結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)pkpm重難點(diǎn)

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中PKPM建模重難分析點(diǎn)1)結(jié)構(gòu)概念設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)體系選擇及結(jié)構(gòu)布置2)根據(jù)建筑圖選擇合理的結(jié)構(gòu)體系。（合理的結(jié)構(gòu)體系不僅對結(jié)構(gòu)的安全性有著決定性影響，而且與經(jīng)濟(jì)性也有很大的相關(guān)性。3)進(jìn)行梁、柱、墻等結(jié)構(gòu)構(gòu)件的合理的結(jié)構(gòu)布置(全真模擬設(shè)計(jì)院與建筑、水、電、暖通專業(yè)的交流與協(xié)調(diào)過程)。4)確定各類恒荷載及活荷載、線荷載、風(fēng)荷載、地震作用5)使用PMCAD建立整體結(jié)構(gòu)模型6)根據(jù)高層技術(shù)規(guī)范、抗震規(guī)范等進(jìn)行合理的SATWE計(jì)算參數(shù)設(shè)定7)按高層技術(shù)規(guī)范進(jìn)行計(jì)算分析（重點(diǎn)是對周期比、位移比、剛度比、層間受剪承載力比、剛重比、剪重比、框架柱地震傾覆彎矩百分比等整體信息進(jìn)行分析）8)對整體信息中超規(guī)范限值部分及結(jié)構(gòu)構(gòu)件計(jì)算超筋信息進(jìn)行合理的調(diào)整A.整體超限錯(cuò)誤：1）周期比超限：2）位移比超限：3)層間剛度比、層間受剪承載力之比：4）剛重比：5）剪重比：6）框架柱地震傾覆彎矩百分比：B.局部超限錯(cuò)誤：1）連梁超限：2）墻肢超限：9)整體計(jì)算結(jié)果合理性的判斷10)局部構(gòu)件計(jì)算結(jié)果合理性的判斷11)對結(jié)構(gòu)方案進(jìn)行擴(kuò)大初步設(shè)計(jì)原文建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中PKPM建模重難分析點(diǎn)·結(jié)構(gòu)概念設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)體系選擇及結(jié)構(gòu)布置（課程十一大核心之一）概念設(shè)計(jì)講解（從歷次大地震災(zāi)害的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)可以看出，對結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)而言，概念設(shè)計(jì)比計(jì)算設(shè)計(jì)更為重要，結(jié)構(gòu)抗震性能的決定因素是良好的概念設(shè)計(jì)。從哲學(xué)上分析，概念設(shè)計(jì)的提出本質(zhì)上是對計(jì)算設(shè)計(jì)一統(tǒng)天下局面的否定，從而改變了傳統(tǒng)的完全依賴計(jì)算結(jié)果進(jìn)行設(shè)計(jì)的單一設(shè)計(jì)方法，是設(shè)計(jì)方法的一次質(zhì)的飛躍。）·根據(jù)建筑圖選擇合理的結(jié)構(gòu)體系。（合理的結(jié)構(gòu)體系不僅對結(jié)構(gòu)的安全性有著決定性影響，而且與經(jīng)濟(jì)性也有很大的相關(guān)性。（課程十一大核心之二）·進(jìn)行梁、柱、墻等結(jié)構(gòu)構(gòu)件的合理的結(jié)構(gòu)布置(全真模擬設(shè)計(jì)院與建筑、水、電、暖通專業(yè)的交流與協(xié)調(diào)過程)。（課程十一大核心之三）如何根據(jù)建筑圖選取合理的結(jié)構(gòu)體系是第一步。這是一個(gè)綜合性很強(qiáng)的步驟，一般都是由有經(jīng)驗(yàn)的工程師做這個(gè)事情。因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)方案一旦確定就需要馬上建模計(jì)算以及進(jìn)行施工圖設(shè)計(jì)，所以如果在施工圖中才發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)方案有問題就來不及修改了，這是很嚴(yán)重的問題。所以新手在這個(gè)步驟要花大量的時(shí)間來進(jìn)行訓(xùn)練，結(jié)構(gòu)布置最忌諱的是從零開始，要學(xué)會參考老手的作品，吸取前人的經(jīng)驗(yàn)再往前走是比較快捷的途徑?？晒┻x擇的結(jié)構(gòu)體系有：框架結(jié)構(gòu)；框架－剪力墻結(jié)構(gòu)；剪力墻結(jié)構(gòu)；框支剪力墻結(jié)構(gòu)；筒體結(jié)構(gòu)；懸掛結(jié)構(gòu)與巨型結(jié)構(gòu)，目前采用最多的是前五種結(jié)構(gòu)。設(shè)計(jì)中到底采用何種結(jié)構(gòu)，要經(jīng)過方案比較確定，這主要看擬建建筑物的高度，用途，施工條件與經(jīng)濟(jì)比較等。