中国建筑科学研究院开发的PKPM系列软件是国内应用最广泛的结构计算软件之一。国内大部分设计院的结构设计都是由该软件完成的，这已经成为结构设计人员正确掌握应用的基本功。
在实际应用中，由于实践和练习不够，往往造成许多分析错误和遗漏，给工程参数和工程质量带来麻烦。分析了PKPM系列软件的学习要领和实际应用，旨在说明工程设计人员要不断学习，在学习的基础上不断进行实验练习，逐步巩固所学，用好所学。
首先，回顾了PKPM课程的研究
1.PKPM课程的针对性
对于建筑工程设计专业，在学习过程中，主要的四门课程如下:
(1):结构平面计算机辅助设计(PMCAD)；
(2):框架排架的计算机辅助设计；
(3):结构有限元研究与设计软件空(SAT-8)；
(4):基础工程计算机辅助设计(JCCAD)。
在PKPM实践教学的这个阶段，可以以砖混结构、框架结构等不同种类的工程项目为载体，用PMCAD建模，然后用SAT-8进行有限元计算，再将上部结构模型的数据传输到JCCAD进行基础设计。最后可以利用施工图设计模块对智能生成的施工图进行后期处理，转换成AutoCAD图纸进行编辑，从而完成一套工程项目的结构施工图。
2.PKPM课程的实用性
在学习过程中，参考实际工程项目的设计要求，在实际数据的基础上选择自己项目的设计参数，如结构的抗震等级、结构体系的布置方式、不同用途房间的活荷载、构件的截面尺寸、材料的强度等级、钢筋的强度等级和采用的直径等。并采用正确的检验方法，保持结构设计信息、计算信息等输入的正确性。比如仔细观察整个建筑模型后，检查构件调配是否正确；通过平面载荷性能检查该模块中的载荷图，以研究载荷输入的正确性。计算后验证这些预定参数是否合理，将直接影响结构的安全性和经济性。
通过全过程的反复试错，掌握模型优化的具体方法和操纵技巧。结构优化后，绘制施工图时，正确选择和应用结构施工图绘图软件，可以快速准确地绘制出施工图。并强调施工图与结构图知识的结合(知识是人类生产生活经验的总结)，从而避免绘制结构施工图时许多不规范的绘图问题，从而保证施工图的完整性和正确性以及图纸的质量。在本次实践教学的全过程中，大量之前学习的混凝土结构、建筑抗震、基础、工程制图等知识将得到充分应用，处理实际问题的能力让你感受到自己的专业技能。
3.PKPM课程的有效评估
我们要求在一定时间内快速绘制出相应的结构施工图。实践证明，这种考核方式能够客观地考察学生对整体知识和技能(动作模式的一种概括，是通过一定方式反复接触或模仿形成的熟练动作)的掌握情况，能够更好地激发学生的学习积极性和主动性。在平时作业的要求方面，可以适当放宽时间，但是一定要要求自己自己做。不能眼高眼低。只有当你真正去应用它的时候，你才发现你无法操纵它。而且在以后的课程中，还要增加计算机辅助设计(PKPM)的课程设计(指拟定一门课程的组织形式和结构)，这也是整个课程考试的一部分。
二、PKPM结构设计软件的应用
1.地震分析
抗震分析提出了具体明确的要求。设计人员在使用软件进行结构计算时，要对软件的功能有实际的了解，这样才能正确使用。此外，还应判断并确认计算结果的合理性和有效性，以便在设计中使用。千万不要盲目依赖计算软件。随着软件功能的完善，相当多的结构设计人员在应用软件时，对其技术条件与相关规范和标准的符合性不够重视。PKPM软件在结构设计中应用广泛。
2.结构计算中振型数的确定。
