关于YJK与PKPM计算的对比和区别
YJK的优势
YJK和V3.1PKPM对比主要按结构体系分类，归纳YJK软件相对PKPM软件的优势。
对比时PKPM软件版本采用V3.1PKPM。
一、常规结构此处常规结构是指在结构设计中比较常用的结构，如：框架结构、剪力墙结构、框剪结构以及筒体结构等。
YJK软件能够非常完善的解决常规结构设计中遇到的超筋超限问题，在优化设计方面具有良好的经济效果。
钢筋优化方面，YJK支持：1）钢板—混凝土连梁计算设计；2）转换梁、错层梁以及边框柱等设置实体单元计算；3）剪力墙边缘构件按其轮廓计算配筋；4）按组合墙方式配筋；5）壳元梁功能；6）地震内力分层放大；7）叠合柱计算；8）设置各种复杂支座及连接关系；9）楼板按有限元方式配筋；10）楼板采用有限元方式计算时，对于消防车荷载及人防荷载按塑性算法计算。
计算参数方面，YJK独有的可控参数有：1）计算风荷载时按构件挡风面积计算；2）按内力投影方式统计层剪力；3）准确考虑梁板相对位置；4）考虑有限元导荷方式，弹性板参与整体模型计算；5）地震计算按Ritz算法计算；6）水土压力对整体影响；7）弹性时程分析提供振型叠加法及直接积分法；8）楼板舒适度验算及设备振动。
此外，YJK支持1）斜墙建模计算；2）建模完毕，退出后直接自动计算配筋。
以上PKPM软件均不支持。
二、水池结构YJK软件计算水池结构，可以1）计算时候可以对水池整体分析，分析模型包括水池底板、底板内地基梁、桩；2）可以考虑顶板、底板加腋对结构的影响；3）可以考虑水池侧壁外水土压力对水池整体的影响，并且水土压力直接作用在整体结构分析模型上，而不是采用板带方式计算水池侧壁；4）水池内荷载可以参数化施加；5）可以考虑多格水池荷载最不利布置；6）对于需要抗震计算的水池，可以考虑动水、动土作用。
PKPM软件：第1）点、第2）点、第4）点、第5）点以及第6）点都不能实现；对于第3）点，PKPM不能考虑水池侧壁外水土压力对水池整体的影响，外侧壁是采用板带方式计算的，计算过于粗糙。
盈建科次梁底部钢筋比PKPM小很多
次梁底部钢筋比PKPM小很多（邮件19298）一、用户问题邮件192981，标题：盈建科计算单向板时次梁底筋比PKPM小很多单向板布置处的次梁底筋，用YJK计算出来的底筋比PKPM小很多，面筋却没有多大变化。
而十字梁布置那块，两个软件却没有多大变化。
我为了简化模型，同时不考虑地震作用跟风作用，只计算恒+活。
经过查询内力，发现梁调整前、后内力基本是一致的，唯一不同的是梁内力包络图差别挺大。
二、计算结果对比如上配筋简图所示，用户所指的是次梁的下部最大钢筋，YJK分别为11、8、8，而PKPM为12、12、12。
三、差别原因分析对比1、内力相同查看第3跨梁的构件信息，对比内力计算结果，几乎完全相同：2、弯矩包络不同接着在构件信息中查看梁下部弯矩包络设计值对比，PKPM比YJK大得多。
3、PKPM采用简支梁弯矩控制下部配筋从上看出，PKPM采用的组合号都是0，这意味着它采用的是简支梁跨中弯矩的50%作为最大控制弯矩参与组合，而YJK采用的组合号是2，即1.2*恒+1.4*活，因此组合值PKPM比YJK大得多，这就是梁下部钢筋PKPM比YJK大的原因。
四、《高规》的相关条文1、条文说明《高规》5.2.3：在竖向荷载作用下，可考虑框架梁端塑性变形的内力重分布对梁端负弯矩进行调幅，并应符合下列规定：1 装配整体式框架梁端负弯矩调幅系数可取为0.7-0.8,现浇框架梁梁端负弯矩调幅系数可取为0.8-0.9；2 框架梁端负弯矩调幅后，梁跨中弯矩应按平衡条件相应增大；3 应先对竖向荷载作用下的框架梁端进行调幅，再与水平作用产生的框架梁端弯矩进行组合；4 截面设计时，框架梁跨中截面正弯矩设计值不应小于竖向荷载作用下按简支梁计算的跨中弯矩设计值的50%。
这里讲的是框架梁端负弯矩调幅0.8-0.9后，框架梁跨中截面正弯矩设计值不应小于竖向荷载作用下按简支梁计算的跨中弯矩设计值的50%。
条文首先限于框架梁，而且是进行调幅的框架梁。
消防车荷载在PKPM及YJK中输入及结果对比
消防车荷载在PKPM及YJK中输入方式对比王文高（一级注册结构工程师）前言：以前设计是把消防车荷载作为普通活荷载在模型中输入，现在PKPM及YJK都提供了消防车荷载作为一种自定义工况参与荷载组合的计算方式。
由于消防车荷载较大且消防车荷载与普通活荷载在荷载组合系数、频遇值系数、准永久值系数及参与地震作用组合的系数不同，导致与作为普通活荷载计算的结果差异较大。
本文主要针对消防车荷载在PKPM中与YJK中输入方式的不同及结果进行对比。
1消防车荷载与普通楼面活荷载的区别在把消防车荷载作为自定义工况荷载输入以前，我们先来区分一下消防车荷载与普通活荷载的区别有哪些。
1）分项系数不同从《建筑结构荷载规范》可以看出，消防车荷载不参与准永久组合2）对于梁的折减系数不同3）对墙、柱的折减系数不一样消防车荷载对于墙柱不折减，仅客车荷载可以折减4）对基础的折减系数不一样基础不考虑消防车荷载5）参与地震工况组合不一样普通活荷载按组合值系数0.5来计算荷载重力代表值，消防车荷载属于偶然荷载，与地震作用同时发生的概率极小，所以不参与地震作用组合，其组合值系数取06）是否进行活荷载不利组合不一样普通活荷载在参与荷载组合时要进行活荷载不利组合，根据《荷载规范》条文解释，按照荷载最不利布置原则确定消防车位置计算出等效均布活荷载值。