在現(xiàn)實(shí)設(shè)計(jì)中考慮經(jīng)濟(jì)性而定的結(jié)構(gòu)方案占據(jù)了90%以上，畢竟真金白銀的投資浪費(fèi)了哪個(gè)甲方不心痛，像央視大樓這樣燒錢的面子工程是沒有幾個(gè)甲方愿意投資的，有這樣的也不可能交給你做。第二步是進(jìn)行合理的結(jié)構(gòu)布置。這里我們提供各種不同的工程實(shí)例讓大家進(jìn)行結(jié)構(gòu)布置，讓一個(gè)新手在盡快短的時(shí)間內(nèi)不斷的進(jìn)行各種不同結(jié)構(gòu)類型的思維轉(zhuǎn)換，強(qiáng)化在這個(gè)方面的能力，讓同學(xué)們在參加完培訓(xùn)后能獨(dú)立完成主要幾種常見結(jié)構(gòu)類型的結(jié)構(gòu)布置（如框架、框剪、純剪等），畢竟畢業(yè)后在設(shè)計(jì)院中剛開始時(shí)做的就是這幾種主流的結(jié)構(gòu)類型，在設(shè)計(jì)院中會發(fā)現(xiàn)似曾相識的感覺，因?yàn)槲覀兺耆前丛O(shè)計(jì)院的實(shí)戰(zhàn)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行的課程設(shè)置，真正做到了與設(shè)計(jì)院實(shí)現(xiàn)無縫對接。如果你對自己還缺乏信心，你可以在本公司參與實(shí)際項(xiàng)目的設(shè)計(jì)提升自己的實(shí)踐能力。有道是“熟能生巧，勤能補(bǔ)拙”，這是放之四海而皆準(zhǔn)的道理?！ご_定各類恒荷載及活荷載、線荷載、風(fēng)荷載、地震作用（課程十一大核心之四）荷載在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中占有至關(guān)重要的作用。1）整體計(jì)算時(shí)：結(jié)構(gòu)整體動(dòng)力效應(yīng)的計(jì)算采用的是質(zhì)量串（每個(gè)樓層最后等效成一個(gè)有質(zhì)量的質(zhì)點(diǎn)）模型，中國規(guī)范在考慮地震組合時(shí)采用的是重力荷載代表值（也就是質(zhì)點(diǎn)的等效質(zhì)量）=恒載+0.5活載，從這個(gè)等式可以看出如果在pkpm中輸入荷載不準(zhǔn)確會導(dǎo)致你的等效質(zhì)量不準(zhǔn)確，也就導(dǎo)致你的整體計(jì)算所有指標(biāo)都是不準(zhǔn)確的。尤其是漏掉荷載對整體計(jì)算與基礎(chǔ)計(jì)算是致命的，特別是對高層結(jié)構(gòu)，每層漏一點(diǎn)但乘以33層可以想象一下會有多大。所以荷載的分類以及荷載的性質(zhì)一定要搞清楚，此外活載的存在是有概率的，不可能荷載同時(shí)在所有樓層出現(xiàn)，在pkpm計(jì)算中如何表達(dá)這些因素是有很多講究的，考慮的好可以節(jié)省整個(gè)工程造價(jià)（考慮時(shí)要具體問題具體對待，否則會造成局部計(jì)算不足），不考慮的話會造成不必要的浪費(fèi)，所以對活載一定要有深刻的理解才能準(zhǔn)確運(yùn)用。2）局部計(jì)算時(shí)：還有很多特殊活荷載如消防車荷載、比如多層地下室要運(yùn)送100T的設(shè)備，那么它們行進(jìn)路線中的梁板計(jì)算該如何考慮活荷載呢？再比如樓板上有設(shè)備荷載，那么計(jì)算樓板時(shí)該如何轉(zhuǎn)化為等效荷載呢？橫向作用：1）風(fēng)荷載是外界施加在建筑物上的作用，一般不會在混凝土結(jié)構(gòu)中起控制作用，但在超高層以及臺風(fēng)地區(qū)可能例外，此外在鋼結(jié)構(gòu)廠房中一般風(fēng)荷載起控制作用。所以在上述設(shè)計(jì)中一定要注意風(fēng)荷載的取值，并注意多塔樓之間的遮擋關(guān)系，這在風(fēng)荷載較大的地區(qū)對整個(gè)工程造價(jià)有很大影響。2）地震作用：地震作用是有地基土運(yùn)動(dòng)引起建筑結(jié)構(gòu)產(chǎn)生變形的動(dòng)態(tài)作用。總的來說：抗震設(shè)計(jì)有四種思路：第一種是“抗”采用二階段設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)三個(gè)水準(zhǔn)的設(shè)防目標(biāo)：第一階段設(shè)計(jì)：是承載力驗(yàn)算，取第一水準(zhǔn)的地震動(dòng)參數(shù)計(jì)算結(jié)構(gòu)的彈性地震作用標(biāo)準(zhǔn)值與相應(yīng)的地震作用效應(yīng)，進(jìn)行結(jié)構(gòu)構(gòu)件的截面承載力驗(yàn)算及變形驗(yàn)算。既滿足了在第一水準(zhǔn)下強(qiáng)度要求，又滿足第二水準(zhǔn)的變形要求。第二階段設(shè)計(jì)：采用第三水準(zhǔn)烈度的地震動(dòng)參數(shù)，進(jìn)行彈塑性變形驗(yàn)算，并結(jié)合采取相應(yīng)的抗震構(gòu)造措施，實(shí)現(xiàn)第三水準(zhǔn)的設(shè)防要求?！靶≌鸩粔?、中震可修、大震不倒”三水準(zhǔn)性能目標(biāo)，這也是最基本的抗震性能化設(shè)計(jì)目標(biāo)。