.5倍。
⑵《上海规程》已将三种刚度比统一为采用剪切刚度比计算。
（五）工程算例：
⑴工程概况：某工程为框支剪力墙结构，共27层（包括二层地下室），第六层为框支转换层。结构三维轴测图、第六层及第七层平面图如图1所示（图略）。该工程的地震设防烈度为8度，设计基本加速度为0.3g。
⑵1～13层X向刚度比的计算结果：
由于列表困难，下面每行数字的意义如下：以“／”分开三种刚度的计算方法，第一段为地震剪力与地震层间位移比的算法，第二段为剪切刚度，第三段为剪弯刚度。具体数据依次为：层号，RJX，Ratx1，薄弱层／RJX，Ratx1，薄弱层／RJX，Ratx1，薄弱层。
其中RJX是结构总体坐标系中塔的侧移刚度（应乘以10的7次方）；Ratx1为本层塔侧移刚度与上一层相应塔侧移刚度70％的比值或上三层平均刚度80％的比值中的较小者。具体数据如下：
1，7.8225，2.3367，否／13.204，1.6408，否／11.694，1.9251，否
2，4.7283，3.9602，否／11.444，1.5127，否／8.6776，1.6336，否
3，1.7251，1.6527，否／9.0995，1.2496，否／6.0967，1.2598，否
4，1.3407，1.2595，否／9.6348，1.0726，否／6.9007，1.1557，否
5，1.2304，1.2556，否／9.6348，0.9018，是／6.9221，0.9716，是
6，1.3433，1.3534，否／8.0373，0.6439，是／4.3251，0.4951，是
7，1.4179，2.2177，否／16.014，1.3146，否／11.145，1.3066，否
8，0.9138，1.9275，否／16.014，1.3542，否／11.247。1.3559，否
9，0.6770，1.7992，否／14.782，1.2500，否／10.369，1.2500，否
10，0.5375，1.7193，否／14.782，1.2500，否／10.369，1.2500，否
11，0.4466，1.6676，否／14.782，1.2500，否／10.369，1.2500，否
12，0.3812，1.6107，否／14.782，1.2500，否／10.369，1.2500，否
13，0.3310，1.5464，否／14.782，1.2500，否／10.369，1.2500，否
注1：SATWE软件在进行“地震剪力与地震层间位移比”的计算时“地下室信息”中的“回填土对地下室约束相对刚度比”里的值填“0”；
注2：在SATWE软件中没有单独定义薄弱层层数及相应的层号；
注3：本算例主要用于说明三种刚度比在SATWE软件中的实现过程，对结构方案的合理性不做讨论。
⑶计算结果分析
①按不同方法计算刚度比，其薄弱层的判断结果不同。
②设计人员在SATWE软件的“调整信息”中应指定转换层第六层薄弱层层号。指定薄弱层层号并不影响程序对其它薄弱层的自动判断。
③当转换层设置在3层及3层以上时，《高规》还规定其楼层侧向刚度比不应小于相邻上部楼层的60％。这一项SATWE软件并没有直接输出结果，需要设计人员根据程序输出的每层刚度单独计算。例如本工程计算结果如下：
1.3433×107／（1.4179×107）＝94.74％60％
满足规范要求。
④地下室顶板能否作为上部结构的嵌固端的判断：
a)采用地震剪力与地震层间位移比
＝4.7283×107／（1.7251×107）＝2.74＞2
地下室顶板能够作为上部结构的嵌固端
b)采用剪切刚度比
＝11.444×107／（9.0995×107）＝1.25＜2
地下室顶板不能够作为上部结构的嵌固端
⑤SATWE软件计算剪弯刚度时，H1的取值范围包括地下室的高度，H2则取等于小于H1的高度。这对于希望H1的值取自0.00以上的设计人员来说，或者将地下室去掉，重新计算剪弯刚度，或者根据程序输出的剪弯刚度，人工计算刚度比。以本工程为例，H1从0.00算起，采用刚度串模型，计算结果如下：
转换层所在层号为6层（含地下室），转换层下部起止层号为3～6，H1=21.9m，转换层上部起止层号为7～13，H2=21.0m。
K1=[1/(1/6.0967+1/6.9007+1/6.9221+1/4.3251)]×107=1.4607×107
K2=[1/(1/11.145+1/11.247+1/10.369)×107=1.5132×107
Δ1=1/K1 ； Δ2=1/K2
则剪弯刚度比γe=(Δ1×H2)/(Δ2×H1)=0.9933
（六）关于三种刚度比性质的探讨
⑴地震剪力与地震层间位移比：是一种与外力有关的计算方法。规范中规定的Δui不仅包括了地震力产生的位移，还包括了用于该楼层的倾覆力矩Mi产生的位移和由于下一层的楼层转动而引起的本层刚体转动位移。
⑵剪切刚度：其计算方法主要是剪切面积与相应层高的比，其大小跟结构竖向构件的剪切面积和层高密切相关。但剪切刚度没有考虑带支撑的结构体系和剪力墙洞口高度变化时所产生的影响。
⑶剪弯刚度：实际上就是单位力作用下的层间位移角，其刚度比也就是层间位移角之比。它能同时考虑剪切变形和弯曲变形的影响，但没有考虑上下层对本层的约束。
三种刚度的性质完全不同，它们之间并没有什么必然的联系，也正因为如此，规范赋予了它们不同的适用范围
《PKPM软件在应用中的问题解析》讲义(三)
第三章 短肢剪力墙结构的计算
（一）短肢剪力墙结构中底部倾覆力矩的计算
⑴规范要求：
《高层建筑混凝土结构技术规程》第7.1.2条第2款规定：抗震设计时，筒体和一般剪力墙承受的第一振型底部地震倾覆力矩不宜小于结构总底部地震倾覆力矩的50％。
⑵TAT与SATWE软件对短肢剪力墙的判断：
①TAT软件按双向判断；
②旧版SATWE软件按单向判断，新版SATWE软件按双向判断。
⑶工程算例
①工程概况
该工程为一层地下室，第六层（包括地下室）为框支转换层，转换层以上为短肢剪力墙结构，共31层。地震烈度为8度（设计基本地震加速度为0.2g），框支框架抗震等级为一级，剪力墙抗震等级为二级、转换层以上结构平面图如下图所示（图略）
②TAT和SATWE软件底部地震倾覆力矩计算结果：
用TAT计算，Mx短＝99548.0、Mx＝340276.0、Mx短/Mx＝22.63%；My短＝103067.2、My＝338728.8、My短/My＝23.33%。
用SATWE旧版计算，Mx短＝313757.7、Mx＝598817.6、Mx短/Mx＝52.40%；My短＝266632.3、My＝620842.5、My短/My＝42.95%。
