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PKPM结构计算分析软件李旭红福州大学土木学院梁刚度增大系数：主要考虑现浇楼板对梁的作用，楼板和梁连成一体按照T形截面梁工作，而计算时梁截面取矩形，因此可将现浇楼面和装配整体式楼面中梁的刚度放大。通常现浇楼面的边框梁取1.5，中间框架梁取2.0。有现浇面层的装配整体式的框架梁取刚度增大系数可适当减小。对无现浇面层的装配式结构楼面梁，板柱体系的等代梁可取1.0，改系数对连梁不起作用。梁扭距折减系数：当程序没有考虑楼板对梁扭转的约束作用时，梁的计算扭距偏大，在实际配筋时应予以适当的折减。梁扭距折减系数一般可取0.4。柱配筋计算原则：对于普通结构可按单偏压计算，二级框架柱的角柱以及框架结构中大跨度的柱距时应按双偏压计算。2、计算结构分析、判断和调整（1）电算的结果出来后，实际计算出的结构自振周期应进行回代计算，以保计算的准确性。（2）对重要的高层结构、复杂的高层结构，应至少用两个不同的力学模型的结构分析程序进行计算比较，并对计算结果的合理性进行判断，确认其可靠性后，方可用于工程设计。一般可参考以下各点进行分析：自振周期：正常的设计，工程的自振周期大概在下列范围框架结构：T1=(0.12~0.15)n框架-剪力墙和框架-筒体结构：T1=(0.08~0.12)n剪力墙结构和筒中筒结构：T1=(0.04~0.05)nT2≈(1/3~1/5)T1T3≈(1/5~1/7)T1n—建筑物的层数如果计算结果偏离上述数值太远，应考虑工程中截面是否太大，太小，剪力墙数量是否合理，应适当予以调整。反之，如果截面尺寸，结构布置都正常，无特殊情况，而偏离太远，则应检查输入数据是否有错误。(2)振性曲线：在正常的计算下，对于比较均匀的结构，振型曲线应是比较连续光滑的曲线，不应有大进大出，大的凹凸曲折。H(0.7~0.8)H(0.4~0.5)H(0.8~0.9)H第一振型第二振型第三振型(4)水平位移特征：水平位移满足《高层规程》的要求，是合理设计的必要条件之一，但不是充分条件。即是说，合理的设计，水平位移应满足限值，但是水平位移限值满足还不一定是合理的结构，还要考虑周期，地震力大小等综合条件。因为，抗震设计时，地震力大小与刚度直接相关，当刚度小，结构并不合理时，由于地震力也小，所以位移也可能在限值范围内，此时，并不能认为结构合理，因为它的周期长，地震力太小，并不安全。将各层位移连成侧移曲线，应具有以下特征：剪力墙结构的位移曲线具有悬臂弯曲梁的特征，位移越往上增加越快，成外弯形曲线；框架结构具有剪切梁的特点，越往上增长越慢，成内收形曲线。框架—剪力墙结构和框架—筒体结构处于两者之间，为反S形曲线，接近于一直线。第一振型无零点；第二振型在（0.7~0.8）H处有一个零点；第三振型分别在（0.4~0.5）H及（0.8~0.9）H处有两个零点。(3)地震力：截面尺寸，结构布置都比较正常的结构，其底部剪力大约在下述范围内：8度，Ⅱ类场地土：FEK≈（0.03~0.06）G7度，Ⅱ类场地土：FEK≈（0.015~0.03）G层数多，刚度小时，偏于较小值；层数少，刚度大时，偏于较大值。当其他烈度和场地类型时，相应调整此数值。当计算的底部减力小于上述数值时，宜适当加大截面，提高刚度，适当加大地震力以保证安全；反之，地震力过大，宜适当降低刚度以求得适当的经济技术指标。HUHUUH剪力墙结构框架结构框架-剪力墙结构在刚度较均匀的情况下，位移曲线应连续光滑，无突然凹凸变化和折点。(5)内外力平衡：平衡条件程序本身已严格检查，但为防止计算过程中的偶然因素，必要时可检查底层的平衡条件：∑Ni=G，∑Vi=P。Ni为底层柱、墙在单组重力荷载下的轴力，其和应等于总重量G。校核时，不应考虑分层荷载。Vi为风荷载作用下的底层墙柱剪力，求和时应注意局部坐标与整体坐标的方向不同，∑P为全部风力值。注意不要考虑剪力调整。