此外2010版新抗規(guī)增加了性能化設(shè)計(jì)目標(biāo)：“使用功能或其他方面有專門要求的建筑，當(dāng)采用抗震性能化設(shè)計(jì)時(shí)，具有更具體或更高的抗震設(shè)防目標(biāo)?！钡诙N是“耗”在設(shè)計(jì)時(shí)要在結(jié)構(gòu)某些部位人為地制造若干薄弱環(huán)節(jié)，以便比較容易地產(chǎn)生一些朔性鉸，并耗散大量的能量，還可以增大結(jié)構(gòu)的整體延性。目前已經(jīng)掌握的方法主要是在剪力墻中設(shè)置垂直與水平滑動(dòng)縫，選擇一些耗能構(gòu)件，在地震作用下，使其產(chǎn)生朔性變形，如聯(lián)肢墻的聯(lián)肢梁，框架結(jié)構(gòu)中強(qiáng)柱弱梁之框架梁等的。此外在一些關(guān)鍵部位加阻尼器也是超高層建筑中越來越多的選擇，這也是以后有效應(yīng)對地震作用的趨勢。耗能構(gòu)件應(yīng)具有明顯的約束屈服階段，同時(shí)應(yīng)使仍然處于彈性工作的構(gòu)件保持得越久越好。第三種是“隔”設(shè)置隔震層以隔離水平地震的房屋隔震設(shè)計(jì)，我們知道地震作用是由地基土運(yùn)動(dòng)引起建筑結(jié)構(gòu)產(chǎn)生變形的動(dòng)態(tài)作用，因此在基礎(chǔ)與上部結(jié)構(gòu)之間設(shè)置隔震層能有效降低地震作用下結(jié)構(gòu)的動(dòng)力效應(yīng)。這也是以后抗震設(shè)計(jì)的發(fā)展方向。第四種是“?！贝蠹叶贾赖卣鹌茐牡奈：π?，對于結(jié)構(gòu)在強(qiáng)震下的安全性，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中我們一般采取的是多道防線，力保在地震作用下結(jié)構(gòu)主體不至于倒塌，這屬于結(jié)構(gòu)概念設(shè)計(jì)的范疇。比如框架剪力墻結(jié)構(gòu)，剪力墻作為第一道防線，框架作為第二道防線。當(dāng)然這里還有很多構(gòu)造上的措施來保證，這也是課程的重點(diǎn)內(nèi)容。再比如框架結(jié)構(gòu)，我們是通過多余約束來解決這個(gè)問題，這也是為什么單榀框架與半框架不能占的比例太多的原因，大家可以想象為什么？多道防線的意義既然這么重要，那么什么它的概念與內(nèi)涵是什么呢？第一，整個(gè)抗震結(jié)構(gòu)體系由若干個(gè)延性較好的分體系組成，并由延性較好的結(jié)構(gòu)構(gòu)件連接起來協(xié)同工作。第二，抗震結(jié)構(gòu)體系具有最大可能數(shù)量的內(nèi)部、外部贅余度，有意識地建立起一系列分布的較易于修復(fù)的塑性屈服區(qū)，以使結(jié)構(gòu)吸收與耗散大量的地震能量。按照多道防線的概念，設(shè)計(jì)計(jì)算時(shí)，需考慮部分構(gòu)件出現(xiàn)塑性變形后的內(nèi)力重分布，使各個(gè)分體系所承擔(dān)的地震作用的總與大于不考慮塑性內(nèi)力重分布時(shí)的數(shù)值。2、抗震薄弱層塑性變形集中(l）按多遇地震進(jìn)行彈性設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)，構(gòu)件的實(shí)際承載力分析（而不是承載力設(shè)計(jì)值的分析）是判斷薄弱層（部位）的基礎(chǔ)。(2）要使樓層（部位）的實(shí)際承載力與設(shè)計(jì)計(jì)算的彈性受力之比在總體上保持一個(gè)相對均勻的變化，比例突變，會由于塑性內(nèi)力重分布導(dǎo)致薄弱部位出現(xiàn)塑性變形的集中。(3）要防止在局部上加強(qiáng)而忽視整個(gè)結(jié)構(gòu)各部位剛度、強(qiáng)度的協(xié)調(diào)。(4）在抗震設(shè)計(jì)中有意識、有目的地控制薄弱層（部位），采取措施（如采用約束砌體、約束混凝土、約束邊緣構(gòu)件、消能梁段等）使之有足夠的變形能力又不使薄弱層發(fā)生轉(zhuǎn)移，是提高結(jié)構(gòu)總體抗震性能的有效手段。限于篇幅這里只是簡單的介紹了一下抗震概念設(shè)計(jì)的知識點(diǎn)，其余的我們在面授課中詳細(xì)展開。鑒于風(fēng)荷載與水平地震作用在橫向作用中的重要性，那么它們有什么異同點(diǎn)呢？１.地震作用是從結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上傳來的作用，其大小與建筑結(jié)構(gòu)的固有特性有關(guān)。它不是荷載而是自身的反應(yīng)；風(fēng)荷載是施加在結(jié)構(gòu)外表上的荷載，其大小與建筑結(jié)構(gòu)的外形與尺寸有關(guān)系，而且隨著建筑物的高度的增高而加大，即建筑物上部的風(fēng)作用比下部大。２.地震作用完全是動(dòng)力作用，而風(fēng)荷載作用則具有靜力與動(dòng)力的雙重作用性質(zhì)。因而在考慮建筑結(jié)構(gòu)變形時(shí)，對風(fēng)作用而言，要考慮靜力變形與動(dòng)力變形良種；而對地震作用則只有動(dòng)力變形。３.