用SATWE新版计算，Mx短＝320114.2、Mx＝173764.8、Mx短/Mx＝35.18%；My短＝128251.8、My＝353020.7、My短/My＝30.95%。
（二）带框支结构短肢剪力墙的计算
⑴结构体系的选择：复杂高层结构还是短肢剪力墙结构？
⑵规范规定
①抗震等级：
a）复杂高层：当转换层的位置设置在3层及3层以上时，其框支柱、剪力墙底部加强部位的抗震等级宜按表4.8.2和表4.8.3的规定提高一级采用，已经是特一级的不再提高。对于转换层的位置设置在3层及3层以下时，不要求提高抗震等级；
b）短肢剪力墙：其抗震等级，应比表4.8.2规定提高一级采用。注意，这里不含表4.8.3，这是因为B级高度的高层建筑和9度抗震设计的A级高度的高层建筑，不应采用短肢剪力墙结构。
②剪刀墙轴压比：
a）复杂高层：剪刀墙轴压比限值不要求降低；
b）短胶剪力墙：当抗震等级为一、二、三级时，分别不宜大于0.5、0.6、0.7；对于无翼缘或端柱的一字形短肢剪力培，其轴压比限值相应降低0.1。
③内力计算：
a）复杂高层：特一、一、二级落地剪力培底部加强部位的弯矩设计值，应按墙体底截面有地震组合的弯矩值乘以增大系数1.8、1.5、1.25；其剪力设计值，应按规程第7.2.10条的规定调整，特一级应来以增大系数1.9；
b）短肢剪力墙：除底部加强部位应按规程第7.2.10条的规定调整外，其他各层短肢剪力墙的剪力设计值，一、二级抗震等级应分别乘以增大系数1.4和1.2。
注意：短肢剪力墙并没有要求对底部加强部位的弯矩设计值按照复杂高层那样乘以放大系数。
④配筋率：
a）复杂高层：底部加强部位墙体水平和竖向分布筋最小配筋率，抗震设计时不应小于0.3％；
b）短肢剪力墙：其截面的全部纵向钢筋的配筋率，底剖加强部位不宜小于1.2％，其他部位不宜小于1.0％。
注意：对于配筋率，规范对“复杂高层”和“短肢剪力墙”这两种结构体系的要求是不一样的。前者强调的是水平和坚向分布筋的配筋率，而后者强调的是纵向钢筋的配筋率
⑤底部加强部位高度：
a）复杂高层：剪力墙底部加强部位高度取框支层加上框支层以上两层的高度及墙肢总高度的1/8二者的较大值；
b）短肢剪力墙：其底部加强部位高度并没有特殊要求，仅仅是墙肢总高度的1/8和底部二层两者的较大值。
⑶工程算例
①工程概况：某高层带短肢剪力墙的框支结构，共31层（包括一层地下室）。该工程的第6层（地下室为第1层）为框支转换层，转换层以上为短肢剪力墙结构。地震烈度为7度（设计基本地震加速度为0.15g），框支框架的抗震等级为一级，剪力墙抗震等级为二级。
（图略）
②计算结果分析：两种结构体系的计算结果如表1和表2所示：
－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－
表1“短肢剪刀墙”结构体系计算分析结果
楼层/第3层/第3层/第7层/第7层/第11层/第11层/
剪力墙类别/短剪墙3/普剪墙3/短剪墙7/普剪墙7/短剪墙11/普剪墙11/
抗震等级/特一级/一级/一级/一级/一级/二级/
M1(kn-m)/-168(1)/160(1)/807(37)/402(1)/286(39)/121(1)/
N1(kn)/-3372(1)/-15677(1)/-949(37)/-15183(1)/-457(39)/-9136(1)/
As(mm2)/9898(1)/14700(1)/1600(37)/2875(1)/678(39)/1280(1)/
ρSV(%)/1.82/1.82/2.01/2.01/0.8/0.8/
V2(kn)/564(31)/-6401(39)/56(1)/140(1)/307(35)/9(1)/
N2(kn)/-3191(31)/-7209(39)/-4546(1)/-15183(1)/-1615(35)/-9136(1)/
Ash(mm2)/324.9(31)/547.1(39)/200(1)/125(1)/233.7(35)/100(1)/
N3(kn)/-2895/-13483/-3913/-13057/-1271/-7851/
Uc/0.48/0.32/0.43/0.34/0.45/0.45/
－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－
表2“复杂高层”结构体系计算分析结果
楼层/第3层/第3层/第7层/第7层/第11层/第11层/
剪力墙类别/短剪墙3/普剪墙3/短剪墙7/普剪墙7/短剪墙11/普剪墙11/
抗震等级/一级/一级/二级/一级/二级/二级/
M1(kn-m)/-168(1)/26595(39)/840(37)/402(1)/238(39)/121(1)/
N1(kn)/-3372(1)/-7209(39)/-949(37)/-15183(1)/-457(39)/-9136(1)/
As(mm2)/9898(1)/15315(39)/1600(37)/2875(1)/2039(39)/1280(1)/
ρSV(%)/1.82/1.82/2.01/2.01/0.8/0.8/
V2(kn)/475(31)/-6401(39)/407(41)/140(1)/220(35)/9(1)/
N2(kn)/-3191(31)/-7209(39)/-1199(41)/-15183(1)/-1615(35)/-9136(1)/
Ash(mm2)/202.8(31)/547.1(39)/200(41)/125(1)/100(35)/100(1)/
N3(kn)/-2895/-13483/-3913/-13057/-1271/-7851/
Uc/0.48/0.32/0.43/0.34/0.45/0.45/
－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－
表3 荷载组合分项系数
组合号/ VD / VL / WX / WY / EX / EY / EV / 1 /1.35/0.98/0.00/0.00/0.00/0.00/0.00/
31 /1.20/0.60/0.00/-0.28/0.00/-1.30/0.00/
35 /1.20/0.60/0.00/-0.28/0.00/1.30/0.00/
37 /1.00/0.50/-0.28/0.00/-1.30/0.00/0.00/
38 /1.00/0.50/0.00/0.28/0.00/1.30/0.00/