所以消防车荷载可以不再考虑活荷载不利组合的工况。
2消防车荷载按自定义工况在PKPM及YJK中的实现由于两个软件开放的接口不一致，在模型中如何正确输入消防车荷载有较大差别。
下面按输入步骤分别来说明。
1）自定义工况荷载输入由于地下室顶板在消防车道及消防扑救面还有普通活荷载5KN/M2（消防车荷载未发生时会有普通活荷载），所以先按输入5KN/M2在消防车荷载范围。
自定义工况输入消防车荷载，输入的消防车荷载是考虑了板跨大小及覆土厚度进行折减后的大小2）参数输入PKPM在自定义工况自动设置了消防车荷载的各项荷载的组合系数，YJK是要手动修改各种相关的分项系数。
为何梁配筋PKPM为1000而YJK不超限
为何梁配筋PKPM为1000而YJK不超限一、用户问题邮件19961为什么梁配筋PKPM为1000而YJK不超筋？如在24层如下图，圈中梁，SATWE支座负筋显示1000，超限，而YJK为42，正常不超限。
从该梁计算书可以看出，SA TWE 和YJK 的最大弯矩分别为-478和-474，基本相同。
但配筋面积SATWE 输出99999，YJK 为4197。
二、差别原因分析PKPM 平面配筋简图中显示1000，计算文本中显示99999，这表示它经过某种判断已经认为梁配筋超限。
这种判断可在PKPM2003年出版的《钢筋混凝土构件设计原理及算例》书的2.1.4节公式（2-24）查出。
在PKPM 软件中，有一个“极限弯矩”的概念，该“极限弯矩”表示为：2u 100.5c M f bh α=当设计弯矩大于“极限弯矩”，PKPM不再进行配筋计算，而是认为截面异常，直接给出计算面积99999的输出，这种输出在配筋简图显示为1000。
经过我们的测试和对比，在很多情况下，当设计弯矩超过“极限弯矩”时，实际计算的受拉钢筋还未达到最大配筋率。
所以，在YJK软件中，不进行这样的“弯矩超限”判断，而是根据设计弯矩计算真实配筋（当截面受压区高度达到界限高度时，通过增加受压钢筋来平衡弯矩），通过配筋率来判断是否超限。
对于同样这根梁，YJK配出钢筋2.33%，并不超限。
三、结论当梁截面高度较小、或者梁承受的弯矩较大时，比如在梁的支座位置，或者在铰接次梁的跨中位置，PKPM配筋常输出1000（简图上）或者99999（文本上），这种情况表明PKPM没有进行通常的配筋计算，而是通过“弯矩超限”判断梁配筋超限。
在YJK软件中，不进行这样的“弯矩超限”判断，而是根据设计弯矩计算真实配筋（当截面受压区高度达到界限高度时，通过增加受压钢筋来平衡弯矩），通过配筋率来判断是否超限。
所以，YJK可以根据设计弯矩真实计算钢筋，不会出现PKPM的配筋99999异常问题。
盈建科自动合并施工次序后的计算差异
YJK自动合并施工次序后的计算差异（邮件T847、23238）一、用户问题邮件T847最近刚做一个工程发现YJK与PKPM结果相差非常大，一层部分柱内力和配筋比PKPM小了一半，想让你们帮忙分析下原因。
二、楼层施工次序不同经检查，发现YJK与PKPM结果差别大的原因是对施工模拟3采用了不同的施工次序。
1、YJK自动对梁托柱的楼层合并楼层施工次序该工程的1层和5层都存在梁托柱的情况，特别是1层存在大片梁托柱的情况，如下图所示。
一般情况下，施工模拟3采用逐层加载的施工次序，即每层为1个施工次序。
但是YJK 对存在梁托柱的楼层，会自动合并本层和上层为1个施工次序，即把相连的2层作为一个施工加载次序。
对于托墙转换的楼层，会自动合并转换层层和上面2层为1个施工次序，即把相连的3层作为一个施工加载次序。
有经验的设计师都知道，对梁托柱的楼层、托墙转换的楼层应合并2层或多层为1个施工加载次序，因为它符合施工的实际情况，特别是如果不合并，将造成恒载下内力过大甚至异常的计算结果，最终使计算配筋过大。
为什么梁托柱层分层施工需要合并施工次序计算呢？这是因为梁托柱层受力较大，合并层施工次序相当于用两个楼层的刚度共同承担梁托柱层的荷载，从而使受力分配均匀，内力减少。
这也符合这样的楼层的拆模规律，施工中有梁托柱的楼层肯定不能上层施工时下层马上拆模。
YJK 的施工次序可在前处理通过下图显示，1层除了梁托柱外，还存在托墙梁，因此自动把1-3层作为1个施工次序；5层有梁托柱，自动合并5-6层为1个施工次序。
而SATWE的施工次序如下图，它仍然是每层1个加载次序。
其实，用户可以在SATWE中修改施工次序，有经验的设计师会在这里手工合并相关楼层的施工次序，避免计算异常。
2、施工次序对恒载下的内力影响大我们对比上图1层那根截面尺寸最大的托柱梁，分别打开该梁的构件信息比较各工况下的计算内力，可见恒载下，该梁的最大跨中弯矩差别大，YJK为2367，而SA TWE为9104，SATWE比YJK大了将近4倍。
YJK与PKPM差异小结
YJK与PKPM差异小结一、转模型注意事项1、风荷载体型系数YJK的风载体型系数分迎风面和背风面，PKPM的普通风荷载就一个值，如果体型系数不是默认值1.3，则需在YJK中手工改下。
2、多塔定义YJK目前未读取PKPM的多塔定义信息，如果在PKPM的多塔定义中修改过层高、材料强度等内容，需在YJK中手工改下。
如果是单塔，YJK可以读取材料强度。
3、计算长度系数YJK目前未读取PKPM的计算长度系数。
二、计算时的差异1、偶然偏心的数值与方向YJK按照等效矩形计算偏心率(YJK软件按照高规4.3.3条条文说明执行)，PKPM按照外包矩形计算偏心率。
