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PKPM常见疑问分析

作为一名结构设计工作者，对PKPM这个结构计算程序的

应用，是我们每个人工作中必须熟练掌握的一门技能。虽然对

PKPM的基本应用我们结构设计人员应该都没有什么问题，但

是，对于程序的一些参数的填写以及计算结果的判断，我们始终

都还存在着疑惑之处。以下特别摘出几点，以供大家分析。

一、模拟施工加载的选择：

在竖向荷载作用下，结构变形基本上是在施工过程中逐层形成

的。

在施工过程中，由于从下往上依次施工和逐层找平的原因：

某一层的恒载仅对该层及其以下各层的变形和内力有影响，而不

影响该层以上各层，也不受上面各层刚度影响。

模拟施工加载1：刚度一次形成，分层加载荷载

考虑了从下往上依次施工和逐层找平因素的影响；

未考虑结构地基的不均匀沉降；

若结构地基无不均匀沉降，模拟施工加载1能较准确地反映

结构的实际受力状态；

若结构地基有不均匀沉降，上述分析结果会存在一定的误差，

尤其对于框剪结构，外围框架柱受力偏小。

模拟施工加载2：在模拟施工加载1的基础上，将竖向构件

的轴向刚度放大10倍

考虑在模拟施工加载1的基础上，近似考虑基础的不均匀沉降：

（1）假定基础的刚度是均匀的；

（2）竖向构件的轴向刚度放大10倍，间接减小竖向变形差。

“模拟施工加载2”在理论上并不严密，是一种经验上的处理方

法，但这种经验上的处理，会使地基有不均匀沉降的结构的分析

结果更合理，能更好地反映这类结构的实际受力状态。

但是由于其竖向构件的轴向刚度放大10倍的依据不足，一般

仅用于框剪结构传基础的荷载，

模拟施工加载3：刚度分层形成，荷载分层加载

06年以后的PKPM版本增加了模拟施工加载3，模拟3是对

模拟1的改进，采用分层刚度分层加载模型。在分层加载时，去

掉了没有用的刚度，如第一层加载，则只有1层的刚度，而模拟

1却仍为整体刚度，使计算结果更接近于施工的实际情况。

因此，我觉得，对一般多、高层建筑我们应该首选模拟施工3。

二、土层水平抗力系数的比例系数m

新版本pkpm对地下室侧向约束参数的概念和算法作了重要

改动，2009年之前的版本采用的参数是：回填土对地下室约束

相对刚度比，而现在的版本都改为了土层水平抗力系数的比例系

数m。参看有关文献知道此参数可参照“建筑桩基技术规范

JGJ94-2008”的表5.7.5的灌注桩项来取值，但查看表可知此参

数和桩种类有关，而我们好多工程其实并不是使用的桩基础，因

此对于该值的取值，我们一直都点迷糊。

从源头上分析，m值是考虑土体对地下室的约束大小的一个指

标，不管是否嵌固，均应正确填写，就好比在其他有限元软件中，

要给地下室加上水平弹簧约束并确定弹性系数，和这个应该道理

也是一样。而且此参数有负值功能，如2层地下室，填了-2，表

示地下两层无水平位移。但是通过之前的项目香榭兰庭，当填负

值时，嵌固端本层侧移刚度与上一层相应侧移刚度70%的比值

或上三层平均侧移刚度80%的比值中之较小者即Ratx1/Raty1这

个参数会非常的异常，PKPM显示的这个刚度比值会有几万或十

几万之多，比值明显失真。因此，根据项目情况，不管地下室嵌

固端在何处，这个值我们应按实际土的情况来填写。一般的粘性

回填土经过夯实后，可填3050，夯实不充分按软土15取值，

密室砂土取100。

三、层间位移角

PKPM的计算结果中，层间位移角在地震作用下、双向地震

作用下及偶然偏心地震作用下所得出来的值各不相同，究竟在何

种情况下得出的结果能作为我们的计算依据，是否需要所有情况

下得出的的层间位移角结构都需要满足计算要求呢？

最近查阅了一些资料，引用朱炳寅老师的博客关于层间位移

角的问题：

“层间位移角”

1按弹性方法计算的楼层层间最大位移与层高之比；

2目的：控制结构的侧向刚度

3计算要求：不考虑偶然偏心，不考虑双向地震。

在其他一些结构资料中也有指出:现行规范通过两个途径实

现对结构扭转和侧向刚度的控制，即通过对“扭转位移比”的控

制，达到限制结构扭转的目的；通过对“层间位移角”的控制，达

到限制结构最小侧向刚度的目的。现行规范对“层间位移角”的限

制是宏观的。“层间位移角”计算时只需考虑结构自身的扭转藕

联，无需考虑偶然偏心及双向地震。双向地震作用计算，本质是