39 /1.00/0.50/0.00/-0.28/0.00/-1.30/0.00/
41 /1.00/0.50/-0.28/0.00/1.30/0.00/0.00/
－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－
a）抗震等级：从表中看不一样。
b）内力分析：由表中看出，这两种体系的内力计算结果非常复杂，即使是同一片墙在不同的结构体系控制工况下其结果也不一样。按“使杂高层”计算阿“普剪墙3”的“M1”值，远远大于按“短肢剪力墙”计算的“普剪墙3”’的“M1”值。这主要是因为SATWE软件在进行工况组合时，当发现所有工况组合计算的配筋面积均小于构造配筋面积时，程序仅按第一种工况组合输出内力和工况号（即恒十活）；只有当发现控制工况组合计算的配筋面积大于构造配筋面积时，才按最大控制工况组合输出内力和工况号。
再从两个表中“短剪墙3”的“V2”计算过程进行分析，规范规定，短胶剪力墙底部加强部位的剪力应按规程第7.2,10条的规定调整，一级为1.6，特一级为1.9，我们结合上面的两个计算表，验证如下：
475×（1.9/1.6）＝564 （kn)
其计算结果正好为“短肢剪力墙计算表”中的“V2”值。可见，程序考虑了规范的规定。同样，程序也考虑了“短肢剪力培”结构体系非底部加强部位一、二级抗震等级应分别来以增大系数1.4和1.2的要求（“短肢剪力墙计算表”中第十一层的“短剪墙3”，其 V2＝220×1.4＝308（kn）。
c）配筋率：
只有定义了“短股剪力墙”结构，SATWE程序才对自动判断的短肢剪力墙，其截面的全部纵向钢筋的配筋率，底部加强部位不宜小于1.2％，其他部位不宜小于1.0％，而“复杂高层”却无此功能。
构造边缘构件为何也输出体积配箍率？
根据《高规》7.2.17条规定：抗震设计时，对于复杂高层建筑结构、混合结构、框架－剪力墙结构、简体结构以及B级高度的剪力墙结构中的剪力墙，其构造边缘构件的配箍特征值λV不宜小于0.1。由于程序没有判断A级高度和B级高度的功能，所以程序不论约束边缘构件还是构造边缘构件，均统一输出体积配箍率。
⑷其他注意事项：
a）设计人员在“特殊构件补充定义”里的【抗震等级】中定义了抗震等级后，程序将按设计人员定义的抗震等级进行设计，不再自动提高。
b）对于非框支框架的框架结构，可以按规范规定，将地下一层以下的竖向构件的抗震等级定义为三级或四级的结构，其抗震等级均需设计人员人为定义，程序不能自动判断。
c）《高层建筑混凝土结构技术规程》第10.2.13条的各项规定，程序目前没有执行。
《PKPM软件在应用中的问题解析》讲义(四)
第四章 多塔结构的计算
（一）带变形缝结构的计算
⑴带变形缝结构的特点：
①通过变形缝将结构分成几块独立的结构。
②若忽略基础变形的影响，各单元之间完全独立。
③缝隙面不是迎风面。
⑵计算方法：
①整体计算的注意事项：
a）在SATWE软件中将结构定义为多塔结构；
b）所给振型数要足够多，以保证有效质量系数＞90％；
c）定义为多塔后，对于老版本软件，程序将对每一个缝隙面都计算迎风面，因此风荷载计算偏大；新版本软件增加了一项新的功能．即可以人为定义遮挡面．从而有效地解决了这一问题。
d）周期比计算有待商讨。
②分开计算的注意事项：
a）旧版软件除风荷载计算有些偏大外，其余结果都没问题，新版软件定义遮挡面后，风荷载计算也没有问题了。
b）一般而言，对于基础连在一起的带变形缝结构，由于基础对上部结构整体的协调能力有限，所以建议采用分开计算。
（二）大底盘多塔结构的计算
⑴大底盘多塔结构的特点：
①各塔楼拥有独立的迎风面。
②各塔楼之间的变形没有直接影响，但都通过大底盘间接影响其他塔楼。
③塔楼与刚性板之间没有—一对应关系，一个塔楼可能只有一块刚性板，也可能有几块刚性板。
④大底盘顶板应有足够的刚度以协调各塔楼之间的内力、变形和位移。
⑵计算方法：
①在SATWE软件中将结构定义为多塔结构；
②位移比、大底盘以上的各塔楼的刚度比均正确；
③周期比、转换部位的刚度比计算有待商讨。
⑶大底盘多塔结构刚度比的计算方法：
大底盘多塔结构在大底盘与各主体之间的刚度比如何计算规范并没有说明，但也没有说不要求。SATWE软件仅仅输出1号塔的主体与大底盘相比较的结果，其它塔与大底盘相比的结果则用“＊”号表示。
①大底盘多塔结构刚度比的整体计算：根据龚思礼先生主编的《建筑抗震设计手册》提供的方法：要求在计算大底盘多塔结构的地下室楼层剪切刚度比时，大底盘地下室的整体刚度与所有塔楼的总体刚度比不应小于2，每栋塔楼范围内的地下室剪切刚度与相邻上部塔楼的剪切刚度比不宜小于1.5。
②大底盘多塔结构刚度比的分开计算：
a）根据《上海规程》第6.1.19条中条文说明中建议的方法：如遇到较大面积地下室而上部塔楼面积较小的情况，在计算地下室相对刚度时，只能考虑塔楼及其周围的抗侧力构件的贡献，塔楼周围的范围可以在两个水平方向分别取地下室层高的2倍左右。
b）在各塔楼周边引 45度线，45度线范围内的竖向构件作为与上部结构共同作用的构件。
《PKPM软件在应用中的问题解析》讲义(五)
第五章 总刚计算模型不过的主要原因
（一）多塔定义不对
⑴同一构件同时属于两个塔。（图略）
⑵定义为空塔。（图略）
⑶某些构件不在塔内。（图略）
（二）悬空构件
⑴用户输入斜梁、层间梁或不与楼面等高的梁时，如果不仔细检查，可能出现梁在梁端不与任何构件相连的情况，即梁被悬空。（图略）
注意：节点处如果有墙，则变节点高是不起作用的，与此节点相连的任一构件标高均与楼层相同。
⑵节点处有柱时，与同一柱相连的梁，如果标高差小于500时，标高较低的节点会被合并到较高的节点处，大于500则不合并，但最多只允许3种不同的标高。如下图所示（图略）。
（三）铰接构件定义不对
⑴设计人员在定义铰接构件时，使结构成为可变体系（如下图所示）。（图略）
该工程顶层为网架模型，各节点处梁均设为铰接，这样就出现了与同一节点相连的杆件均为铰接的情况，这在程序中是不允许的。
⑵钢支撑在SATWE中是默认为两端铰接的，对于越层钢支撑，用户常常忽略这一点，同样造成与同一节点相连的村件（这里为上下层的两段支撑）均为铰接的情况，为避免这种情况，用户应在SATWE前处理的“特殊构件补充定义”中将越层支撑设为两端固接（如下图所示）。（图略）
《PKPM软件在应用中的问题解析》讲义(六)
第六章 错层结构的计算
（一）错层结构的模型输入
⑴错层高度不大于框架架高时的错层结构的处理；
⑵对于错层高度大于框架梁高的单塔错层结构的输入