对于方向，YJK左偏为正。
2、剪弯刚度计算YJK按照《高规》附录E.0.3条计算（单位力法），PKPM采用先计算单层剪弯刚度，再串联的方法计算。
3、剪切刚度计算YJK按照《高规》附录E.0.1条计算，对于矩形柱，考虑了截面高度影响，PKPM采用旧抗震规范的方法，不能考虑截面高度的影响。
4、施工模拟YJK对于框支剪力墙、局部梁托柱等情况，自动将转换层及上2层设为同一个施工次序；PKPM无此处理。
YJK还可以指定单构件施工次序，PKPM无此功能。
5、框支梁转壳、连梁转壳、短墙肢自动加密对于框支梁、满足条件的按杆输入的连梁，YJK可以自动转壳计算；PKPM 无此功能。
YJK提供短墙在网格划分时是否加密控制参数，PKPM无此参数。
6、带地下室结构的有效质量系数当YJK计算的有效质量系数达到99%时，增加计算振型数再计算，YJK的基底剪力不会明显增大；但当PKPM计算的有效质量系数达到99%时增加计算振型数再计算，PKPM的基底剪力仍会明显增大。
7、刚域YJK目前主要考虑梁刚域，不考虑柱刚域。
8、高度不同梁的连接处理PKPM的处理方式YJK的处理方式9、楼梯计算YJK提供计算参数控制生成计算模型时是否考虑楼梯；PKPM是生成了LT 文件夹（相当于新工程）。
三、设计时的差异1、抗倾覆力矩计算YJK采用各楼层的质量加权平均质心确定结构的质心，然后计算抗倾覆力臂；PKPM采用外包矩形尺寸的一半计算抗倾覆力臂。
YJK分析设计和pkpm的不同
一、有地下室时1、对“有地下室工程”的地震振型参与质量结果的复核《高规》5.1.13规定：“计算振型数应使各振型参与质量之和不小于总质量的90%。
”当结构存在地下室时，当传统软件给出的有效质量系数达到90%以上，甚至达到99%，多数情况下这个给出的值将是偏高的。
可以将同样的模型转换到其它软件计算即可得到这样的结论。
或者当传统软件给出的有效质量系数达到99%时，原本说明已经达到地震作用理论上的最大值，但只要继续增加计算振型个数再计算，程序给出的剪重比还会大幅增加，有时增幅达到30%以上。
这就说明它第一次计算时将地震力少算了，质量系数达到99%属于虚报的情况。
由于一般的民用建筑都带有地下室，在其它类型结构中地下室也常常存在，因此这个问题的影响范围是很广泛的。
解决了传统软件地震力可能少算质量系数的情况。
2、地下室外墙不对称布置时的水土压力计算地下室外墙上作用有水土压力荷载时，水压力和土压力应作为墙的面外荷载，加载到上部结构整体计算模型中计算。
但是传统软件对地下室外墙上的水土压力荷载仅能在配筋时简化考虑，没有加到整体计算模型上，当地下室外墙不对称布置时，特别是在某方向上单边布置时，会形成整体计算中没有考虑水平荷载的重大疏漏。
改进方法是整体计算考虑水土压力等水平荷载。
解决了传统软件没有在整体计算时考虑地下室外墙上的水土压力荷载，而可能造成的安全隐患。
3、对“承受水土压力的地下室外墙”或“剪力墙承受面外荷载”的计算复核设计地下室外墙时，传统软件有限元计算时不能计算剪力墙承受面外荷载的情况，即整体计算时没有加载面外荷载，而只是在地下室外墙的截面配筋设计时才考虑面外荷载，并采用了简化模型计算，即将每层外墙按照竖向1米条带、两端支撑在楼板上的单跨模型计算。
这种方法由于不能考虑竖向各层连续的因素、将墙的周边支撑简化为上下两端支撑等，常造成地下室外墙配筋过大。
YJK的有限元计算可以计算剪力墙承受面外荷载的情况，即整体计算时加载了面外荷载，对承受面外荷载的墙给出墙的面外弯矩和配筋，由于整体有限元计算是按照各层连续、墙周边弹性支撑的精确模型完成的，配筋符合实际情况，减少了地下室外墙配筋过大的异常现象。
盈建科顶层柱钢筋比PKPM小很多
顶层角柱钢筋比PKPM小很多（邮件19351）一、用户问题邮件19351，标题：顶层四个角柱配筋结果PKPM和YJK相差很大我这里有个局部二层小房子，第二层四个角柱配筋结果PKPM和YJK相差很大，不知什么原因，麻烦帮我看一下，非常感谢！二、计算结果对比下图分别为PKPM和YJK的2层平面上边2根角柱计算配筋简图，右侧柱PKPM配筋分别为36、28，而YJK仅为19、17，差别很大。
下图为该柱的单构件信息，对比PKPM和YJK各荷载工况内力，二者基本相同。
下图为该柱的控制组合的内力和配筋值对比，控制组合的内力PKPM比YJK大得多，该柱为角柱，按照双偏压计算配筋值PKPM也比YJK大得多。
三、差别原因分析对比1、差别原因为PKPM对该柱进行了强柱弱梁的1.5倍调整放大PKPM对该柱进行了考虑墙柱弱梁的调整放大，该结构类型为框架结构，柱抗震等级为2，因此放大系数为1.5，也就是说，考虑抗震组合的内力都乘以1.5的放大系数之后再去配筋。
YJK没有进行这种放大调整，所以从组合内力的对比比PKPM小大约1.5倍，所以YJK的配筋值也小得多。
2、《抗规》的相关条文《抗规》6.2.2：一、二、三、四级框架的梁柱节点处，除框架顶层和柱轴压比小于0.15者及框支梁与框支柱的节点外，柱端组合的弯矩值应符合下式要求：∑Mc=ηc∑Mb。
ηc——框架柱端弯矩增大系数；对框架结构，一、二、三、四级可分别取1.7、1.5、1.3、1.2；对其他结构类型中的框架，一级可取1.4，二级可取1.2，四级可取1.1。
从这个强柱弱梁的条文中可以看出，这种放大调整对框架顶层的柱和轴压比小于0.15的柱是不进行调整的。