对地震作用不能校核平衡条件，因为各振型进行内力合组合后，不再等于总地震作用力。(6)对称性：对称结构在对称外力作用下，对称点的内力与位移必须对称，如有反常现象应检查输入数据是否正确。(7)渐变性：竖向刚度，质量变化较均匀的结构，在较均匀变化的外力作用下，其内力，位移等计算结果自下而上也均匀变化，不应有大正大负，大出大进等突变。(8)合理性：设计较正常的结构，一般而言不应有太多的超限截面，基本上应符合以下规律：1）柱，墙的轴力设计值绝大部分为压力；2）柱，墙大部分为构造配筋；3）梁基本上无超筋；4）除个别墙段外，剪力墙符合截面抗剪要求；5）梁截面抗剪不满足要求，抗扭超限截面不多。四轮结构算法第一轮：整体参数的合理设置：振型数、最大地震作用方向、结构形式、基本周期等。第二轮：确定整体结构的科学性：周期比、刚度比、层剪力承载力比、刚重比、剪重比、位移比、轴压比第三轮：构件优化设计：检查梁、墙、柱截面，配筋是否满足要求。第四轮：采取抗震构造措施：满足抗震的“两阶段、三水准”后处理剪重比的控制控制剪重比，是要求结构承担足够的地震作用，设计时不能小于规范的要求。（控制楼层最小水平地震作用）剪重比是反映地震作用大小的重要指标，它可以由“有效质量系数”来控制，当“有效质量系数”大于90%时，可以认为地震作用满足规范要求，此时，再考察结构的剪重比是否合适，否则应修改结构布置、增加结构刚度，使计算的剪重比能自然满足规范要求。有效质量系数与振型个数有关，如果有效质量系数不满足90%，则可以通过增加振型数来满足。周期比的控制验算周期比的目的，主要是为了控制结构在罕遇大震下的扭转效应。（控制高层结构平面扭转不规则的主要参数）如同位移比的控制一样，周期比侧重控制的是侧向刚度与扭转刚度之间的相对关系，而非其绝对大小，它的目的是使抗侧力构件的平面布置更有效、更合理，使结构不致于出现过大（相对于侧移）的扭转效应。所以一旦出现周期比不满足要求的情况，一般只能通过调整平面布置来改善这一状况，这种改变一般是整体性的，局部的小调整往往收效甚微。一句话，周期比控制不是在要求结构足够结实，而是在要求结构承载布局的合理性。位移比的控制位移比的大小反映了结构的扭转效应。（平面规则性指标）计算位移比时，如果楼层中产生“弹性节点”，应选择“强制刚性楼板假定”。满足《高规》4.6.3条最大值层间位移角≤1/1000的规定。最大位移与层平均位移的比值、最大层间位移与平均层间位移的比值满足《高规》4.3.5条最大位移层间位移和与层平均值的比值A级高度高层建筑不宜大于1.2，不应大于1.5的规定。刚度比的控制1）抗震规范附录E2.1规定，筒体结构转换层上下层的侧向刚度比不宜大于2；2）高规的4.4.2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%；3）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；4）高规的10.2.3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E的规定：按《高规》7.1.2条规定，抗震设计的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%。刚重比（宏观上来控制高层结构的整体稳定，可判断是否考虑重力二阶效应的一个参数）侧刚比（控制高层竖向不规则的指标）层间位移角（刚性楼板下考虑，可不考虑偶然偏心的影响，抗震变形验算的主要参数）楼层受剪承载力比（判断薄弱层，竖向规则性指标）短肢剪力墙（5~8）扭转耦连新高规3.3.4-1条规定，质量、刚度不对称、不均匀的结构，以及高度超过100m的高层建筑结构应采用考虑扭转耦连振动影响的振型分解反应谱法。TAT、SATWE和PMSAP三个程序都具有考虑扭转耦连的功能。