⑶对于错层高度大于框架梁高的多塔错层结构的输入
⑷错层洞口的输入
（二）错层结构的计算
⑴规范要求
⑵错层结构设计中应注意的问题：SATWE软件在计算错层结构时，会在越层的柱和墙处施加水平力。由于在越层处水平力的存在，从而使越层构件上下端的配筋不一样，设计人员在出施工图时可以取二者的大值。
（本章可能是讲课人员的提纲，没有具体内容。后面还有相类似的情况，只有标题
《PKPM软件在应用中的问题解析》讲义(七)
第七章 PKPM软件关于混凝土柱计算长度系数的计算
（一）规范要求
⑴《混凝土结构设计规范》（GB 50010-2002）（以下简称《混凝土规范》）第 7.3.11条第2款规定：一般多层房屋梁柱为刚接的框架结构，各层柱的计算长度系数可按表7.3.11-2取用。
⑵第 7.3.11条第3款规定：当水平荷载产生的弯矩设计值占总弯矩设计值的 75％以上时，框架柱的计算长度l0可按下列两个公式计算，并取其中的较小值：
l0＝［l＋0.15（Ψu＋Ψl)]H （7.3.11-1）
l0＝（2十0.2Ψmin）H （7.3.11-2）
式中：Ψu、Ψl——柱的上端、下端节点处交汇的各柱线刚度之和与交汇的各梁线刚度之和的比值；
Ψmin——比值Ψu、Ψl中的较小值；
H——柱的高度，按表7.3.11-2的注采用。
（二）工程算例
⑴工程概况：某工程为十层框架错层结构，首层层高2m，第二层层高4.5m。其第一、二层结构平面图、结构三维轴侧图如图1所示。（图略）
（三）SATWE软件的计算结果
⑴计算结果表：
－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－
表1　柱1、柱2、柱3按照表7.3.11-2直接取值的计算长度系数
柱1／3.25／3.25／1.44／1.44／
柱2／1.00／3.25／1.25／1.44／
柱3／1.00／1.00／1.25／1.25／
－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－
表2　柱1、柱2、柱3按公式7.3.11-1和7.3.11-2计算的计算长度系数
柱1／3.59／3.83／1.60／1.70／
柱2／1.33／3.83／1.42／1.70／
柱3／1.19／1.12／2.23／2.14／
－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－
表中数据依次为：柱号／首层Cx／首层Cy／二层Cx／二层Cy／
柱1是边柱，首层无梁，二层与三根梁相连；柱2也是边柱，首层下向有一根梁，二层与三根梁相连；柱3是中柱，首层、二层均与四根梁相连。
⑵结果分析：
①表1中Cx、Cy的计算过程
②表2中Cx、Cy的计算过程
根据公式（7.3.11-1)和（7.3.11-2)，
Ψux=(ECIC下/LC1+ECIC上/LC2)/[(ECIb左/Lb1+ECIb右/Lb2)×2]
对于底层柱，由于柱底没有梁，所以程序自动取Ψlx＝0.1。
（四）注意事项
⑴采用公式（7.3.11-1）和（7.3.11-2）计算柱的计算长度系数时，程序采用以下原则计算梁、柱构件的刚度：
①没有按规范要求判断水平荷载产生的弯矩设计值占总弯矩设计值的75％以上这个条件；
②对于混凝土梁，程序采用架的刚度放大系数值恒为2.0；对于钢梁，则采用设计人员输入的梁刚度放大系数；
③程序对于另一端不与柱（墙）相连的梁按远端梁铰接处理；
④当梁的两端与柱铰接时．不考虑梁的刚度；
⑤当梁的一端与柱刚接、另一端与柱铰接时．对于混凝土梁，梁的刚度折减50％，并不受有无侧限的限制；对于钢梁，有侧限时折减50％，无侧限时不折减；
⑥当柱一端铰接时．则相应端梁与柱的刚度比取0.1；
⑦斜柱（支撑）刚度不考虑在约束刚度比的计算中；
⑧单向墙托柱、柱托单向墙，面内按固端计算，刚度比取10，面外按实际情况计算；
⑨双向墙托柱、柱托双向墙，双向刚度比均取10（柱端已定义为铰接的不在此列）。
⑵斜柱（支撑）的计算长度取1.0。
⑶地下室的越层柱，程序不能自动搜索，而按层逐段计算柱的计算长度系数。
⑷所有边框柱，其计算长度系数内定为0.75。
⑸对于混凝土柱，其计算长度系数上限为2.5，钢柱的计算长度系数上限为6.0。
⑹程序只执行现浇楼盖的计算长度系数，没有执行装配式楼盖的计算长度系数。
⑺目前的SATWE软件对有吊车或无吊车的排架结构的柱计算长度系数仍按框架结构实行。
⑻对于SATWE软件，设计人员修改柱计算长度系数后，不要再进行“形成SAIWE数据”和“数据检查”等操作，而应该直接计算，否则程序仍然按照原来的计算长度系数进行计算。
（五）如何判断“水平荷载产生的弯矩设计值占总弯矩设计值的75%以上”这个条件？
由于目前的SATWE软件没有直接判断“水平荷载产生的弯矩设计值占总弯矩设计值的75%以上”这个条件的功能，因此需要设计人员自己进行判断，具体判断过程我们可以遵循以下步骤：
⑴在新版的 SATWE软件中首先按照不执行《混凝土规范》7.3.11-3条的方法进行计算，从而得到所有荷载产生的总弯矩设计值；
⑵点取SATWE软件“总信息”中“恒活载计算信息”里的“不计算恒活载”选项，然后进行计算，从而得到水平荷载产生的弯矩设计值；
⑶将头两步计算得到的弯矩设计值相比看是否满足《混凝土规范》7.3.11-3条中的条件；
⑷在选择弯矩设计值时要注意尽量选择同一工况荷载作用下的内力值。
《PKPM软件在应用中的问题解析》讲义(八)
第八章 梁上架柱结构的荷载导算
（一）工程概况
某工程为梁抬柱结构，共 30层，含 4层地下室，地震设防烈度为 8度，地震基本加速度为0.2g，如图1(a)所示，第四层的节书点1处为梁1和梁2的交点，该节点抬了一根1200×1200的劲性混凝土柱1，该结构的第四层和第五层干面图如图1所示（图略）。
（二）内力分析
经计算，得到如下结果：
⑴柱1在恒载作用下的柱底轴力标准值为-586.5kn。
⑵结构总质量进行核核：
①PMCAD软件中“平面荷载显示校核”里计算出的结构总质量为84012.4吨。
②SATWE软件中质量文件WMASS.OUT中显示的结构总质量为84233.484吨。
⑶计算结果：
不同梁截面尺寸下的柱底轴力（单位：kn）
柱1／-586.5／-2110.5／-4692.8／-7033.9／
柱2／-9015.7／-8944.8／-8824.5／-8715.8／
柱3／-12176.2／-11701.1／-10895.3／-10164.5／