上面对比的柱在框架顶层，且从配筋简图可以看到其轴压比为0.13，小于0.15，YJK对柱进行了是否属于框架顶层以及是否轴压比小于0.15的判断，没有进行1.5倍的放大调整。
而PKPM没有进行这种判断，对所有的柱都进行了强柱弱梁的放大调整。
关于YJK与PKPM计算的对比和区别
关于YJK与PKPM计算的对比和区别YJK与SATWE都采用三维的杆单元计算梁柱、采用壳单元计算剪力墙和楼板（楼板或使用膜单元），从这点来说两者相同。
但是YJK正是根据SATWE不能满足目前工程需要的大量要求出发，采用了比SATWE更加先进的力学有限元计算分析技术，力学有限元是一个与工程设计不同的技术领域，YJK使用了当今在该领域产生的大量先进技术，从而适用目前越来越复杂的工程计算YJK的力学有限元核心计算，采用了北京大学力学系陈璞教授团队的成果，陈璞教授曾任北京大学力学系主任，是袁明武教授SAP84团队的核心骨干，他作为博士后留学各国十几年，在美国CSI公司也工作过，陈璞教授在工程计算方面具有深厚造诣，在静动力计算和求解器方面应属于国内顶尖的专家。
YJK的力学有限元核心计算方面的改进如下，1、采用了当今该领域大量先进技术如死活单元技术实现一种模型多项计算；合理应用偏心刚域、主从节点、协调与非协调单元等技术（简称MPC），即令指定的自由度与一个或多个自由度建立某种关系，用在构件偏心处理、短梁短墙归并、刚性楼板、刚性连接、墙墙不协调关系等很多方面，可避免计算异常、提高计算的稳定性和减少计算单元数量；在墙元的优化计算及准确性、适应性及稳定性计算方面做了大量改进；局部振动判别查找模型缺陷；有效质量系数自动达标算法；新的偶然偏心算法（瑞利-里兹投影反射谱法）；新的重力二阶效应算法等。
2、补充了很多SATWE缺失的功能比例阻尼算法：计算地震作用时可对砼结构和钢结构组成的混合结构按照不同阻尼比计算，它按照应变能加权平均的方式计算等效阻尼比，属于抗震规范10.2.8条要求的“振型阻尼比法”；R itz向量法计算地震作用：用于地震作用质量参与系数不容易算够的情况，如较大规模的多塔结构、大跨的体育场馆结构、平面规模较大的结构、竖向地震作用计算等，该方法在Etabs、Midas等软件也有提供；自定义节点约束和支座信息：指定两节点间的约束关系和弹性刚度，指定支座的弹簧刚度或者强制位移，用于结构不同部分之间的复杂连接；指定构件施工次序：按照Etabs、Midas等软件的类似功能方式，适应任意施工次序，从而加强层伸臂桁架、砼核心筒与外钢框架、上连体等复杂施工次序结构准确计算；墙元能支持面外荷载，解决了地下室外墙的水土压力计算等墙受面外荷载的计算问题。
YJK与PKPM对比
YJK与PKPM对比YJK和PKPM计算之间的比较和差异(内部培训材料，仅供学习参考)YJK和SATWE都使用三维杆单元来计算梁和柱，使用壳单元来计算剪力墙和楼板(楼板或膜单元)，它们在这方面是相同的然而，YJK 从SATWE不能满足当前工程需求的大量需求这一事实出发，采用了比SATWE更先进的机械有限元计算和分析技术。
机械有限元是一个不同于工程设计的技术领域。
YJK采用了当今该领域产生的大量先进技术，适用于YJK的机械有限元核心计算，这是目前越来越复杂的工程计算。
在北京大学力学系陈普教授团队成果的基础上，陈普教授担任北京大学力学系系主任，是袁吴明教授SAP84团队的核心骨干。
他在国外做了十多年的博士后，在美国的CSI公司工作。
陈普教授在工程计算方面有着深厚的造诣，应该是中国静力和动力计算及求解方面的顶尖专家之一。
YJK机械有限元核心计算的改进如下:1 .采用该领域的大量先进技术，如生死单元技术，实现一个模型的多重计算；合理应用偏心刚性区域、主从节点、协调不协调单元等技术(简称MPC)，通过在指定的自由度和一个或多个自由度之间建立一定的关系，并在构件偏心处理、短梁与短墙的融合、刚性楼板、刚性连接、墙与墙的不协调关系等方面加以应用，可以避免计算异常，提高计算稳定性，减少计算单元的数量。
在墙体单元的优化计算和精度、适应性、稳定性计算等方面都有了很大的改进。
局部振动鉴别以发现模型缺陷；有效质量系数自动达标算法:一种新的偶然偏心算法(瑞利-里兹投影反射光谱法)；新的重力二阶效应算法等2，它补充了SATWE比例阻尼算法中缺少的许多功能:在计算地震作用时，混凝土结构和钢结构组成的混合结构可以根据不同的阻尼比进行计算。
根据应变能的加权平均值计算等效阻尼比，属于抗震规范第10.2.8条要求的“模态阻尼比法”。
地震作用计算采用里兹矢量法:Etabs、Midas等软件也提供了地震作用质量参与系数不易计算的情况，如大型多塔结构、大跨度体育场结构、大型平面结构、竖向地震作用计算等。
关于pkpm与yjk软件在剪力墙冲切承台计算方面的比较
a0y2 = 700 mm ＞ 0. 25h0 = 0. 25 × 1460 = 365 mm，取
700 mm； 剪力墙左右两边无桩，取 a0x = h0 = 1460
mm；
冲切锥图形如图 1
所示，冲跨比
λ0y1
=
a0y1 h0
=
896 1460
= 0.
61，λ0y2
=
a0y2 h0
=
700 1460
4460 × 2 + 1398 + 1098 = 11416 mm， 代 入 式
（ 5. 9. 7 － 3）
得
β0
=
∑umi * β0i ∑umi
=
4460
×
1.
03
+
4460
×
1. 23 + 1398 11416
×
0.
7
+
1098
×
0.
