电算部分.docx

1、电算部分附录三 用PKPM 软件电算并比较分析1.1概述在本设计中，我运用PKPM系列软件对结构进行建模，并对其进行计算。PKPM软件是一套功能非常强大的系列软件，它包括建筑、结构、钢结构、设备和概预算等多组计算软件。在本次设计中，我主要用到了其中的结构平面计算机辅助设计软件中的PMCAD、SAT-8。首先，我用PMCAD为本结构建模，用然后用SAT-8对结构进行计算和配筋设计。通过电算结果与自己手算结果的比较，我对本结构有了更加深刻的认识。2.2 用PMCAD软件建模PMCAD软件采用人机交互方式，设计者可以逐层地布置各层平面和各层楼面，再输入层高就可以建立起一套描述建筑物整体结构的数据。P

2、MCAD软件具有较强的荷载统计和传导计算的功能，除了计算结构的自重以外，它还可以自动完成从楼板到次梁，从次梁到主梁，从主梁到承重的柱墙，再从上部结构传到基础的全部计算。通过对结构自重荷载的统计和荷载传导，再加上局部的外加荷载，PMCAD就可以非常方便地建立整个建筑的荷载数据。在建立结构模型时，首先进行人机交互建立全楼结构模型。进入PMCAD中的PM交互式数据输入菜单，屏幕提示：新/旧文件，如果是新建立的文件，应输入0，如果是旧文件（对曾做的工程进行修改），输入1，然后确认。在这个菜单里，可以完成：轴线输入、网格生成、构件定义、楼层定义、荷载定义和楼层组装。轴线输入可以根据设计，确定结构的轴线。

3、网格生成是程序自动根据已经输入的定位轴线生成网格，在这里，可以进一步对网格和节点进行编辑和修改。然后是构件定义，可以根据结构形式进行柱定义、主梁定义、墙定义、洞口定义等。定义完构件后，就可以进行楼层定义，依照从下至上的次序进行各个结构标准层平面布置。凡是结构布置相同的相临楼层都应视为同一标准层，只需输入一次，本设计共定义了5个标准层。由于定位轴线和网点业已形成，布置构件时只需简单地指出哪些接点放置哪些柱；哪条网格上放置哪个墙、梁或洞口。在楼层定义时，点取“本层信息”菜单可以输入本层的一些结构参数，以本设计中的第1标准层为例，本层信息如下图所示。在“荷载定义”栏中定义各个标准层的荷载，凡荷载布置

4、相同且且相临的楼层即可定义为一个荷载标准层，这里输入每个荷载标准层上作用于楼面的均布恒荷载和活荷载，恒荷载要包括楼板的自重。之后，可进行楼层组装，把已经做好的结构标准层和荷载标准层组装成一栋实际的建筑物，即定义每个实际楼层所属的结构标准层号、荷载标准层号和层高，自下往上布置，直至顶层。在楼层组装菜单中，有一设计参数子菜单。其可以显示主要结构参数，设计者可以根据本工程的状况做相应的修改。本设计中的设计参数如下图所示。 图1.1 本层信息修改图1.2 总信息图1.3 材料信息图1.3 地震信息图1.4 楼层组装设计参数输入完毕后就可以退出PM交互式数据输入。进入PMCAD主菜单二，输入次梁（次梁按

5、主梁输入）楼板。由于房间按照功能的不同，次梁布置的不同，是否开洞，开洞的大小不同，所受的荷载也不尽相同。在此菜单可以完成各结构标准层楼板的详细设计。建模时，可根据设计中楼梯、电梯的位置进行楼板开洞，根据房间区格的划分结合使用、受力的要求布置次梁。本设计中，次梁的布置和洞口的开设见图1.5。图1.5 次梁布置和洞口开设楼层的几何特性确定后，开始进行荷载布置。通过PMCAD主菜单三输入荷载信息。在此菜单中，可以布置楼面恒、活荷载，梁间荷载，柱间荷载，节点荷载，次梁荷载。其中，楼面的恒、活荷载是根据荷载汇集时得到的面荷载逐间布置的，填充墙是以线荷载的形式直接加到梁上的。分别对各个标准层进行荷载布置，