柱4／--9204.3／-9130.2／-9004.6／-8891.1／
柱5／-11251.7／-10999.0／-10570.8／-10182.5／
柱6／-10081.0／-10010.2／-9890.1／-9781.7／
柱7／-15007.5／-14555.5／-13789.1／-13094.6／
柱8／-9732.7／-9666.4／-9554.0／-9452.5／
柱9／-10731.8／-10487.2／-10072.3／-9692.2／
节点1位移(mm)／-86.06／-74.8／-55.695／-38.397／
表中后面四个数据依次为梁1和梁2截面尺寸为／250×600／300×900／200×1200／500×1500／时的数据。
柱3和柱7在节点1的左和右，柱5和柱9在节点1的上和下，柱2在节点1的左下角，柱8在节点1的右下角，柱4在节点1的左上角，柱6在节点1的右上角。
⑷结果分析：产生这种情况的主要原因是梁的刚度太小，节点位移太大，从而使内力转移到其他的竖向构件中。
《PKPM软件在应用中的问题解析》讲义(九)
第九章 如何选择剪力墙连梁的两种刚度模型
在SATWE软件中，剪刀墙连梁刚度的计算有两种模型，第一种为杆元模型，即连梁按照普通梁的方式输入，另一种为壳元模型，即连梁以洞口的方式形成。在设计中这两种刚度模型如何选择是设计人员非常关心的问题。
（一）剪力墙连梁变形的相对位移
⑴以双肢墙为例，采用连续化算法推导剪切变形与相对位移比的计算公式。
⑵剪力墙连梁变形的计算
⑶通过公式推导，得出剪切变形与相对位移比的计算公式：
δν／δ＝1／［1＋1／3×（2×a／hp）×（2×a／hp）］-----(1)
⑷根据式（1），本文列出δν／δ和连梁跨高比之间的相对关系，如表1所示：
表1　δν／δ和连梁跨高比之间的相对关系
跨高比/0.5/1.0/1.5/2.0/2.5/3.0/3.5/4.0/4.5/5.0/
δν／δ/0.923/0.75/0.571/0.428/0.324/0.25/0.197/0.158/0.129/0.107/
(二）结论
⑴连梁跨高比大干5.0时可按照普通梁输入；
⑵连梁跨高比小于2.5时可以洞口方式形成；
⑶连梁跨高比大于2.5，但小于5.0时可视具体情况酌情处理。
⑷连梁形成方式的不同，对结构的整体刚度、周期、位移以及连梁的内力计算都会产生影响。
《PKPM软件在应用中的问题解析》讲义(十)
第十章 板带截面法计算板柱剪力墙结构体系
（一）板往剪力墙结构体系的计算方法
⑴等代框架法
⑵有限元法
（二）有限元法计算的问题
⑴局部应力的大小与有限元划分的大小密切相关，不便于设计人员掌握；
⑵用SATWE软件的“复杂楼板有限元分杯”子菜单分析板柱剪力墙结构，其内力和配筋是以点值或极值的方式输出的。“点值”方式不利于确定配筋范围，“极值”方式又未免配筋太大，造成浪费。
（三）板带截面法的特点
⑴首先采用有限元法进行内力和配筋设计。
⑵根据设计人员已定义的骨架线（即相邻支座的连线，骨架线上有梁（包括虚梁）或剪力墙）划分板带。
⑶既能保证计算精度，又具备方便的后处理功能。
⑷目前的板带截面法，楼板荷载计算比较大。
参考文献：赵勇、李云贵、黄鼎业《基于有限元分析结果的混凝土板板带截面设计法》载《建筑结构》杂志2004年第8期。
《PKPM软件在应用中的问题解析》讲义(十一)
第十一章 弹性楼板的计算和选择
（一）什么是弹性楼板
在外力作用下能够产生弹性变形的楼板。
（二）弹性楼板的造择与判断
⑴楼饭局部大开洞（图略）
⑵板柱体系或板柱—抗震墙体系：
《高规》第5.3.3条规定：对于平板无梁楼盖，在计算中应考虑板的平面外刚度的影响，其平面外刚度可按有限元方法计算或近似将柱上板带等效为扁梁计算。
根据《高规》的此项规定，板—柱体系要考虑楼板的平面外刚度，因此板柱体系要定义弹
性楼板（如图2所示）。（图略）
⑶框支转换结构
研究表明，对于框支转换结构，转换梁不仅会产生弯矩和剪力，而且还会产生较大的轴力，这个轴力不能忽略。在SATWE软件中，只有定义弹性楼板才能产生转换梁的轴力。因此，对于框支转换结构，必须整层定义弹性楼板。
⑷厚板转换结构
对于厚板转换结构，由于其厚板的面内刚度很大，可以认为是平面内无限刚，其平面外的刚度是这类结构传力的关键。因此，此类结构的厚板转换层应定义为弹性楼板。
⑸多塔联体结构：多塔联体结构的连廊定义为弹性楼板。
（三）四种计算模式的意义和适用范围
⑴刚性板假定
假定楼板平面内无限刚，平面外刚度为零。
①梁刚度放大系数的应用
《高规》第5.2.2条规定：在结构内力与位移计算中，现浇楼面和装配整体式楼面中梁的刚度可考虑翼缘的作用予以放大。楼面梁刚度增大系数可根据翼缘情况取1.3～2.0。对于无现浇面层的装配式结构，可不考虑楼面翼缘的作用。
②适用范围：楼板形状比较规则的结构。
⑵弹性板6假定
①楼板的平面内刚度和平面外刚度均为有限刚。
②适用范围：板柱体系或板柱－剪力墙结构。
⑶弹性膜假定
①采用平面应力膜单元真实地反映楼板的平面内刚度，同时又忽略了平面外刚度，即假定楼板平面外刚度为零。
②适用范围：广泛应用于楼板厚度不大的弹性板结构中，比如体育场馆等空旷结构、楼板局部大开洞结构、楼板平面布置时产生的狭长板带（如图1（C）所示，图略）、框支转换结构中的转换层楼板、多塔联体结构中的弱连接板（如图3所示，图略）等结构。
⑷弹性板3假定
①楼板平面内刚度无限大，平面外刚度为有限刚。程序采用中厚板弯曲学元来计算楼板平面外刚度。
②适用范围：厚板转换层结构和板厚比较大的板柱体系或板柱－抗震墙体系。
③注意事项：
a）要在PMCAD软件的人机交互式建模中输入100mm×100mm的虚粱。虚梁在结构设计中是一种无刚度、无自重的梁，不参与结构计算。它的主要作用有以下三点：
☆为SATWE或PMSAP软件提供板的边界条件；
☆传递上部结构的竖向荷载。
☆为弹性楼板单元的划分提供必要条件。
b）采用弹性板3模式进行设计时，与厚板相邻的上下层的层高应包含厚板厚度的一半。
（四）工程实例
⑴工程概况：某工程为框支剪力墙结构，共30层，带一层地下室，地面以上第4层为框支转换层，地震设防烈度为8度，地震基本加速度为 0.2g，场地类别为三类场地土，中梁刚度放大系数取2.0，边梁刚度放大系数取1.5，转换层楼板厚度为180mm，结构体系按复杂高层计算，并考虑偶然偏心的影响。该结构的三维轴测图、框支转换层和框支转换层上一层的结构平面图如囹4所示。（图略）
⑵计算结果