7
= 1. 03，代入式 （ 5. 9. 7 － 1） ，
( ) βhp =
收稿日期： 2019 － 07 － 10 作者简介： 李童 （ 1992—） ，男，广东新会人，北京中色北方建筑设计院有限责任公司广州分公司助理工程师，本科，研
究方向为土木工程结构。
90
南方职业教育学刊
第9 卷
如图 1 所示，则 um = （ 730 × 2 + 1500 + 350 × 2 + 800） × 2 + （ 350 + 448 + 600） + （ 350 + 300 + 448） =
针对pkpm和yjk两个常用土木工程计算软件在实际应用中出现的计算条件相同而计算结果差异较大的问题通过不同的算例比较pkpm与yjk软件在剪力墙冲切承台计算方面的异同点及两个软件在承台冲切计算中应用规范上的差异分析两个软件在计算剪力墙冲切承台方面的优缺点得出yjk软件计算承台冲切在经济性方面优于pkpm软件的结论
消防车荷载计算在YJK和PKPM中的实现和差异
基础不考虑消防车荷载。
１ 消防车荷载在 ＹＪＫ中的实现
荷载设置步骤［２］： １）在荷 载 布 置 菜 单 中 输 入 恒 载 ２７ｋＮ／ｍ２ 及 常 规 活 荷 载 ５ｋＮ／ｍ２。 ２）在自定义荷载菜单定义“消防车荷载”。重力荷载代表值 系数取为 ０，即消防车荷载不参与形成地震作用；准永久值系数取 为 ０，即消防车荷载不参与裂缝和挠度的计算；计算主、次梁及框
４）计算前处理中，自定义工况组合下将常规活荷载和消防车
荷载的组合关系改为“包络”，如图 ２所示。
５）生成数据并计算设计后，以图 ２中所示的典型框架梁、典型 次梁、典型框架柱为例，在设计结果菜单下查看梁柱配筋，见图 ３。
２ 消防车荷载在 ＰＫＰＭ 中的实现
ＰＫＰＭ中对消防车荷载只能按照常规活荷载输入模型，该活 荷载对于计算板的模型为 ２５ｋＮ／ｍ２，计算主、次梁及框架柱的模 型为 １３．６ｋＮ／ｍ２，计算基础的模型为 ５ｋＮ／ｍ２，因此至少需要 ３个 模型来完成对本工程的设计。消防车荷载作为常规活荷载输入 模型时参与重力 荷 载 代 表 值 的 形 成，从 而 产 生 地 震 作 用，且 参 与 构件的裂缝 与 挠 度 的 计 算，从 而 使 计 算 结 果 变 大，经 济 性 降 低。 建立模型并计算后梁、柱配筋如图 ４所示。
第２０４４１卷８第年 ２７１期月
山 西 建 筑
ＳＨＡＮＸＩ ＡＲＣＨＩＴＥＣＴＵＲＥ
Ｖ Ｊｕｏｌｌ．． ４４２０Ｎ１ｏ８．２１
·４３·
文章编号：１００９６８２５（２０１８）２１００４３０２
消 防 车 荷 载 计 算 在 ＹＪＫ和 ＰＫＰＭ 中 的 实 现 和 差 异
盈建科顶层柱钢筋比PKPM小很多
顶层角柱钢筋比PKPM小很多（邮件19351）一、用户问题邮件19351，标题：顶层四个角柱配筋结果PKPM和YJK相差很大我这里有个局部二层小房子，第二层四个角柱配筋结果PKPM和YJK相差很大，不知什么原因，麻烦帮我看一下，非常感谢！二、计算结果对比下图分别为PKPM和YJK的2层平面上边2根角柱计算配筋简图，右侧柱PKPM配筋分别为36、28，而YJK仅为19、17，差别很大。
下图为该柱的单构件信息，对比PKPM和YJK各荷载工况内力，二者基本相同。
下图为该柱的控制组合的内力和配筋值对比，控制组合的内力PKPM比YJK大得多，该柱为角柱，按照双偏压计算配筋值PKPM也比YJK大得多。
三、差别原因分析对比1、差别原因为PKPM对该柱进行了强柱弱梁的1.5倍调整放大PKPM对该柱进行了考虑墙柱弱梁的调整放大，该结构类型为框架结构，柱抗震等级为2，因此放大系数为1.5，也就是说，考虑抗震组合的内力都乘以1.5的放大系数之后再去配筋。
YJK没有进行这种放大调整，所以从组合内力的对比比PKPM小大约1.5倍，所以YJK的配筋值也小得多。
2、《抗规》的相关条文《抗规》6.2.2：一、二、三、四级框架的梁柱节点处，除框架顶层和柱轴压比小于0.15者及框支梁与框支柱的节点外，柱端组合的弯矩值应符合下式要求：∑Mc=ηc∑Mb。
ηc——框架柱端弯矩增大系数；对框架结构，一、二、三、四级可分别取1.7、1.5、1.3、1.2；对其他结构类型中的框架，一级可取1.4，二级可取1.2，四级可取1.1。
从这个强柱弱梁的条文中可以看出，这种放大调整对框架顶层的柱和轴压比小于0.15的柱是不进行调整的。
上面对比的柱在框架顶层，且从配筋简图可以看到其轴压比为0.13，小于0.15，YJK对柱进行了是否属于框架顶层以及是否轴压比小于0.15的判断，没有进行1.5倍的放大调整。
而PKPM没有进行这种判断，对所有的柱都进行了强柱弱梁的放大调整。
PKPM-PC装配式与YJK装配式软件对比
PKPM装配式与YJK装配式软件功能对比2016.11.8PKPM装配式设计软件采用了与YJK完全不同的设计思路，PKPM是基于BIM软件的装配式设计，是系统解决装配式建筑的从全专业设计到生成的应用解决方案，而YJK 采用的结构设计软件解决装配式设计问题，板、墙、框架分开设计，不具系统性，几点说明如下：1、装配式设计最重要的的深化设计，必须要有进行精细化与多专业协同设计的考虑，确保构件工厂生产到现场能够真正安装得上，这些都是需要对BIM技术来支撑，现在很多真正做装配式深化设计的单位，都自觉的在用BIM软件做，如Revit、Tekla、Allplan等；2、YJK是基于结构软件的思路做的装配式设计软件，板、墙、框架配筋都是分开考虑施工图的，之间会不会有碰撞、不协调及安装不上的问题，设计人员根本就无法发现，这些都是致命的，一旦打架，安装不上，会带来预制构件的现场的废品与工期延误，代价是非常高的，一些专业做装配式深化的设计单位，看完YJK的介绍与试用，反应YJK的装配式设计思路绝对是做不成的；3、另外预制构件要的深化图纸要体现建筑的门窗、保温、贴面，设备管线的预留、预埋、开孔等信息，需要BIM下多专业协同；4、装配式建筑适合采用EPC模式，采用PKPM-PC可以实现设计到生产的无纸化传输，大大提高生产的效率，这也是BIM全生命周期应用的优势，YJK无法做到；5、PKPM装配式深化设计是在BIM平台上的深化设计软件，符合装配式深化设计要求，具有YJK无法达到的优势。