地震作用的大小與建筑物上的重力荷載有密切的關(guān)系，重力荷載越大地震作用越大，但對風(fēng)荷載而言，重量是次要的因數(shù)，建筑物的外表面積則是主要因數(shù)。４.在一定范圍內(nèi)，建筑結(jié)構(gòu)的固有周期越長，其經(jīng)受的地震作用就越小，但對風(fēng)荷載作用則正好相反，周期長了反而越大。５.地震作用的時(shí)間非常短暫，而強(qiáng)風(fēng)持續(xù)可達(dá)幾個(gè)小時(shí)。６.地震作用隨地基不同，基礎(chǔ)埋深不同而變化，很少直接受周圍環(huán)境的影響。但風(fēng)荷載作用則受地形，地上各種建筑物與構(gòu)筑物的強(qiáng)烈影響。７.地震作用發(fā)生的概率較小，幾十年遇一次，但風(fēng)荷載作用就很頻繁，差不多每年都有大風(fēng)或臺風(fēng)出現(xiàn)。８.人類對風(fēng)荷載作用的認(rèn)識，理解得較深，但對地震作用則知之甚少，而它的破壞作用卻很大?！な褂肞MCAD建立整體結(jié)構(gòu)模型（課程十一大核心之五）點(diǎn)評：對新手而言，開始最大的障礙是不知道如何建立模型。主要有二：其一是不知道如何將建筑圖包含的內(nèi)容簡化為建模所需要的結(jié)構(gòu)語言。因?yàn)榇髮W(xué)是學(xué)歷教育，給你的是已經(jīng)簡化了的結(jié)構(gòu)模型，連荷載也都給出，剩下的只需要計(jì)算內(nèi)力等效應(yīng)問題就可以了?？墒怯?jì)算模型怎樣從實(shí)際工程簡化而來的不知道，荷載為什么取這樣的數(shù)值不知道，計(jì)算出來是否合理不知道，而這恰恰是職業(yè)教育也就是培訓(xùn)所要解決的問題。其二是不知道如何運(yùn)用軟件來建立模型，解決如何建模以及快速建模是十大核心課程之一。模型如何簡化與你的設(shè)計(jì)思想息息相關(guān)，如何化繁為簡，抓主放次，說到底是你的結(jié)構(gòu)思想如何在模型中表達(dá)，這才是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的真正精髓?，F(xiàn)在的設(shè)計(jì)周期很短，一般一個(gè)中等復(fù)雜的高層住宅（比如33層框剪結(jié)構(gòu)帶地下室）一個(gè)月就要出施工圖，如果建模及調(diào)整模型、通過整體計(jì)算就花了一個(gè)星期，不用說肯定畫不完，一般最多兩天，快的話一天就夠。如果是純剪結(jié)構(gòu)的話一般一天就可以通過?！じ鶕?jù)高層技術(shù)規(guī)范、抗震規(guī)范等進(jìn)行合理的SATWE計(jì)算參數(shù)設(shè)定（課程十一大核心之六）點(diǎn)評：SATWE參數(shù)涉及的范圍很廣，不僅包含了很多高規(guī)、抗規(guī)、荷規(guī)、混規(guī)的規(guī)定，也還有PKPM很多的暗箱操作，也就是默認(rèn)條件，當(dāng)不符合它的默認(rèn)條件時(shí)往往出現(xiàn)很多不合理的結(jié)果，所以需要有人為的判斷與分析，這也是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中很重要的能力。SATWE參數(shù)的設(shè)定是否符合實(shí)際工程項(xiàng)目對結(jié)構(gòu)整體計(jì)算安全性有著直接影響，此外SATWE參數(shù)的合理性對整個(gè)工程造價(jià)有著決定性影響。因此了解每個(gè)參數(shù)的適用范圍以及規(guī)范出處是指導(dǎo)我們以后設(shè)計(jì)的根本。而且切忌參數(shù)之間都是孤立地考慮，有時(shí)候兩個(gè)參數(shù)之間是互斥的，如：梁設(shè)計(jì)彎矩放大系數(shù)與梁活荷不利布置一般是不會同時(shí)考慮的。比如如何設(shè)定抗震等級？抗震等級是結(jié)構(gòu)整體計(jì)算后非常重要的參數(shù)之一，它對實(shí)現(xiàn)強(qiáng)柱弱梁、強(qiáng)剪弱彎的抗震思想有著直接影響，是最重要的抗震措施之一。以下按2010版新抗規(guī)：比如在北京建一所小學(xué)（框架結(jié)構(gòu)），那么柱的抗震等級是幾級？這就涉及到抗震設(shè)防分類標(biāo)準(zhǔn)以及抗規(guī)。而沒有說明房屋高度如何查表6.1.2呢？答案是一級。再比如：七度區(qū)50m框剪結(jié)構(gòu)墻住宅的傾覆比小于50%，那么柱的抗震等級是幾級？答案是二級。如果抗震等級錯(cuò)了那么內(nèi)力調(diào)整系數(shù)就會有問題，接著就是梁柱分配的內(nèi)力計(jì)算錯(cuò)誤，再接下來梁柱配筋就自然錯(cuò)了。再深入一點(diǎn)，如果是大底盤（帶地下室）多塔樓結(jié)構(gòu)，那么裙房與主樓抗震等級是否一致？兩層地下室的抗震等級應(yīng)該一致還是分別取用？它們與主樓的抗震等級是否有關(guān)聯(lián)？再比如施工加載方式的選擇?PKPM有四種加載方式：提出一個(gè)問題？如果是長懸臂結(jié)構(gòu)（比如懸挑10m），而且還有幾層懸挑（施工單位一般采用懸挑腳手架的施工方式）那么選擇符合施工方式的加載方式就很關(guān)鍵，若選擇錯(cuò)誤那么按你的配筋施工后只要一拆模那么懸挑部分很有可能就會開裂甚至傾覆。