6、退出PMCAD主菜单三，这样就完成了对整个结构的建模阶段。4.3 用SAT-8软件对结构进行计算多高层建筑结构空间有限元分析软件，有模型化误差小、分析精度高、计算速度快、解决能力强、前后处理功能强等优点。它的功能非常强大，可以自动读取PMCAD主菜单形成的几何数据和荷载数据，并自动将其转换成高层结构空间有限元分析所需的数据格式，并可以对原数据进行修改，程序中空间杆单元除了可以模拟常规的柱、梁外，还可以有效的模拟铰接梁、支撑等，并考虑了异型截面的情况。SAT-8具有自动导荷、自动划分单元的功能，有比较完善的数据检查和图形检查功能。此外它也具有很强的绘图功能，计算后，可以输出施工平面图，大大提高了

7、设计效率。SAT-8软件的计算特点是对全楼整体进行计算，一次算出所有层的梁、柱、墙的内力与配筋。首先进入SAT-8主菜单一，在此可以对前面的一些设计参数进行修改，对特殊构件进行定义，数据检查，并生成SATWE数据文件。本设计中的一些设计参数信息如下列图所示。图1.6 SAT-8计算总信息图1.7 SAT-8计算地震信息图1.8 SAT-8计算荷载组合信息图1.9 SAT-8计算活荷载信息图1.10 SAT-8计算调整信息经过对数据的前处理后，开始进行结构分析与杆件内力计算。进入SAT-8主菜单二，设置计算控制参数，如图1.11所示。之后进行结构计算。进入SAT-8主菜单二，可进行构件配筋设计与

8、验算。图4.10 SATWE计算控制参数在SAT-8主菜单四中，可以查看计算结果的图形显示和文本显示。1.4 电算结果与手算结果进行对比分析（一）恒、活荷载的汇集 手算结果 电算结果 层数 恒载 活载 恒载 活载 (kN) (kN) (kN) (kN) 6 10465.02 532 5 10778.33 2664 743 11 4 10898.40 2664 16998 319 3 10771.90 2664 17905 1231 2 10651.83 2664 17942 1231 1 11533.87 2664 18398 1231简析：由以上所得的结果可以看出手算结果与电算结果相比有一定

9、的差别。恒荷载，总的来说电算结果比手算结果略大。分析原因是在电算建模时，墙体的自重是以作用在梁上的线荷载的形式加上去的，并未考虑房间中管道井及卫生间隔墙的自重。活荷载，手算结果比电算结果大得很多，主要是因为电算结果考虑了活荷载的折减，而手算未加以考虑。（2） 结构基本周期与地震力 手算结果 电算结果地震周期0.7370.6122 s层号(kN)(kN)6617.09229.095336.39205.424274.91 177.173213.44 156.802151.97 184.38175.44113.05由于手算用底部剪力法计算地震力，只考虑了一种震型，这里仅与电算的第一震型的地震作用进行

10、比较。由上面数据可知，地震周期，与手算结果相比，电算地震周期比较小。由此可以看出，用底部剪力法计算结构的地震力时，是偏于保守的。地震力，电算结果比手算结果大。（三） 地震作用下的位移与位移角手算结果 电算结果层号位移（mm）位移角位移（mm）位移角61.351/26541.021/671852.091/17181.011/374542.691/13331.011/270933.171/11361.011/220723.501/10271.011/188217.431/7131.011/2057位移，由比较可知，手算的刚度大于电算结果的刚度，手算的地震力大于电算所得的地震力，就位移来看，手算与电