几张功能点图片：1、预制板的胡子筋与预制墙的连接钢筋打架，YJK就无法发现，PKPM-PC可以自动检查出来；楼板胡子筋与墙的连接钢筋碰撞检查2、PKPM-PC基于多专业协同，设备管线可以自动提资，给预制墙留孔，YJK做不到；设备专业提资，预制构件自动预留孔洞3、PKPM-PC可以做非常精细的用料统计、预制率统计，YJK难以做到精细的用量统计报表与预制率计算4、PKPM-PC可以生成直接接力生产的数据，实现装配式EPC基于BIM技术的全过程应用，YJK难以做到钢筋加工表构件加工数据输出。
YJK分析设计和pkpm的不同
一、有地下室时1、对“有地下室工程”的地震振型参与质量结果的复核《高规》5.1.13规定：“计算振型数应使各振型参与质量之和不小于总质量的90%。
”当结构存在地下室时，当传统软件给出的有效质量系数达到90%以上，甚至达到99%，多数情况下这个给出的值将是偏高的。
可以将同样的模型转换到其它软件计算即可得到这样的结论。
或者当传统软件给出的有效质量系数达到99%时，原本说明已经达到地震作用理论上的最大值，但只要继续增加计算振型个数再计算，程序给出的剪重比还会大幅增加，有时增幅达到30%以上。
这就说明它第一次计算时将地震力少算了，质量系数达到99%属于虚报的情况。
由于一般的民用建筑都带有地下室，在其它类型结构中地下室也常常存在，因此这个问题的影响范围是很广泛的。
解决了传统软件地震力可能少算质量系数的情况。
2、地下室外墙不对称布置时的水土压力计算地下室外墙上作用有水土压力荷载时，水压力和土压力应作为墙的面外荷载，加载到上部结构整体计算模型中计算。
但是传统软件对地下室外墙上的水土压力荷载仅能在配筋时简化考虑，没有加到整体计算模型上，当地下室外墙不对称布置时，特别是在某方向上单边布置时，会形成整体计算中没有考虑水平荷载的重大疏漏。
改进方法是整体计算考虑水土压力等水平荷载。
解决了传统软件没有在整体计算时考虑地下室外墙上的水土压力荷载，而可能造成的安全隐患。
3、对“承受水土压力的地下室外墙”或“剪力墙承受面外荷载”的计算复核设计地下室外墙时，传统软件有限元计算时不能计算剪力墙承受面外荷载的情况，即整体计算时没有加载面外荷载，而只是在地下室外墙的截面配筋设计时才考虑面外荷载，并采用了简化模型计算，即将每层外墙按照竖向1米条带、两端支撑在楼板上的单跨模型计算。
这种方法由于不能考虑竖向各层连续的因素、将墙的周边支撑简化为上下两端支撑等，常造成地下室外墙配筋过大。
YJK的有限元计算可以计算剪力墙承受面外荷载的情况，即整体计算时加载了面外荷载，对承受面外荷载的墙给出墙的面外弯矩和配筋，由于整体有限元计算是按照各层连续、墙周边弹性支撑的精确模型完成的，配筋符合实际情况，减少了地下室外墙配筋过大的异常现象。
PKPM与YJK计算结果常见差异分析
有地下室时的有效质量系数
计算振型个数 21 Midas YJK
有效质量系数：X 方向: 76.31 % 77.39% Y 方向: 78.40% 77.64%
基底剪力：X 方向: 16660.6 17253.5 Y 方向:
1.41% -0.97% 3.56%
Midas与YJK对比 14
有地下室时的有效质量系数
条有明确规定，规范组亦如此答复)
19
PKPM与YJK软件墙柱轴压比的对比
20
PKPM与YJK软件墙柱轴压比的对比
21
YJK计算重力荷载代表值时，不考虑活荷 载按楼层折减
• PKPM:=1.2(4823.9+0.5*0.55*789.7)=6049.281 KN • YJK:=1.2(4723.2+0.5*782.7)=6137.46 KN
29
YJK与PKPM计算结果的差异及产生的原因
• 梁正截面设计时，如果有轴力，
– YJK取同一组合下的弯矩、轴力进行配筋设计；有控制 参数确定梁在压弯状态下是否按柱配筋；
– PKPM先计算地震、非地震组合下轴力最大值，然后将 该轴力与各组合弯矩一起计算配筋；
30
YJK与PKPM计算结果的差异及产生的原因
• 转到PKPM
• 模型、荷载能转； • 设计参数不能转，可能存在在PMCAD中修改参数无法保存
问题，可尝试在SATWE前处理中修改设计参数； • YJK中已经按标准层设置的参数无法转过去，如箍筋等级
、钢号等； • 在YJK中用空间结构菜单建立的模型部分不能转到PKPM。
6
YJK与PKPM计算结果的差异及产生的原因
• 内筒冲切验算采用以下公式：
– 式中冲切力Fl等于上部荷载减冲切锥内的桩、土反力之和。 – 冲切锥内桩、土反力取决于计算方法，以框筒结构平板式筏基为
YJK钢结构与PKPM对比
YJK钢结构与PKPM对⽐YJK钢结构与PKPM对⽐：1.YJK⽀持⽯化设备的建模和计算，并将⽯化设备的⽴式设备转成结构壳元参与整体结构计算；PKPM⽆此项功能。