此外，這四種加載方式的假定是什么？它的適用條件是什么？這四種加載方式對結(jié)構(gòu)效應(yīng)影響的趨勢是什么？再比如：柱計(jì)算時(shí)如何選擇單偏壓或雙偏壓？它與雙向地震時(shí)候是否有著必然聯(lián)系？如果柱計(jì)算選擇雙偏壓計(jì)算但進(jìn)行雙偏壓驗(yàn)算時(shí)發(fā)現(xiàn)竟然不能通過，那么為什么雙偏壓計(jì)算但雙偏壓驗(yàn)算卻不過呢？是PKPM的漏洞還是另有隱情？帶地下室的結(jié)構(gòu)在填寫“回填土對地下室約束相對剛度比”與“扣除地面以下幾層的回填土約束層數(shù)”的數(shù)字時(shí)如何將結(jié)構(gòu)層與建筑層的對應(yīng)關(guān)系搞清楚是關(guān)鍵！否則對地震力是否往下傳以及地下室在哪里嵌固有著直接影響，如果填錯(cuò)了，可以想象到地下室的設(shè)計(jì)安全性問題。梁端負(fù)彎矩調(diào)幅系數(shù)、梁設(shè)計(jì)彎矩放大系數(shù)、梁活荷不利布置這三者之間有什么聯(lián)系？這幾個(gè)參數(shù)選擇的是否合理對梁的配筋影響太大，所以搞清楚三者之間的內(nèi)在邏輯關(guān)系是正確填寫的前提。周期折減系數(shù)：一般來說輸入此數(shù)值都會對整體計(jì)算及結(jié)構(gòu)配筋產(chǎn)生影響，那么它影響的趨勢是什么？而有時(shí)候輸入此數(shù)值后對計(jì)算卻沒有任何影響呢？這又是為什么？中梁剛度放大系數(shù)：有的填2，有的填1.8，有的填1.5，有的填1。反正五花八門，網(wǎng)上也有很多爭議，那么在實(shí)際設(shè)計(jì)中究竟應(yīng)該填多少才符合實(shí)際情況呢？填大填小對整體計(jì)算的影響趨勢是什么？對梁的計(jì)算配筋與柱的配筋有多大影響？新規(guī)范編制小組對這點(diǎn)也提出了相應(yīng)的修改意見，這也是汶川大地震之后一幕幕慘劇帶給我們的沉痛反思，盡管這樣的代價(jià)太過沉重?？蛑мD(zhuǎn)換時(shí)轉(zhuǎn)換梁的剛度需要放大多少倍才能保證框支梁與上部剪力墻的協(xié)調(diào)變形？（因?yàn)镻KPM在這里默認(rèn)的是梁單元（框支梁）與殼單元（剪力墻），這兩者是不能進(jìn)行有限元?jiǎng)澐謥砟M邊界協(xié)調(diào)變形的，所以只能近似考慮）。總之，SATWE參數(shù)涉及面非常廣，不僅要求對高規(guī)、抗規(guī)、荷規(guī)、混規(guī)非常熟悉，還要對PKPM很多的默認(rèn)條件有深入的了解才能正確的填寫，正所謂“差之毫厘，失之千里”。鑒于篇幅，我們只能列舉其中一二，所有SATWE參數(shù)我們在面授課中會逐一講解，讓同學(xué)們對這些參數(shù)了然于心。結(jié)構(gòu)整體計(jì)算正確與否與SATWE參數(shù)設(shè)置緊密相關(guān)，有時(shí)甚至是致命的。軟件的計(jì)算是由參數(shù)控制的，而參數(shù)的輸入是由人控制的，所以最終還是你的正確與否決定計(jì)算的正確性。把PKPM當(dāng)成傻瓜軟件的人自己也是…..·特殊構(gòu)件定義我們知道，結(jié)構(gòu)類型紛繁復(fù)雜，結(jié)構(gòu)構(gòu)件在整個(gè)結(jié)構(gòu)體系中的作用也不盡相同，因此實(shí)現(xiàn)你的結(jié)構(gòu)思想有時(shí)就需要定義一些特殊構(gòu)件。比如角柱是承受雙向地震力的重要構(gòu)件，它與中柱、邊柱并不同，需要特殊定義；再比如此梁與主梁，次梁與剪力墻相連，什么時(shí)候定義鉸接什么時(shí)候定義剛接？計(jì)算完后如何在施工中通過構(gòu)造保證？否則你的施工圖與你的計(jì)算模型就是矛盾的，這樣的錯(cuò)誤有時(shí)是很嚴(yán)重的。什么時(shí)候梁可以調(diào)幅，什么時(shí)候梁不能調(diào)幅？如果不該調(diào)幅的時(shí)候你調(diào)幅了這對梁來說是很危險(xiǎn)的。又比如計(jì)算框支梁（框支梁與普通框架梁不同，不僅受彎而且還受拉）時(shí)，如何在模型計(jì)算時(shí)讓框支梁產(chǎn)生拉力呢？而僅僅定義框支梁是不行的，這只對地震作用計(jì)算后的抗震措施起作用，對地震作用計(jì)算是否讓框支梁產(chǎn)生拉力是不起作用的！此外，何時(shí)進(jìn)行剛度折減？何時(shí)進(jìn)行扭矩折減？何時(shí)調(diào)整抗震等級？又何時(shí)設(shè)置特殊支撐以及特殊墻？諸如此類的這些問題是幫助實(shí)現(xiàn)我們結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)思想的有力武器，但“水能載舟，亦能覆舟”，如果對這些特殊構(gòu)件的理解不夠深入的話，很可能是南轅北轍，本末倒置。建議如果不是很熟的話不要隨便在正式的施工圖設(shè)計(jì)時(shí)使用，如果要用需要有高手的指導(dǎo)?！ぐ锤邔蛹夹g(shù)規(guī)范進(jìn)行計(jì)算分析（重點(diǎn)是對周期比、位移比、剛度比、層間受剪承載力比、剛重比、剪重比、框架柱地震傾覆彎矩百分比等整體信息進(jìn)行分析）（課程十一大核心之七）我們知道建筑物是建造于地基之上的，如何保證它在風(fēng)荷載作用、地震作用下的整體穩(wěn)定是宏觀層面的問題，它不同于結(jié)構(gòu)構(gòu)件設(shè)計(jì)，那是微觀層面的問題。