电算 用PKPM 软件电算并比较分析.docx

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1、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-8o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。PMCAD软件具

2、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。网格生成是程序

3、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，凡荷载布置相同且且相临的

4、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12总信息图1.3材料信息楼层组装一设计参数：(点取要修改的页、项，确定返回)总信息I材料信息地震信息I风荷载信息I绘图参数I设计地震分组第1组,第2组第3组地震烈度7(0.1g)场地类别2二类

5、W框架抗震等级3三级;J萼力墙抗震等级三级一1计篁振型个数底一周期折减系数9510)0.7确定。放弃图13地震信息楼层组装蛆装结果层号：标准层荷载层层高已输荷载层蛆装项目和操作复制层数标准层荷载标准层层高层层层 I淮淮淮标标标Io2 3 4 5 6 Ooooo NNNNN1*L1F一图I.4楼层组装FFFFFCrW 2 L LDLDLDLDLDH=4200,1H=3600,2H=3600,3H=3600,4H=3600,5H=3600,6取消C)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

6、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1.5o0.100.100.000.100.10II0.10Ib.co10.10I0.00；0.100.00J-=s40.10II0.10I0.10I0.10W0.10IiO.IOIF0.10JI0.10V0.IO0.10J10.100.10I0.10I0.10I0.001I0.10II0.100.10I0.10I0.10I0.10.II图1.5次梁布置和洞口开设楼层的几何特性

7、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，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

8、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，还可以有效的模拟较接梁、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。设计信息I配筋信息I荷载组合I总信息风荷载信息地震信息活荷信息调整信息确定取

9、消I-可dI帮助图1.6SAT-8计算总信息图1.7SAT-8计算地震信息1按抗宸规范S2.5）调整各楼层地震内力九度结构及一级框架结构梁柱钢筋超配系数5-指定的薄弱层个数各薄弱层层号一地震作用调整全楼地震作用放大系数Ii02Q。调整起始层号|0终止层号0顶塔楼地震作用放大起苴层号0放大系数|3确定I_取消I应用色）I.帮助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1I1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验算。图4.10SATwE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。

10、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)610465.02532510778.33266474311410898.40266416998319310771.902664179051231210651.832664179421231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

11、的折减，而手算未加以考虑。(-)结构基本周期与地震力手算结果电算结果地震0.7370.6122s周期层号(kN)(kN)6617.09229.095336.39205.424274.91177.173213.44156.802151.97184.38175.44113.05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。()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

12、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

13、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

14、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，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