⾃动计算空旷钢结构构件上的设备风荷载、地震作⽤以及设备重、充⽔重、操作介质重等及荷载组合2.YJK可将吊车梁布置在结构中真实考虑吊车梁的作⽤和刚度并在钢结构施⼯图⾃动对吊车梁进⾏计算和出图。
PKPM只能通过⼯具箱才能对吊车梁进⾏计算。
布置吊车梁在钢结构施⼯图通过吊车梁控制参数⾃动完成吊车梁的验算和出图详细的吊车梁强度、稳定、挠度以及加劲肋、焊缝和吊车疲劳验算等结果完整的计算书输出钢结构施⼯图整体节点三维造型3.YJK钢结构可按屈曲分析模态考虑整体缺陷；PKPM不能考虑整体缺陷。
YJK按照即将颁布的新的钢结构设计规范5.2节，结构整体初始⼏何缺陷模式可按最低阶整体屈曲模态采⽤，框架结构整体初始⼏何缺陷代表值的最⼤值可取为H/250，H为框架总⾼度。
根据即将颁布的新的钢结构设计规范和现⾏的钢结构规范⼆阶弹性分析分析应合考虑初始⼏何缺陷的影响。
新的钢结构设计规范5.1.6结构内⼒分析可采⽤⼀阶弹性分析、⼆阶弹性分析，应根据式（5.1.6-1、2）计算的最⼤⼆阶效应系数，来选⽤适当的结构分析⽅法。
勾选“进⾏屈曲分析”参数后，软件将进⾏整体结构的屈曲分析计算，得出各阶屈曲特征值以及屈曲模态。
在Wmass.Out⽂件中的结构稳定计算结果之后增加屈曲计算结果的内容，输出各模态的屈曲因⼦。
4.YJK对于型钢砼构件设计可以按照《型钢规程》JGJ138-2001或《钢⾻规程》YB9082-2006进⾏设计；PKPM只按照《型钢规程》JGJ138-2001设计。
5，YJK可对钢构件整体优化选截⾯设计；PKPM只有⼆维计算才有优化的功能。
YJK在“设计结果”的“设计⼯具”菜单下，可对钢构件截⾯进⾏优化设计，此功能可与钢构件应⼒⽐分布图配合使⽤。
菜单如下：截⾯优化菜单截⾯优化设置6，YJK钢结构施⼯图节点图⽀持三种绘图⽅式，出图量少，三维显⽰，分层显⽰的节点设计结果直观，灵活切换，⽅便快捷，显⽰效果好；PKPM版本⽀持全节点详图⽅式，详图中标注容易打架，图⾯较乱，且查看三维模型需切换菜单，操作繁琐。
地下室结构设计中PKPM与YJK软件在计算消防车荷载时的差异
地下室结构设计中PKPM与YJK软件在计算消防车荷载时的差异发布时间：2023-02-03T09:18:24.798Z 来源：《建筑实践》2022年8月第17期作者：韩洋[导读] 目前的新建建筑普遍均含地下室韩洋四川红艺筑工程设计有限公司 621000摘要：目前的新建建筑普遍均含地下室，地下室顶板由于消防车荷载的存在往往成为结构设计中的重点。
根据《建筑结构荷载规范》第5.1.2条消防车荷载在计算梁时应折减。
在旧版程序中只有普通活荷载这样一个工况，没有办法实现消防车和普通活荷载同时存在的情况。
只能通过修改普通活荷载的值来进行分别计算，人工取包络的方式来进行相应的处理，给设计人员带来很大的不便。
随着计算软件的不断更新，YJK在1.8.0，PKPM在V3.0版本起在新版程序中增加消防车活荷载的工况，该工况通过分别指定不同构件的活荷载折减系数及组合值系数来实现结构计算一次性完成。
本文通过对两个软件的处理方式进行比较，分析两者之间的异同及对设计有何影响。
关键词：地下室结构设计；消防车荷载；对比分析一、规范对消防车荷载的要求荷载规范5.1.2要求，设计楼面梁时，荷载对单向板楼盖的次梁和槽形板的纵肋应取0.8，对单向板楼盖的主梁应取0.6，对双向板楼盖的梁应取0.8。
对墙、柱设计时消防车荷载可按照实际情况考虑，也即不考虑对消防车荷载下柱、墙进行折减。
荷载规范 5.1.3 中明确要求设计基础时可不考虑消防车荷载。
二、PKPM及YJK软件对消防车荷载的处理方法某地下室标准柱垮为7.8mX7.8m，双向设置主梁，恒载为25KN/m2，活荷载为5KN/m2，中间某两跨有消防车活荷载30KN/m2（如图1）。
对于一块板上同时出现两种活荷载时，PKPM程序对布置有消防车荷载的楼面进行了特殊处理（如图2）。
程序将荷载1的荷载布置等效为荷载2与荷载3两种情况的叠加。
进行荷载组合时荷载2和荷载3需同时组合。
程序处理时将消防车所在楼面的活荷载置为0，活载工况时不考虑不考虑消防车所在楼板的楼面活载。
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关于YJK与PKPM计算的对比和区别
YJK与SATWE都采用三维的杆单元计算梁柱、采用壳单元计算剪力墙和楼板（楼板或使用膜单元），从这点来说两者相同。
但是YJK正是根据SATWE不能满足目前工程需要的大量要求出发，采用了比SATWE更加先进的力学有限元计算分析技术，力学有限元是一个与工程设计不同的技术领域，YJK使用了当今在该领域产生的大量先进技术，从而适用目前越来越复杂的工程计算
YJK的力学有限元核心计算，采用了北京大学力学系陈璞教授团队的成果，陈璞教授曾任北京大学力学系主任，是袁明武教授SAP84团队的核心骨干，他作为博士后留学各国十几年，在美国CSI公司也工作过，陈璞教授在工程计算方面具有深厚造诣，在静动力计算和求解器方面应属于国内顶尖的专家。
YJK的力学有限元核心计算方面的改进如下，
1、采用了当今该领域大量先进技术
如死活单元技术实现一种模型多项计算；合理应用偏心刚域、主从节点、协调与非协调单元等技术（简称MPC），即令指定的自由度与一个或多个自由度建立某种关系，用在构件偏心处理、短梁短墙归并、刚性楼板、刚性连接、墙墙不协调关系等很多方面，可避免计算异常、提高计算的稳定性和减少计算单元数量；在墙元的优化计算及准确性、适应性及稳定性计算方面做了大量改进；局部振动判别查找模型缺陷；有效质量系数自动达标算法；新的偶然偏心算法（瑞利-里兹投影反射谱法）；新的重力二阶效应算法等。
