某商城工程设计过程中几种重要参数的控制

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翻新时间：2020-02-20

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某商城工程设计过程中几种重要参数的控制

摘要：为了使广大结构设计人员能正确理解规范对结构几种控制参数的意义，并且能正确运用PKPM软件进行建筑结构设计，文章以银座商城工程为例，针对PKPM软件中部分关系到整体计算结果的参数如何取值及如何调整，如何确定整体结构的合理性，如何对结构构件进行优化设计等问题予以解决，使结构设计人员能够在以后的设计中充分掌握PKPM软件的计算步骤、设计要点和注意事项，以使结构设计更加趋于科学化、合理化。

关键词：PKPM；结构设计；科学化；合理化

PKPM结构设计软件是中国建筑科学研究院开发研制的工程设计软件，虽然其结构设计、计算的精确性、稳定性都得到了广大设计人员的青睐，但很多结构设计人员并未能正确使用PKPM软件进行结构设计。现以某商城工程的设计为例，对PKPM软件正确的计算步骤和以及一些调整方法进行阐述。

1.工程概况

本商城项目为综合商业建筑，地下一层，地上五层，结构高度24.55米，东西宽62.5m，南北长为152m，建筑等级二级，设计使用年限为50年，建筑耐火等级为地下一级、地上二级，抗震设防烈度为七度，钢筋混凝土框架Y构，抗震设防类别为乙类，框架抗震等级为二级。工程总建筑面积为56761.9m2（其中地上建筑面积为：44436.2m2，地下建筑面积为：12325.7m2）。

2.整体参数及结构构件的初步设定

计算开始以前，设计人员首先要根据新规范的具体规定和PKPM软件手册对参数意义的描述，以及建设方要求和工程地震安全性评价报告并结合工程的实际情况，对软件初始参数和特殊构件进行正确设置，本工程地面口以下为一层，是全埋式地下室，地上五层，设计时将建筑的嵌固部位设置在地下室顶板处。结结构形式为框架结构，平面形状较为规则，楼面有天井，形成楼板开洞较大，平面楼板局部不连续，但开洞面积均不超过楼层面积的30%；竖向上各层层高接近，竖向构件连续，竖向刚度基本均匀，质量和刚度没有突变，看似并不复杂，但有几个参数是关系到整体计算结果的，必须首先确定其取值，才能保证后续计算结果的正确性。

2.1振型组合数的取值

该值取值太小不能正确反映模型应当考虑的振型数量，使计算结果失真；取值太大，不仅浪费时间，还可能使计算结果发生畸变.一般而言，振型数的多少与结构层数及结构自由度有关，当结构层数较多或结构层刚度突变较大时，振型数应当取的多些（如有弹性节点、多塔楼、转换层等结构形式）c振型组合数取值是否合理，可以参照软件计算书中的x和y向的有效质量系数是否大于0.9来确定。若小于0.9，则需增加振型个数，直到两个方向的有效质量系数都大于0.9为止。必须指出的是，结构的振型组合数并不是越大越好，其最大值不能超过结构的总自由度数。该工程为5层框架结构，带1层地下室，结构质点数为6，振型组合数输入18（6x3=18），计算结果文件中x和Y向有效质量系数分别为92.2%、93.2%，皆大于90%，说明这个取值是正确合理的。

2.2最大地震力作用方向

最大地震力作用方向是指地震沿着不同方向作用，结构地震反应的大小也各不相同，那么必然存在某个角度使得结构地震反应值最大、最不利的地震作用方向。设计软件可以自动计算出最大地震力作用方向并在计算书中输出，设计人员一旦发现该角度的绝对值大于15°时，应将所得数值回填到软件的“斜交抗侧力构件方向附加地震数，相应角度”里并重新计算，以体现最不利地震作用方向的影响。该工程平面接近矩形，计算结果地震最大作用方向为1°