A)TAT,SATWE将该功能作为用户选项，考虑与否由用户自定B)PMSAP计算时总是考虑扭转耦连C)非耦联计算仅适用于平面结构以及能够解耦成平面结构的简单空间结构，对复杂空间结构可能造成错误结果。双向地震作用规范条文：新抗震规范5.1.1条规定，质量和刚度分布明显不对称的结构，应计入双向地震作用下的扭转影响。具体操作原则：楼层位移比或者层间位移比超过1.2，考虑双向地震程序实现：现在我们考虑某个地震反应参数S，该参数在X和Y地震作用下的反应分别为SX和SY,那么在考虑了双向地震扭转效应后：X和Y地震作用都作不同程度的放大。偶然偏心规范条文：新高规3.3.3条规定，计算单向地震作用时，应考虑偶然偏心的影响，附加偏心距可取与地震作用方向垂直的建筑物边长的5%。具体操作原则:1)验算结构位移比时,总是要考虑偶然偏心2）结构构件设计时，分下列两种情况处理:2-1)如果位移比超过1.2，则考虑双向地震，不考虑偶然偏心2-2)如果位移比小于1.2，则不考虑双向地震，考虑偶然偏心（单向地震作用必须考虑）偶然偏心的四种方式竖向地震作用：新规范5.3.1条规定,对于9度的高层建筑,其竖向地震作用标准值应按公式(5.3.1-1)和〈5.3.14〉计算,并宜乘以1.5的放大系数。相当于重力荷载代表值的33.4%:新规范5.3.3条规定,长悬臂和其它大跨度结构竖向地震作用标准值,8度、8.5度和9度时分别取重力荷载代表值的10%、15%和20%:新高规10.2.3条规定,带转换层的高层建筑结构,8度抗震设计时转换构件应考虑竖向地震影响。多方向水平地震作用规范条文：抗震规范5.1.1条规定,有斜交抗侧力构件的结构,当相交角度大于15度时,应分别计算各抗侧力构件方向的水平地震作用。程序实现：针对这一条，程序增加了自动计算多方向水平地震作用的功能。用户可以根据需要指定多个（最多允许12个）地震作用方向，程序对每一地震方向进行地震反应谱分析，计算相应的构件内力。在构件设计阶段，也将考虑每一方向地震作用下构件内力的组合，这样不至于漏掉最不利情形，保证了结构设计的安全。地震作用调整1）、最小地震剪力调整：:新规范5.2.5条规定,抗震验算时,结构任一楼层的水平地震的剪重比不应小于表5.2.5给出的最小地震剪力系数λ。对于竖向不规则结构的薄弱层,尚应乘以1.15的增大系数2)、0.2Q0调整：新规范6.2.13条规定,侧向刚度沿竖向分布基本均匀的框一剪结构,任一层框架部分的地震剪力,不应小于结构底部总地震剪力的20%和按框-剪结构分析的框架部分各楼层地震剪力中最大值1.5倍二者的较小值。（保证框架本身的一定抗震能力，作为第二道设防）3)、边榀地震作用效应调整：新规范5.2.3条规定,规则结构不进行扭转耦联计算时,平行于地震作用方向的两个边桶,其地震作用效应应乘增大系数。一般情况下,短边可按1.15采用,长边可按1.05采用:当扭转刚度较小时,宜按不小于1.3采用。软件未执行这一条。4)、竖向不规则结构地震作用效应调整：新规范3.4.3条规定,竖向不规则的建筑结构,其薄弱层的地震剪力应乘以1.15的增大系数:新高规5.1.14条规定,楼层侧向刚度小于上层的70%或其正二层平均值的80%时,该楼层地震剪力应乘1.15增大系数;新规范3.4.3条规定,坚向不规则的建筑结构,竖向抗侧力构件不连续时,该构件传递给水平转换构件的地震内力应乘以1.25-1.5的增大系数。重力二阶效应条文：高规（5.4.2）条和混凝土规范（7.3.12）条都提到重力二阶效应问题。概念：重力二阶效应一般称为P-DELT效应，在建筑结构分析中指的是竖向荷载的侧移效应。当结构发生水平位移时,竖向荷载就会出现垂直于变形后的结构竖向轴线的分量，这个分量将加大水平位移量，同时也会加大相应的内力，这在本质上是一种几何非线性效应。柱轴压比限值结构体系抗震等级特一级、一级二级三级框架结构0.650.750.85框架-剪力墙结构、筒体结构0.700.800.9部分框支剪力墙结构0.550.65--