11、算相差不是很大，手算比电算略大些。位移角，位移角是层间位移与层高的比值。从手算与电算结果来分析，总体来看，手算的要比电算的大。从变化趋势来看，它们比较接近，手算最大层间弹性位移角发生在第一层上，电算发生在第二层。4.5 电算的个人体会首先，非常感谢老师能给我这样一个学习PKPM软件的好机会，为我们创造了这样一个良好的学习空间，通过您的热心帮助与悉心指导我受益匪浅，尤其是您那种治学严谨的作风，一丝不苟、认真求实的精神和负责的工作态度令我敬佩不已。在刚开始进行毕业设计的时候，我从没想过最后自己会亲手用某种软件把自己设计的结构算一遍。由于大学课程结构的安排和本身学习空间的局限性，我曾经接触过的与本专

12、业有关的软件，除了AUTOCAD外，就没有别的了。对于PKPM，我也是今两年在网上偶尔看到的东西。但究竟这个软件是怎样，有什么样的功能，如何操作，就都不得而知了。所以，当我刚开始接触PKPM系列软件的时候，真的感到“一头雾水”，不知道从哪里下手，有一点兴奋与喜悦的同时还有一些忧虑。通老师的引导和自己的实际操作，终于“柳岸花明”了。通过学习，对结构建模，我熟悉了PKPM系列软件的界面，掌握了软件的基本操作，并且深刻体会到这个软件果然是一个功能非常强大、非常便于上手和操作的软件系列。PKPM系列软件从上部结构到基础，从钢筋混凝土结构到钢结构，从建筑、结构到设备与预算，都涉及到了。而且它不仅可以建模

13、，进行结构计算和内力分析，配筋计算，还可以把文件转化成CAD格式，直接出图，大大提高了设计效率。我想这些都是它流行之快，使用之广的原因吧。在电子计算机飞速发展的当今，能够熟练掌握某些专业软件变得越来越重要。通过这次毕业设计，我运用PKPM软件对结构进行计算，在PKPM软件中观察结构在荷载作用下的变形与形态，并将部分电算结果与手算进行对比，我对结构的受力特点和形态有了一个更加深刻的认识。通过软件对结构受力形态的模拟，我对有限元有了一个初步的认识，使我对学习这方面的软件产生了极大的兴趣，并且也在很大程度上提高了我加强继续学习本专业知识的积极性。虽然我现在对PKPM系列软件的掌握还处于一个比较初级的

14、阶段，但通过学习PKPM系列软件，我得到了很大的启发。今后，我将继续努力学习，尤其是要加强学习一些有关本专业的软件。在学习PKPM软件的过程中，我克服了很多困难，得到了很大的收获，收获远远大于困难，心理充满喜悦的同时，有一丝成就感。最后，再一次感谢老师在毕业设计过程中给予我的指导和帮助附SATWE电算结果 / | 公司名称: | | | | 建筑结构的总信息 | | SATWE 中文版 | | 文件名: WMASS.OUT | | | |工程名称 : 设计人 : | |工程代号 : 校核人 : 日期:2009/ 5/22 | / 总信息 . 结构材料信息: 钢砼结构 混凝土容重 (kN/m3)

15、: Gc = 25.00 钢材容重 (kN/m3): Gs = 78.00 水平力的夹角 (Rad): ARF = 0.00 地下室层数: MBASE= 0 竖向荷载计算信息: 按模拟施工加荷计算方式 风荷载计算信息: 计算X,Y两个方向的风荷载 地震力计算信息: 计算X,Y两个方向的地震力 特殊荷载计算信息: 不计算 结构类别: 框架结构 裙房层数: MANNEX= 0 转换层所在层号： MCHANGE= 0 墙元细分最大控制长度(m) DMAX= 2.00 墙元侧向节点信息: 内部节点 是否对全楼强制采用刚性楼板假定 否 采用的楼层刚度算法 层间剪力比层间位移算法 风荷载信息 . 修正后的