從本質(zhì)上說建筑物是一個(gè)懸臂構(gòu)件（只不過大一點(diǎn)而已），那么一個(gè)懸臂構(gòu)件如何抵御風(fēng)荷載、水平地震作用等橫向作用呢？“樹欲靜而風(fēng)不止”，一棵樹如果它不是樹莖粗壯，那么大風(fēng)一吹就會折斷，這也是為什么結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中整體剛度很重要的原因。那么整體剛度多大算合理？最少需要多少才滿足基本要求呢？它與整個(gè)建筑的質(zhì)量有什么關(guān)系？此外這個(gè)樹如果不是扎根地下，就算是“春風(fēng)拂柳”它也會應(yīng)聲倒地的，這也是為什么結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中防止傾覆而基礎(chǔ)需要有埋深的原因！那么不同的基礎(chǔ)形式是不是埋深都一樣呢？它與建筑物的高度有什么聯(lián)系呢？再比如：如果樹莖有的地方太粗有的地方太細(xì)，那么大風(fēng)一吹，整個(gè)樹就會從細(xì)的部位折斷。同樣，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中上下層之間的相對剛度不能太大，否則也會形成薄弱層。那么它們之間的比值取多大才能避免這種情況呢？試想想如果一棵樹枝繁葉茂，而樹干細(xì)長，那么它肯定會失穩(wěn)倒塌（注意：這與傾覆是兩回事），這也是為什么需要設(shè)定剛重比的原因！那么滿足何值才能保證整體穩(wěn)定，才能不考慮重力二階效應(yīng)呢？“舞狂風(fēng)蝶時(shí)過樹”，如果整個(gè)建筑也這樣恐怕沒有人敢住了，那么我們?nèi)绾蜗拗平ㄖ奈灰婆c它的扭轉(zhuǎn)呢？那么位移比與周期比就應(yīng)運(yùn)而生了，那么這兩個(gè)比值與整個(gè)建筑的結(jié)構(gòu)布置有什么樣的內(nèi)在聯(lián)系？規(guī)范中又是如何限定？我們只是簡單地引出了這幾個(gè)比值，那么這幾個(gè)比值它的衡量指標(biāo)到底是什么？它們在保證結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)定中各自扮演著怎樣的角色？它們相互之間的內(nèi)在聯(lián)系又是什么？是不是滿足了這幾個(gè)指標(biāo)就一定能保證結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性呢？·對整體信息中超規(guī)范限值部分及結(jié)構(gòu)構(gòu)件計(jì)算超筋信息進(jìn)行合理的調(diào)整（課程十一大核心之八）PKPM是傻瓜式操作，即使你輸錯(cuò)了，它也能算得挺歡，就看你會不會正確判斷了！所以PKPM是受人控制的，歸根結(jié)底是由你的結(jié)構(gòu)概念與結(jié)構(gòu)思想控制。這就好比一名神探他看到的是案發(fā)現(xiàn)場，他需要從結(jié)果推斷案發(fā)經(jīng)過，當(dāng)然斷案手段可以多種多樣，但求證是最基本的精神。這與我們從PKPM的計(jì)算結(jié)果中找出錯(cuò)誤原因有異曲同工之妙。我們經(jīng)常要分析為什么會這樣，產(chǎn)生這個(gè)錯(cuò)誤的原因是什么。那么PKPM的計(jì)算結(jié)果中有哪些比較重要的超限錯(cuò)誤呢？1.整體超限錯(cuò)誤：1）周期比超限：這里首先要判斷第一平動(dòng)周期與第一扭轉(zhuǎn)周期，是不是只要是第一個(gè)平動(dòng)系數(shù)最大的平動(dòng)周期就是第一平動(dòng)周期呢？答案是否定的。那么怎樣才能準(zhǔn)確判斷第一平動(dòng)周期呢？它與SATWE參數(shù)設(shè)置有著怎樣的關(guān)聯(lián)？其次是超限了又該怎么辦？一般的設(shè)計(jì)師總是喜歡加大截面或者是增加抗側(cè)力構(gòu)件，這些手段可能有些時(shí)候的確有用，但并不是最好的辦法，而且這種方法對工程造價(jià)的影響很大。最佳的方法是從整體結(jié)構(gòu)布置以及相對強(qiáng)弱的關(guān)系入手也就是側(cè)向剛度與扭轉(zhuǎn)剛度的相對關(guān)系，它的目的是使抗側(cè)力構(gòu)件的平面布置更有效更合理，也就是說，周期比不是要求結(jié)構(gòu)足夠結(jié)實(shí)，而是要求結(jié)構(gòu)承載布局合理。那么不同的結(jié)構(gòu)體系中怎么樣的相對關(guān)系才算是合理呢？在實(shí)際設(shè)計(jì)中我們又該如何把握呢？2）位移比超限：在抗規(guī)與高規(guī)的條文中我們知道位移比是控制結(jié)構(gòu)平面不規(guī)則的重要指標(biāo)。首先，計(jì)算位移比時(shí)是否考慮偶然偏心？是否考慮雙向地震？還有沒有其它的計(jì)算假定？是不是所有工況下位移比超限都需要調(diào)整呢？其次是如何調(diào)整，新手往往不知道如何下手，有一到兩年工作經(jīng)驗(yàn)的人可能知道找到位移最大點(diǎn)去加大截面，但這也是最初級的階段，往往可能越加越亂最后自己也不知道怎么下手了！