将转换层楼板分别采用弹性板6、弹性膜和刚性板假定进行计算，该结构的周期、转换层处层间位移角和转换梁1的内力和配筋计算结果分别如表1、表2和表3所示。
表1　周期计算表
T1（X向）／1.3627／1.3639／1.3572／
T2（Y向）／1.2143／1.2147／1.2060／
T3（扭转）／1.0468／1.0473／1.0323／
－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－
表2　转换层处层间位移角计算表
X向／1/2933／1/2899／1/3187／
Y向／1/3006／1/2995／1/3274／
－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－
表3　转换梁1的内力和配筋计算表
-M（kn-m)／-218（30）／-225（30）／-198（29）／
Top　Ast／2000／2000／2000／
+M（kn-m)／1060（30）／1071（30）／1015（30）／
Btm　Ast／4116／4156／2814／
Shear／-587（30）／-597（30）／-538（30）／
Asv／825／825／825／
Nmax（kn）／567（29）／572（29）／0／
－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－
以上三张表中的后面3个数值依次分别为楼板条件是（／弹性板6／弹性膜／刚性板／）时的数值。
表4　相应工况下的荷载组合分项系数
Ncm／V-D／V-L／X-W／Y-W／X-E／Y-E／Z-E
29／1.20／0.60／-0.28／0.00／-1.30／0.00／0.00
30／1.20／0.60／0.00／0.28／0.00／1.30／0.00
－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－
⑶结果分析
①本工程刚性板假定下结构刚度大于弹性板6假定下结构的刚度。
②弹性膜假定下其结构的刚度最小，结构的位移和周期均最大。
③通过对表3的分析可以看出，三种计算模式下梁的负端弯矩和跨中弯矩相差并不大，但采用弹性板6和弹性膜假定下梁的跨中纵向钢筋的配筋面积明显大于采用刚性极假定下梁的配筋面积、这主要是由于框支梁按照拉弯构件设计造成的。在表3中，采用弹性板6和弹性膜计算模式时，框支梁会产生较大的轴力，而采用刚性板假定时，框支梁的轴力为0。
④由于弹性板6模式考虑了楼板的平面外刚度，因此，框支梁计算的安全储备降低，从表3可以看出，采用弹性膜假定计算出的框支梁1的弯矩、剪刀和轴力均大于采用弹性板6假定下的计算结果。在本工程中，这两种模式的计算结果虽然不大，但这种计算结果的差
异与楼板厚度有关，板厚越大，计算结果的差异也越大。
《PKPM软件在应用中的问题解析》讲义(十二)
第十二章 斜屋面结构的计算
（一）斜屋面的建模
⑴通过设置“梁两端标高”或者“改上节点高”等方式形成屋面斜板。
⑵在PMCAD建模时，屋面斜梁不能直接落在下层柱的柱项，斜梁下应输入100mm高的短柱（如图1所示，图略）。短柱通常只传递荷载和内力，而没有设计意义。
⑶当采用TAT和SATWE软件计算时，顶部倾斜的剪力墙程序不能计算，PMSAP可以计算，但要在“复杂结构空间建模”冲将其定义为弹性板6。
（二）软件对屋面斜板的处理
⑴TAT和SATWE软件只能计算斜粱，对斜屋面的刚度不予考虑。
⑵PMSAP软件可以计算屋面斜板的刚度对整体结构的影响。
（三）斜屋面结构的计算
⑴简化模型1：忽略斜屋面刚度对整体结构的影响，将屋面斜板的荷载导到斜梁上，用TAT或SATWE软件计算。
⑵简化模型2：将斜屋面刚度用斜撑代替，屋面斜板的荷载导到斜梁上，用TAT或SATWE软件计算。斜撑的主要目的是为了模拟斜屋面的传力，其本身的内力计算没有意义，但在计算屋面荷载时，应适当考虑斜撑自重。
⑶真实模型：考虑斜屋面刚度对整体结构的影响，用PMSAP软件计算。
（四）工程实例
⑴工程概况：某工程为框架结构的仿古建筑，共4层，第二层的两端和第四层的中间部分布置了较多的斜屋面，该结构斜屋面组成比较复杂（如图 1所示，图略），板厚为 180mm，地震设防烈度为8度，地震基本加速度为0.2g，周期折减系数0.7，考虑偶然偏心的影响，并用总刚模型计算。该结构的三维轴测图、首层平面图和第四层斜梁线框图如图1所示（图略）。
⑵斜屋面结构的计算
为了能够有效地体现屋面斜板对结构设计的影响，现分别采用三种计算模型对结构进行计算，第一种模型为考虑斜屋面，按真实模型进行计算；第二种模型为忽略斜屋面，将斜屋面引起的荷载传递给斜梁，按简化模型1计算；第三种模型为将斜屋面用斜撑代替，斜屋面引起的荷载传递给斜梁，按简化模型2计算。这三种计算模型中结构周期和位移的计算如表1所示，某根构件的内力计算如表2、表3和表4所示。
表1　三种计算模型中结构周期和位移的计算
周期／真实模型／简化模型1／简化模型2／
T1／0.997（Y）／1.119（Y）／1.027（Y）／
T2／0.964（X）／1.018（X）／0.981（X）／
T3／0.801（T）／0.891（T）／0.826（T）／
最大层间位移角（X向）／1/363／1/338／1/354／
最大层间位移角（Y向）／1/366／1/298／1/326／
－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－
表2　三种模型中梁1的弯矩计算
①恒载下真实模型的弯矩标准值：110(左端)／-77.3(跨中)／86.2(右端)
②恒载下简化模型1的弯矩标准值：106.5(左端)／-77.8(跨中)／89.8(右端)
③恒载下简化模型2的弯矩标准值：107.1(左端)／-77.9(跨中)／89.2(右端)
④X向地震下真实模型的弯矩标准值：-204(左端)／-42.7(跨中)／199.5(右端)
⑤X向地震下简化模型1的弯矩标准值：-178.9(左端)／-36.6(跨中)／174.5(右端)
⑥X向地震下简化模型2的弯矩标准值：-202(左端)／-42.2(跨中)／197.8(右端)
⑦真实模型的弯矩设计值：-399.5(左端)／193.9(跨中)／-366(右端)
⑧简化模型1的弯矩设计值：-403.6(左端)／193.2(跨中)／-376(右端)
⑨简化模型2的弯矩设计值：-394(左端)／185(跨中)／-367(右端)
－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－