16、基本风压 (kN/m2): WO = 0.55 地面粗糙程度: B 类 结构基本周期（秒）: T1 = 0.00 体形变化分段数: MPART= 1 各段最高层号: NSTi = 11 各段体形系数: USi = 1.30 地震信息 . 振型组合方法(CQC耦联;SRSS非耦联) CQC 计算振型数: NMODE= 19 地震烈度: NAF = 7.00 场地类别: KD = 2 设计地震分组: 二组 特征周期 TG = 0.40 多遇地震影响系数最大值 Rmax1 = 0.08 罕遇地震影响系数最大值 Rmax2 = 0.50 框架的抗震等级: NF = 3 剪力墙的抗震等级: NW = 3

17、 活荷质量折减系数: RMC = 0.50 周期折减系数: TC = 1.00 结构的阻尼比 (%): DAMP = 5.00 是否考虑偶然偏心: 否 是否考虑双向地震扭转效应: 否 斜交抗侧力构件方向的附加地震数 = 0 活荷载信息 . 考虑活荷不利布置的层数 不考虑 柱、墙活荷载是否折减 不折算 传到基础的活荷载是否折减 折算 -柱，墙，基础活荷载折减系数- 计算截面以上的层数-折减系数 1 1.00 2-3 0.85 4-5 0.70 6-8 0.65 9-20 0.60 20 0.55 调整信息 . 中梁刚度增大系数： BK = 1.00 梁端弯矩调幅系数： BT = 0.85 梁设计

18、弯矩增大系数： BM = 1.00 连梁刚度折减系数： BLZ = 0.70 梁扭矩折减系数： TB = 0.40 全楼地震力放大系数： RSF = 1.00 0.2Qo 调整起始层号： KQ1 = 0 0.2Qo 调整终止层号： KQ2 = 0 顶塔楼内力放大起算层号： NTL = 0 顶塔楼内力放大： RTL = 1.00 九度结构及一级框架梁柱超配筋系数 CPCOEF91 = 1.15 是否按抗震规范5.2.5调整楼层地震力IAUTO525 = 1 是否调整与框支柱相连的梁内力 IREGU_KZZB = 0 剪力墙加强区起算层号 LEV_JLQJQ = 1 强制指定的薄弱层个数 NWEA

19、K = 0 配筋信息 . 梁主筋强度 (N/mm2): IB = 300 柱主筋强度 (N/mm2): IC = 300 墙主筋强度 (N/mm2): IW = 210 梁箍筋强度 (N/mm2): JB = 210 柱箍筋强度 (N/mm2): JC = 210 墙分布筋强度 (N/mm2): JWH = 210 梁箍筋最大间距 (mm): SB = 100.00 柱箍筋最大间距 (mm): SC = 100.00 墙水平分布筋最大间距 (mm): SWH = 200.00 墙竖向筋分布最小配筋率 (%): RWV = 0.30 设计信息 . 结构重要性系数: RWO = 1.00 柱计算长

20、度计算原则: 有侧移 梁柱重叠部分简化: 不作为刚域 是否考虑 P-Delt 效应： 否 柱配筋计算原则: 按单偏压计算 钢构件截面净毛面积比: RN = 0.85 梁保护层厚度 (mm): BCB = 30.00 柱保护层厚度 (mm): ACA = 30.00 是否按砼规范(7.3.11-3)计算砼柱计算长度系数: 否 荷载组合信息 . 恒载分项系数: CDEAD= 1.20 活载分项系数: CLIVE= 1.40 风荷载分项系数: CWIND= 1.40 水平地震力分项系数: CEA_H= 1.30 竖向地震力分项系数: CEA_V= 0.50 特殊荷载分项系数: CSPY = 0.00