那么有沒有更多更高級一點(diǎn)的組合拳來解決這個(gè)問題呢？方法有很多，但只有手把手教才可能讓同學(xué)們理解并掌握這些方法。3）層間剛度比、層間受剪承載力之比：這兩者都是與薄弱層的判斷有關(guān)。前者僅與抗側(cè)力構(gòu)件的截面尺寸有關(guān)，后者還與構(gòu)件材料性質(zhì)以及截面配筋有關(guān)系。我們知道，PKPM提供了三種剛度選擇模式：剪切剛度、彎剪剛度、地震力與層間位移比，那么不同的結(jié)構(gòu)類型分別用哪種剛度計(jì)算？如何用它們來判斷地下室的嵌固端在哪里？如果這兩個(gè)比值不滿足我們又該如何調(diào)整與應(yīng)對呢？4）剛重比：前面已經(jīng)提及這里就不再贅述。5）剪重比：為什么要規(guī)定此條？因?yàn)樵陂L周期作用下，地震影響系數(shù)下降較快，由此計(jì)算出的水平地震下的結(jié)構(gòu)效應(yīng)可能太小，而對于長周期結(jié)構(gòu)，地震動(dòng)態(tài)作用下的地面加速度與位移可能對結(jié)構(gòu)具有更大的破壞作用，但振型分解法尚無法對此做出較準(zhǔn)確的計(jì)算，出于安全考慮規(guī)定了各樓層水平地震剪力的最小值。當(dāng)這個(gè)比值不滿足規(guī)范但差的不是太多的話有沒有特別簡單的方法讓它計(jì)算通過呢？當(dāng)然如果差太多，就需要考慮調(diào)整結(jié)構(gòu)布置了。6）框架柱地震傾覆彎矩百分比：在框剪結(jié)構(gòu)中一般都會讓框架柱的抗震等級盡量同框架結(jié)構(gòu)中框架柱的抗震等級，否則框架柱的抗震等級提高后一系列的構(gòu)造措施也相應(yīng)提高，經(jīng)濟(jì)上很不合算。因此將框架柱地震傾覆彎矩百分比控制在50%以下就是非常關(guān)鍵的技能。有的同學(xué)就說將剪力墻加多一點(diǎn)不就行了，這是不得已最后的辦法，不要輕易地動(dòng)用，這會增加整個(gè)工程造價(jià)。那么有沒有更好的辦法來解決這個(gè)問題呢？2.局部超限錯(cuò)誤：1）連梁超限：在框剪或純剪結(jié)構(gòu)中，我們經(jīng)常面對連梁的超限，而且很難調(diào)整。首先，你要了解連梁的破壞機(jī)理與在結(jié)構(gòu)體系中所起的作用，這樣才能在設(shè)計(jì)的時(shí)候知道哪個(gè)部位我一定要加強(qiáng)，哪個(gè)部位即使不滿足我也可以放松，真正做到心中有數(shù)。其次，你要知道哪些因素是導(dǎo)致連梁超限的原因，哪些是主要因素，哪些是次要因素，只有知道了這些才能有目的地進(jìn)行調(diào)整。一般的做法是減小連梁高度，但有時(shí)這種方法調(diào)到極限也無法通過。那么只有搞清楚它與周圍墻肢的相互關(guān)系（這是局部的），與整體結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系（這是整體的）這樣才能一劍封喉。那么這些關(guān)系如何才能判斷呢？最后，當(dāng)你對局部進(jìn)行調(diào)整了也不能計(jì)算通過而且由于建筑條件的限制導(dǎo)致無法對整體結(jié)構(gòu)布置進(jìn)行調(diào)整時(shí)，這時(shí)候還有沒有辦法進(jìn)行連梁設(shè)計(jì)呢？設(shè)計(jì)的時(shí)候應(yīng)該怎樣考慮彎矩與剪力，它對周圍的墻肢配筋又有何影響？2）墻肢超限：墻肢超限有兩種情況，一種是配筋超限，另一種是穩(wěn)定超限。墻肢配筋超限：墻肢配筋超限與連梁超限很類似，也分局部與整體結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系，所以當(dāng)局部調(diào)整不奏效的時(shí)候，要考慮整體結(jié)構(gòu)布置調(diào)整，這是一個(gè)復(fù)雜的過程，需要我們給你專門設(shè)計(jì)的案例才能掌握一些基本技能與把握局部與整體的感覺。墻肢穩(wěn)定超限：高層結(jié)構(gòu)中墻肢的穩(wěn)定性很重要，那么它超限與哪些因素有關(guān)呢？一般來講，墻肢穩(wěn)定超限主要出現(xiàn)在地下室與底部層高較高的幾層。我們不能一看見墻肢穩(wěn)定超限就急著去加厚墻厚，雖然這種方法很有效，這只能放在你所有方法都用盡的前提下才能考慮。那么還有什么方法能有效的解決墻肢穩(wěn)定超限的問題呢？首先你要判斷它為什么超限，是哪一部分超限？此外，計(jì)算模型是對實(shí)際情況的一種簡化，你要判斷它是否與實(shí)際相符。有了這些基本的判斷后才能正確采用一些技巧來解決墻肢穩(wěn)定超限的問題。這些技巧有沒有一個(gè)最基本的原則指引呢？答案是肯定的，這也是我們面授課中要重點(diǎn)闡述的。·整體計(jì)算結(jié)果合理性的判斷（課程十一大核心之九）當(dāng)我們掌握了控制整體性指標(biāo)的基本技巧之后，規(guī)范上的指標(biāo)也都能滿足，那么有關(guān)整體計(jì)算結(jié)果是否值得信任呢？比如如何判斷振型曲線是否合理？如何通過位移曲線判斷整體結(jié)構(gòu)布置的合理性？如何通過樓層剪力曲線判斷樓層之間的相對強(qiáng)弱關(guān)系？諸如此類的問題就不在此一一贅述?？