表3　三种模型中梁2的弯矩计算
①恒载下真实模型的弯矩标准值：57.5(左端)／-43.4(跨中)／7.2(右端)
②恒载下简化模型1的弯矩标准值：126.9(左端)／-62(跨中)／109.7(右端)
③恒载下简化模型2的弯矩标准值：127.1(左端)／-62.0(跨中)／109.5(右端)
④X向地震下真实模型的弯矩标准值：-5.2(左端)／-0.5(跨中)／8.0(右端)
⑤X向地震下简化模型1的弯矩标准值：-7.6(左端)／-3.0(跨中)／-1.7(右端)
⑥X向地震下简化模型2的弯矩标准值：-6.0(左端)／-2.1(跨中)／1.7(右端)
⑦真实模型的弯矩设计值：-98(左端)／69.6(跨中)／-95(右端)
⑧简化模型1的弯矩设计值：-155.9(左端)／111.5(跨中)／-135.5(右端)
⑨简化模型2的弯矩设计值：-156(左端)／115(跨中)／-135(右端)
－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－
表4　三种模型中柱1的弯矩（My）计算
①恒载下真实模型的弯矩标准值：-9.7(上端)／3.5(下端)
②恒载下简化模型1的弯矩标准值：-10.9(上端)／4.7(下端)
③恒载下简化模型2的弯矩标准值：-11.0(上端)／4.7(下端)
④X向地震下真实模型的弯矩标准值：-296.8(上端)／334.4(下端)
⑤X向地震下简化模型1的弯矩标准值：-258.7(上端)／291.5(下端)
⑥X向地震下简化模型2的弯矩标准值：-292.8(上端)／330.1(下端)
⑦真实模型的弯矩设计值：456.7(上端)／528.7(下端)
⑧简化模型1的弯矩设计值：467.7(上端)／541.6(下端)
⑨简化模型2的弯矩设计值：423.2(上端)／528.4(下端)
－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－
梁1是一根首层的边框架梁；梁2是四层与柱1相连的斜梁；柱1是一根框架边柱，梁1一端与之相连。
⑶结果分析
①从表1可以看出，屋面斜板对结构的周期和位移均有一定影响。采用简化模型1计算，由于忽略了斜屋面的面内刚度和面外刚度，计算结果偏柔；采用简化模型2计算，由于斜撑起到了一定的楼板刚度的作用，因此其计算结果介于简化模型1和真实模型之间；
②表2和表4主要反映的是屋面斜板对其他楼层的水平和竖向构件内力的影响。从中可以看出，在竖向荷载作用下（如恒载），三种计算模型算出的构件内力相差很小，几乎可以认为相等；在水平荷载作用下（如地震力），简化模型1与真实模型和简化模型2计算出的构件内力有一定差别，但差别也不是很大。真实模型和简化模型2计算出的构件内力则相差很小；
③表3主要反映的是屋面斜板对屋面斜梁内力的影响。从中可以看出，由于屋面斜板定义了弹性板6，从而使采用简化模型计算的梁内力值明显大于采用真实模型计算的梁内力值。
《PKPM软件在应用中的问题解析》讲义(十三)
第十三章 次梁按主梁输和按次梁输的区别
（一）导荷方式相同
这两种输入方式形成的次梁均可将楼板划分成双向或单向板，以双向或单向板的方式进行导荷。
（二）空间作用不同
⑴次梁按次梁输时，输入的次粱仅仅将其上所分配的荷载传递到主梁上，次梁本身的刚度不代入空间计算中，即对结构的刚度、周期、位移等均不产生影响。
⑵次梁按主梁输时，输入的次梁本身的刚度参与到空间计算中，即对结构的刚度、周期、位移等均会产生影响。
（三）内力计算不同
⑴次梁按次梁输时，次梁的内力按连续梁方式一次性计算完成，主梁是次梁的支座。
⑵次梁按主梁输时，程序不分主次梁，所有梁均为主梁。梁的内力计算按照空间交叉梁系方式进行分配。即根据节点的变形协调条件和各梁线刚度的大小进行计算。主梁和次梁之间没有严格的支座关系。
（四）工程实例
⑴本工程实例主要用于说明为什么有些悬挑梁在计算时没有按悬挑梁计算？
该工程局部悬挑梁的布置如图1所示（图略，图1显示的局部悬挑梁布置是平行的三道梁，上下两道为框架梁，中间为支承在另一方向上的框架梁上的连续梁，均有挑梁）。
⑵计算结果
如上图所示，从主框架梁中间悬挑出去的梁端负筋明显小于从柱悬挑出去的梁端负筋。
以下是这两种梁的内力计算结果：
表1　图中中间悬挑梁内力值
截面号／I／1／2／3／4／5／6／7／J／
－M／-61.0／-52.2／-43.9／-36.3／-29.8／-24.3／-19.6／-15.6／-12.4／
Top　Ast／652／652／652／652／652／652／652／652／652／
＋M／0.0／0.8／1.5／1.9／2.1／1.9／1.5／0.8／0.0／
Btm　Ast／652／652／652／652／652／652／652／652／652／
Shear／40.0／38.2／35.6／32.2／27.9／23.7／20.2／17.6／15.9／
Asv／61.4／61.4／61.4／61.4／61.4／61.4／61.4／61.4／61.4／
－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－
表2　图中下部悬挑梁内力值
截面号／I／1／2／3／4／5／6／7／J／
－M／-61.0／-52.2／-43.9／-36.3／-29.8／-24.3／-19.6／-15.6／-12.4／
Top　Ast／652／652／652／652／652／652／652／652／652／
＋M／0.0／0.8／1.5／1.9／2.1／1.9／1.5／0.8／0.0／
Btm　Ast／652／652／652／652／652／652／652／652／652／
Shear／40.0／38.2／35.6／32.2／27.9／23.7／20.2／17.6／15.9／
Asv／61.4／61.4／61.4／61.4／61.4／61.4／61.4／61.4／61.4／
－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－
⑶内力分析
通过梁的内力文件可以看出，从主框架梁中间悬挑出去的梁端负弯矩明显小于从柱悬挑出去的梁端负弯矩。
这主要是因为当这两种悬桃梁都按主梁输时，梁的内力计算按照空间交叉梁系方式进行计算。由于柱的线刚度大，变形小，因此对悬挑梁的约束能力强，则相应的梁端负弯矩大。而主框架梁的平面外抗扭刚度小，变形大，因此对悬桃梁的约束能力低，则相应的梁端负弯矩就小。