当采用振型分解反应谱法计算结构的水平地震作用时，第5条。2.《抗震规范》第2条规定，对于不进行扭转耦联计算的结构，只能选取前2 ~ 3阶振型来确定地震作用水平特征值的影响。当基本自振周期大于115 s或建筑高宽比大于5时，应适当增加振型数。第三条。3.《高层建筑混凝土结构技术规程》(以下简称“高规”)第10条规定:对于不考虑扭转耦联振动影响的结构，结构计算振型数规则为3；当建筑较高，结构竖向刚度不均匀时，可取5 ~ 6。上述规范的规定都要求振型数一般可以取振型参与质量达到总质量的90%所需的振型数。
结构抗震计算时，应考虑平扭耦合计算结构的扭转效应，振型数不应少于15；多塔结构的振型数不应小于塔数的9倍，振型数的计算应使振型质量不小于总质量的90%。检查TAT-4.out文件中x和y方向的有效品质系数，WZQ中的SATWE。项目名称中的out文件和PMSAP-TB。RPT文件。众所周知，当一个结构的计算振型数增加时，水平地震效应增加，即内力和变形增加；如果振型数较少，则不能考虑后续振型引起的地震效应，导致计算结果不安全。因此，振动模式的数量应该尽可能多。
但对于大型结构来说，振型数量过多导致运算时间过长，需要大量的计算机内存，而最后几个高振型对结构的地震作用贡献不大，没有必要计算所有振型。当有效品质系数超过0时。9，表示振动模式的数量足够。如果小于0。9，表示后续振型引起的地震效应不可忽略，应增加振型数重新计算。需要注意的是，振型数不能超过结构固有振型总数，否则计算会混乱，导致严重的分析误差。结构固有振动模式的总数等于结构自由度的总数。
对于具有n个独立水平刚性板的结构，独立于刚性板的弹性节点数为m，结构的自由度为(3 n+2 m)。因此，当结构中存在大量弹性楼板、多层柱、大开洞、错层时，如空宽敞的错层工业厂房、体育馆等，按常规层数确定振型数有时可能远远不够。因此，在检查计算结果时，有效品质系数是否超过0。9是必查项目之一。
3.循环比控制和调节方法
第四条。3.《高标准》第5条对结构的位移比和周期比做出了具体的控制要求。在实际工作中，位移比可以直接从输出文件中查出来，而周期比需要根据每个振型的平动系数和扭转系数来区分是平动振型还是扭转振型，然后找出周期最长的扭转振型，得到对应的第一扭转周期Tt和第一横向振动周期T1，计算Tt/ T1，看是否满足规范要求。需要注意的是，周期比针对的是高层建筑的整体振动效应，要在“刚性楼板假设”的前提下进行分析，多层建筑不需要控制周期比。
在验算多塔结构的周期比时，并不是在同一结构中定义多个塔，而是将塔分成多个结构分别进行验算。周期比主要控制抗侧刚度和抗扭刚度的相对关系，即抗侧力构件平面布置的合理性，以避免结构产生过大的扭转效应。当周期比不满足要求时，意味着结构的扭转刚度小于侧向刚度。这时候单纯的增加结构的尺寸往往效果不大。一般需要整体调整结构布局才能获得良好的改善效果。如加强外圈的结构刚度，增加抗震墙，增加外连梁的高度，削弱内筒的刚度。
4.检查置换率和置换角度时，确定相关选项。
在判断结构是否不规则扭转时，楼板计算，即结构的位移比和位移角的控制要求，都是“刚性楼板假设”条件下的计算值。第三条的规定。4.《抗震规范》第2条已明确规定，大于楼板两端平均弹性水平位移(或层间位移)112倍的楼板最大弹性水平位移(或层间位移)，应按表3规定。4.2 -1对法规的刚性守则。计算扭曲不规则结构的水平地震作用时，应考虑扭转效应。第三条。3.高规范第3条规定:“计算单向地震作用时，应考虑偶然偏心的影响……”第5条。2.《反规范》第3条规定:“规则结构不进行扭转耦联计算时，平行于地震作用方向的两侧地震作用效应应乘以增大系数……”因此，用软件验算位移比时。一般来说，即使偏心对排量比也有明显的影响。第四条。6.《高标准》第3条规定层间位移角的计算不考虑偶然偏心的影响，所以程序运算要分两次进行。