傊?，最后的計(jì)算結(jié)果對于設(shè)計(jì)者而言它是無聲的語言，它靜靜地呆在那里，等著你去發(fā)掘。如果我們忽視了它的存在，就可能以為幾個(gè)比值過關(guān)了就高枕無憂，這是特別危險(xiǎn)的。特別是對高層結(jié)構(gòu)而言尤其顯得重要。要透過現(xiàn)象看本質(zhì)，許多看似不相關(guān)的事情其實(shí)相互之間是有關(guān)聯(lián)的。那么如何通過表象來判斷整體計(jì)算結(jié)果的合理性呢？它們之間有著怎樣的關(guān)聯(lián)？這些關(guān)聯(lián)是偶然還是必然呢？·局部構(gòu)件計(jì)算結(jié)果合理性的判斷（課程十一大核心之十）局部構(gòu)件包括板、梁、柱、墻、梯板，如果因?yàn)椴糠纸Y(jié)構(gòu)或構(gòu)件破壞而導(dǎo)致整個(gè)結(jié)構(gòu)喪失抗震能力或?qū)χ亓奢d的承載能力，這也是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)要盡力避免的。正所謂“千里之堤毀于蟻穴”。美國的911事件就是因?yàn)樯喜康囊桓撝馃Х€(wěn)后導(dǎo)致本層失去了重力荷載的承載能力，然后這層連同上部幾層就像一個(gè)質(zhì)量很大的剛體自由落體砸到下層，可憐的下層怎么能承受如此飛來橫禍，就這樣一層一層的都被擊穿，正如大家從電視畫面中看到的那樣。由此可見結(jié)構(gòu)構(gòu)件設(shè)計(jì)的重要性。那么在結(jié)構(gòu)構(gòu)件設(shè)計(jì)時(shí)哪些是我們必須保證的，哪些是可以放松的？首先，我們應(yīng)該從結(jié)構(gòu)抗震的基本思想入手。是否符合強(qiáng)柱弱梁、強(qiáng)剪弱彎等抗震要求是判別結(jié)構(gòu)構(gòu)件計(jì)算結(jié)果是否合理的有效手段之一。其次，是否符合你的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)意圖也是判別結(jié)構(gòu)構(gòu)件計(jì)算結(jié)果是否合理的有效手段。比如：你的設(shè)計(jì)意圖是以A梁為支座支撐B梁，而結(jié)果顯示卻是正好相反，那么你就要分析原因或者修改設(shè)計(jì)。再次，是否符合力的傳遞途徑是判別結(jié)構(gòu)構(gòu)件計(jì)算結(jié)果是否合理的重要手段。比如：3x6m的板跨，正常的板配筋結(jié)果應(yīng)該是短向鋼筋大，長向鋼筋小，如果出現(xiàn)相反的計(jì)算結(jié)果就要分析原因。最后，要盡量使計(jì)算配筋在經(jīng)濟(jì)性配筋的范圍內(nèi)。在設(shè)計(jì)行業(yè)競爭日益激烈的今天，每平米含鋼量及混凝土立方量是決定你的職業(yè)生涯是否一馬平川的重要指標(biāo)。這在結(jié)構(gòu)方案進(jìn)行擴(kuò)大初步設(shè)計(jì)的時(shí)候我們會在這方面做出詳細(xì)的闡述?？傊浖菫槿朔?wù)的，我們不能完全相信它的計(jì)算結(jié)果，其實(shí)PKPM有很多暗箱操作，也就是默認(rèn)條件，當(dāng)不符合它的默認(rèn)條件時(shí)往往出現(xiàn)很多不合理的結(jié)果，所以需要有人為的判斷與分析，這也是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中很重要的能力。如果盲從它的計(jì)算結(jié)果，你不是死的很難看，就是被人嘲笑沒有設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)?！Y(jié)構(gòu)方案進(jìn)行擴(kuò)大初步設(shè)計(jì)（課程十一大核心之十一）擴(kuò)大初步設(shè)計(jì)是對整體結(jié)構(gòu)的安全性及可行性的全面闡述，是審圖辦判斷你這個(gè)項(xiàng)目是否可行的依據(jù)。文字性部分：首先，在這里要說明設(shè)計(jì)的主要依據(jù)與資料，對工程概況及地質(zhì)條件的基本描述，其次要交代風(fēng)荷載、地震作用及恒載、活載的取值，再說明結(jié)構(gòu)體系及抗震措施，并且用圖表等形式列出結(jié)構(gòu)整體計(jì)算分析結(jié)果，最后，說明基礎(chǔ)形式及埋深等。圖紙部分：擴(kuò)大初步設(shè)計(jì)與正式施工圖的最大區(qū)別是無須細(xì)化，比如初步設(shè)計(jì)只需要結(jié)構(gòu)布置圖（如果有地下室那么還需要地下室頂板及底板的結(jié)構(gòu)布置圖）及梁、柱、墻等截面尺寸但不需要配筋，并且節(jié)點(diǎn)大樣圖也不需要，此外，還需要基礎(chǔ)圖。圖紙的設(shè)計(jì)深度詳見。但可以看出初步設(shè)計(jì)的重點(diǎn)是從宏觀層面的指標(biāo)來反映結(jié)構(gòu)整體安全性問題，如：結(jié)構(gòu)體系、結(jié)構(gòu)布置、基礎(chǔ)形式、整體計(jì)算結(jié)果等，它并不關(guān)心結(jié)構(gòu)細(xì)部的做法，這是設(shè)計(jì)院內(nèi)部自己解決的問題，并不會涉及整體安全性。經(jīng)濟(jì)性部