21、 活荷载的组合系数: CD_L = 0.70 风荷载的组合系数: CD_W = 0.60 活荷载的重力荷载代表值系数: CEA_L = 0.50 剪力墙底部加强区信息. 剪力墙底部加强区层数 IWF= 2 剪力墙底部加强区高度(m) Z_STRENGTHEN= 8.40 * * 各层的质量、质心坐标信息 * * 层号 塔号 质心 X 质心 Y 质心 Z 恒载质量 活载质量 (m) (m) (t) (t) 11 1 46.514 50.272 40.800 182.0 15.6 10 1 46.924 50.413 37.200 1168.4 107.4 9 1 46.819 50.428 33

22、.600 1435.8 107.4 8 1 46.819 50.428 30.000 1435.8 107.4 7 1 46.819 50.428 26.400 1435.8 107.4 6 1 46.819 50.428 22.800 1435.8 107.4 5 1 46.819 50.428 19.200 1435.8 107.4 4 1 46.819 50.428 15.600 1435.8 107.4 3 1 46.913 50.470 12.000 1499.0 107.4 2 1 46.832 50.516 8.400 1591.0 107.4 1 1 46.832 50.516

23、 4.200 1591.0 107.4 活载产生的总质量 (t): 1089.791 恒载产生的总质量 (t): 14646.109 结构的总质量 (t): 15735.900 恒载产生的总质量包括结构自重和外加恒载 结构的总质量包括恒载产生的质量和活载产生的质量 活载产生的总质量和结构的总质量是活载折减后的结果 (1t = 1000kg) * * 各层构件数量、构件材料和层高 * * 层号 塔号 梁数 柱数 墙数 层高 累计高度 (混凝土) (混凝土) (混凝土) (m) (m) 1 1 124(45) 47(45) 0(45) 4.200 4.200 2 1 124(45) 47(45)

24、0(45) 4.200 8.400 3 1 124(45) 47(45) 0(45) 3.600 12.000 4 1 124(45) 47(45) 0(45) 3.600 15.600 5 1 124(40) 47(40) 0(40) 3.600 19.200 6 1 124(40) 47(40) 0(40) 3.600 22.800 7 1 124(40) 47(40) 0(40) 3.600 26.400 8 1 124(40) 47(40) 0(40) 3.600 30.000 9 1 124(40) 47(40) 0(40) 3.600 33.600 10 1 125(40) 47(

25、40) 0(40) 3.600 37.200 11 1 27(40) 17(40) 0(40) 3.600 40.800 * * 风荷载信息 * * 层号 塔号 风荷载X 剪力X 倾覆弯矩X 风荷载Y 剪力Y 倾覆弯矩Y 11 1 33.87 33.9 121.9 135.63 135.6 488.3 10 1 104.83 138.7 621.3 203.60 339.2 1709.5 9 1 101.48 240.2 1485.9 197.07 536.3 3640.2 8 1 97.86 338.0 2702.8 190.05 726.4 6255.0 7 1 93.94 432.0 4

26、258.0 182.43 908.8 9526.6 6 1 89.63 521.6 6135.8 174.07 1082.9 13424.9 5 1 84.84 606.5 8319.0 164.76 1247.6 17916.3 4 1 79.38 685.8 10788.0 154.17 1401.8 22962.7 3 1 72.99 758.8 13519.7 141.75 1543.5 28519.4 2 1 80.33 839.2 17044.2 156.01 1699.5 35657.5 1 1 80.33 919.5 20906.0 156.01 1855.6 43450.8

27、= 计算信息 = Project File Name : hf 计算日期 : 2008. 5.22 开始时间 : 21: 2:14 可用内存 : 392.00MB 第一步: 计算每层刚度中心、自由度等信息 开始时间 : 21: 2:14 第二步: 组装刚度矩阵并分解 开始时间 : 21: 2:18 FALE 自由度优化排序 Beginning Time : 21: 2:19.23 End Time : 21: 2:20.23 Total Time (s) : 1.00 FALE总刚阵组装 Beginning Time : 21: 2:20.23 End Time : 21: 2:20.93 Total Time (s) : 0.70 VSS 总刚阵LDLT分解 Beginning Time : 21: 2:20.93 End Time : 21: 2:20.9