5.结构的整体性能控制
1)位移控制:新标准第4.3.5条规定，a层竖向构件的最大水平位移和层间位移角，a、b类高层建筑的高度不应大于该层平均值的1.2倍；且A级高层建筑不应大于楼面平均值的1.5倍，B级高层建筑、混合结构高层建筑、复合高层建筑不应大于楼面平均值的1.3倍。
2)周期控制:新规范第4.3.5条规定，对于A级高度的高层建筑，结构以扭转为主的第一周期Tt与结构以平移为主的第一周期T1之比不应大于0.9；乙类高层建筑、混合结构高层建筑和复杂高层建筑不应大于0.850。
3)层刚度比控制:新抗震规范附录E2.1规定，筒体结构转换层上下两层的侧移刚度比不应大于2；新高层规范第4.4.3条规定，有抗震设计的高层建筑结构的侧向刚度不应小于相邻上层侧向刚度的70%或相邻三层平均侧向刚度的80%。新《高层建筑规范》第5.3.7条规定，当地下室顶板作为上部结构的嵌固端时，地下室结构的楼板侧向刚度不应小于相邻上部结构的两倍。新高层规范第10.2.6条规定，底部带大空层的剪力墙结构，转换层的上部结构和下部结构的抗侧刚度应符合新高层规范附录D的规定。
4)框架结构中框架所承受的倾覆力矩的计算；新抗震规范第6.1.3条和第8.1.3条规定，框架-剪力墙结构的地震倾覆力矩大于基本振型地震作用下总地震倾覆力矩的50%时，应按框架结构确定框架的抗震等级，并按框架结构采用柱轴压比限值。
6.结构部件的设计和计算
1)柱轴压比的计算:新抗震规范第6.3.7条、高规范第6.4.2条、混凝土规范第11.4.16条均规定了柱轴压比限值，并规定建在ⅳ类场地的高层建筑的柱轴压比限值应适当降低。轴压比是指考虑地震作用组合的柱的轴压比设计值与柱的总截面面积和混凝土的轴压比设计值的乘积之比:对于无抗震计算的结构，取无地震作用组合的轴压比设计值。
2)剪力墙轴压比计算:新抗震规范第6.4.6条、高规范第7.2.14条、混凝土规范第11.7.13条均规定了剪力墙轴压比限值。目前新标准程序给出了各墙肢的轴压比。
3)剪力墙强区:新抗震规范与新规范对剪力墙结构底部加强部分的定义略有不同，分别定义如下:新抗震规范第6.1.10条规定，部分框支抗震墙底部加强部分的高度可为框支楼层高度加上框支楼层以上两层高度与落地抗震墙总高度的l/8的较大值，且不应大于15m对于其他结构，抗震墙的底部。
根据新高标准第7.1.9条，一般剪力墙结构底部加固部分的高度，可取墙肢总高度的l/8与底层二层高度的较大值。当剪力墙高度超过150m时，底部加强部分的范围可取墙肢总高度的1/10。《高层新规》第10.2.5条规定，对于带转换层的高层建筑结构，剪力墙结构底部的加强部分可以是框架支承层加上框架支承层以上两层高度和墙肢总高度的1/8的较大值。
4)剪力墙的约束边缘构件和构造边缘构件:新规范第7.2.15条规定，抗震设计时，约束边缘构件应安装在一、二级剪力墙的底部钢筋部位和上部楼层的墙肢，构造边缘构件应安装在一、二级剪力墙的其他部位，以及三、四级剪力墙和非抗震设计墙肢。
三。结论
相对于可操作性较强的PKPM课程的教与学，应合理选择主要教学内容，综合运用考试方法，掌握计算机辅助设计的真实技能，努力利用好PKPM结构设计，帮助工程建设更好的发展。