《PKPM软件在应用中的问题解析》讲义(十四)
第十四章　不规则结构方案调整的几种主要方法
（一）工程算例１
⑴工程概况：某工程为一幢高层住宅建筑，纯剪力墙结构，结构外形呈对称Y形。一层地下室，地上共23层，层高2.8m。工程按 8度抗震烈度设防，地震基本加速度为0.2g，建筑抗震等级为二级，计算中考虑偶然偏心的影响。其结构平面图如图1所示。（图略）
⑵这个工程的主要特点是：
①每一个楼层沿Y向对称。
②结构的角部布置了一定数量的角窗。
③结构平面沿Y向凹进的尺寸10.2m，Y向投影方向总尺寸为22.3m。开口率达45%，大于相应投影方向总尺寸的30%，属于平面布置不规则结构，对结构抗震性能不利。
⑶本工程在初步设计时，结构外墙取250厚，内墙取200厚。经试算结果如下：
结构周期：
T1＝1.4995s，平动系数：0.21（X），扭转系数：0.79
T2＝1.0954s，平动系数：0.79（X），扭转系数：0.21
T3＝1.0768s，平动系数：1.00（Y），扭转系数：0.00
周期比：T1／T2＝1.37， T1／T3＝1.39
最大层间位移比：1.54
最大值层间位移角：1／1163
⑷通过对上述计算结果的分析可以看出，该结构不仅周期比大于规范规定的0.9限值，而且在偶然偏心作用下的最大层间位移比也超过1.5的最高限值。
经过分析我们得知，之所以产生这样的结果，主要是由于结构的抗扭转能力太差引起的。
⑸为了有效地提高结构的抗扭转能力，经与建筑协商，在该结构的深开口处前端每隔3层布置两道高lm的拉梁，拉梁间布置200mm厚的连接板（如图2所示）。（图略）
经过上述调整后，计算结果如下：
T1＝1.3383s，平动系数：0.22(X)，扭转系数：0.78
T2＝1.0775s，平动系数：0.78(X)，扭转系数：0.22
T3＝1.0488s，平动系数：1.00(Y)，扭转系数：0.00
周期比：T1／T2=1.24，T1／T3=1.28
最大层间位移比：1.48
最大值层间位移角：1／1250
⑹从上述结果中可以看出，由于设置了拉梁和连续板，使结构的整体性有所提高，抗扭转能力得到了一定的改善。结构的周期比和位移比有所降低，但仍不满足要求。
经过分析得知，一方面，必须进一步提高结构的抗扭转能力以控制周期比；另一方面，结构的最大位移值出现在角窗部位，因此，控制最大位移值就成为改善位移比的关键。
为此，对本工程采取如下措施：
①尽量加大周边混凝土构件的刚度。具体做法是将结构外围剪力墙厚增加到300以提高抗扭转的能力。
②将转角窗处的折梁按反梁设计，其断面尺寸由原来的200×310改为350×1000，从而控制其最大位移。
③将外墙洞口高度由2490mm降为2000mm，以增大周边构件连梁的刚度。
④加大结构内部剪力墙洞口的宽度和高度，以降低结构内部的刚度。
经过上述调整后，计算结果如下：
T1＝1.0250s，平动系数：1.00(X)，扭转系数：0.00
T2＝0.9963s，平动系数：1.00(Y)，扭转系数：0.00
T3＝0.8820s，平动系数：0.00， 扭转系数：1.00
周期比：T3／T1＝0.86；T3／T2＝0.88
最大层间位移比：1.29
最大值层间位移角：1／1566
该工程最大层间位移比为1.29，根据《复杂高层建筑结构设计》建议的表7.2.3（如下表所示）可知，本工程在小震下最大水平层间位移角限值为1／1240，满足要求。
表7.2.3
扭转变形指标　ξ＝Umax/U／1.2／1.3／1.4／1.5／1.6／1.7／1.8／
中震下最大水平层间位移角限值／2.8／2.26／1.81／1.4／1.05／0.74／
小震下最大水平层间位移角限值／1／1/1.24／1/1.55／1/2／1/2.67／1/3.78／1/6
－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－
⑺通过上述调整后，可以看出结构的整体抗扭转能力得到了很大的提高，周期比和位移比都能满足规范要求，设计合理。
⑻对于角窗结构，宜在角窗处的楼板内设置暗梁等措施以提高结构端部的整体性。
(二)工程算例2
⑴工程概况：某超高层商办楼，主楼41层，结构高度184.3m。地下室共5层，深19.5m，结构体系为钢筋混凝土筒体和框架组成的钢－混结构体系，框架由钢骨混凝土柱和钢柱组成。本工程按7度抗震烈度设防，建筑抗震等级按二级，因工程平面复杂，构造措施按提高一级。其结构平面图如图1所示。（图略，该结构总长35m，总宽42m，结构右上角和左下角均缺少14X16.8m的部分结构）
⑵工程特点：本工程筒体刚度较大，但延性较差，结构初算侧移很小，但平扭周期偏大，在地震作用下质心与其他角点以及边缘点的位移比亦不满足要求。究其原因，因筒体偏离整个平面较大，中部连接板带尺寸过小。
⑶调整方法
①剪力墙核心筒开计算洞以降低刚度；
②结构角部加水平隅撑以加强结构边缘节点的约束；
③薄弱层楼板加厚以提高楼板刚度，增加结构水平的协调能力。
④筒体内主要角部暗埋了竖向H型钢，在周边连梁内暗埋H型钢，以提高筒体的延性。
⑷计算结果
结构自振周期计算结果如下表所示：
ModeNo　Period　Angle　Movement　Torsion
1　　　4.8103　14.53　　0.93　　　0.07
2　　　3.8697　97.38　　0.85　　　0.15
3　　　3.1442　136.6　　0.23　　　0.77
周期比：T3／T1＝0.653：T3／T2＝0.813；
地震作用下的位移比均小于1.40。
地震作用下的最大层间相对位移：X向为1／1220，Y向为1／1328
《PKPM软件在应用中的问题解析》讲义(十五)
第十五章　用SATWE软件计算井字梁结构，为什么其计算结果与查井字梁结构计算表相差很大？
（一）、计算假定不同
查表法假定梁瑞无论是固接还是铰接，均没有竖向位移。而SATWE软件采用空间交叉
梁系计算井字架结构，梁端位移的大小取决于结构的刚度。
（二）计算假定不同的结果
正是由于计算假定的不同，采用SATWE软件计算，当梁瑞为主框架梁时，由于框架梁刚度较小，位移较大，从而使内力按照节点位移进行分配，则其计算结果与查表法相差较大：
当梁端为剪力墙等竖向刚度较大的构件时，该节点的竖向位移很小，基本为0，则其计算结果与查表法相近。
（三）工程算例
现以梁端铰接为例，介绍一下在恒载标准值作用下两种方式的计算过程。
该工程算例并字梁间距为3m×3m，面荷载为5kn/m2。在采用SATWE软件计算时，将面荷载转化为