2、补充了很多SATWE缺失的功能
比例阻尼算法：计算地震作用时可对砼结构和钢结构组成的混合结构按照不同阻尼比计算，它按照应变能加权平均的方式计算等效阻尼比，属于抗震规范10.2.8条要求的“振型阻尼比法”；
Ritz向量法计算地震作用：用于地震作用质量参与系数不容易算够的情况，如较大规模的多塔结构、大跨的体育场馆结构、平面规模较大的结构、竖向地震作用计算等，该方法在
Etabs、Midas等软件也有提供；
自定义节点约束和支座信息：指定两节点间的约束关系和弹性刚度，指定支座的弹簧刚度或者强制位移，用于结构不同部分之间的复杂连接；
指定构件施工次序：按照Etabs、Midas等软件的类似功能方式，适应任意施工次序，从而加强层伸臂桁架、砼核心筒与外钢框架、上连体等复杂施工次序结构准确计算；
墙元能支持面外荷载，解决了地下室外墙的水土压力计算等墙受面外荷载的计算问题。
3、与SATWE的主要差别
偶然偏心计算时，偏心距计算方法不同：YJK先按《广东规程》方法计算等效宽度，再计算偏心距。
即对于方形及矩形平面，ei=5%相应边长；对其他形式平面，可取ei=0.1732ri，ri为第i层楼层平面平行地震作用方向的回转半径。
SATWE取楼层平面外包矩形相应宽度来计算偏心距。
重力二阶效应：几何刚度矩阵：SATWE没有给出墙（即壳元）的几何刚度矩阵，采用杆元的几何刚度矩阵；YJK的一维构件采用了空间梁元的几何刚度矩阵，能考虑弯曲的影响还能考虑构件偏心的影响，同时剪力墙采用了壳元的几何刚度矩阵。
竖向工况应力状态：YJK 采用了竖向导荷的结果，而SATWE直接取用了竖向构件的顶点质量。
温度荷载计算：SATWE对于剪力墙及某些情况的处理存在较大偏差的异常现象；YJK的计算结果可以与Etabs等软件计算一致。
高位转换的计算模型：SATWE采用刚度串模型，先将上部或下部结构各层的侧向刚度求倒数，得出位移后再求和，然后再求倒数得到上部或下部结构的刚度，从而得到上部或下部结构的等效侧向刚度比。
在计算侧向刚度时不能考虑梁和边框柱的贡献；YJK按照《高规》附录E.0.3采用单位力法计算。
刚心的计算：YJK对单层的局部模型按强制刚性楼板假定计算刚心，能考虑包括梁、边框柱在内的各类构件；而SATWE只考虑竖向构件，而且对于边框柱等模型计算误差较大。
中梁刚度放大系数：有次梁时计算跨度不同－YJK按主梁的梁跨度计算，而SATWE按次梁跨度；两边板厚不同时YJK按不同板厚的实际情况计算，SATWE按较薄板厚度计算。
网格划分：网格划分的质量对计算精度影响较大，YJK大量采用矩形网格，避免畸变造成的精度降低。
YJK计算容量大大提升，支持细分网格进行精确分析，如对短肢剪力墙、连梁等能自动加密一倍。
对普通梁建模的剪力墙连梁按照壳元计算：YJK对于跨高比小于某值（隐含为4）的这种梁按照壳元计算，而SATWE按照杆单元计算，结果与实际相差很大，不能得出正确的内力结果。
对托墙转换梁按照壳元计算：YJK对于托墙转换梁按照壳元计算，而SATWE按照杆单元计算，结果与实际相差很大，不能得出正确的内力结果。
梁梁高差错层计算：YJK按照保持梁之间错层状态、之间用偏心刚域连接的计算模型；SATWE采用斜梁搭接，引起不应有的梁轴力出现。
梁与弹性板连接：YJK可按照楼板中性轴与梁中轴之间的竖向差距设置梁板之间的偏心连接，符合实际工程状况；SATWE按照楼板中性轴与梁中轴直接连接的模型计算，不能考虑二者之间的偏心连接。
有地下室时地震质量参与系数计算：有地下室时SATWE计算出的地震质量参与系数一般偏大很多，当SATWE质量参与系数计算结果达到99%时，继续增加计算振型个数的计算仍可得到明显增加的地震剪力，说明前面的99%属于虚报。
L、T形等异形截面杆件计算：YJK可得到与理论解一致的结果，SATWE相差很多。
剪力墙边框柱：YJK对柱上荷载让墙与柱共同承担，可得到与理论解一致的结果，SATWE 对边框柱计算常给出异常结果。
剪力墙配筋计算：TJK可自动按照考虑翼缘的组合截面进行剪力墙边缘构件的配筋计算，而SATWE对剪力墙配筋采用只能分成若干单肢墙段分别设计，既不安全也不经济。
多方向风：YJK可提供多方向风荷载计算从而适应复杂高层设计，SATWE仅能按照0度和90度两种工况计算风荷载。
复杂空间结构：YJK在普通楼层建模下同时提供三维空间建模方式，从而实现规范要求的复杂结构、空间结构与普通楼层的联合计算；SATWE仅能提供普通楼层的建模方式。
计算容量：YJK可支持64位操作系统，计算能力可达到300万自由度，从而可实现超高层、大体量多塔、复杂空间结构的完整设计计算；SATWE计算能力仅为20-30万。
自动包络设计：YJK提供系列自动包络设计，如多塔结构的配筋取各单塔结果与合塔结果的较大值，少墙框架的框架部分配筋取按框剪结构和框架结构计算的较大值，考虑楼梯计算取考虑楼梯模型与不考虑楼梯模型的较大值，多遇地震计算和中震（或大震）弹性或中震（或大震）不屈服设计结果取大值等，从而这些规范明确要求而手工很难完成的工作；SATWE 没有这样的功能。
时程分析：YJK的时程分析给出各层与反应谱结果的放大系数，并可在反应谱计算时导入时程分析给出的各层X、Y向放大系数；SATWE需手工查找与反应谱结果的放大系数，且只提供全楼统一地震放大系数的计算。
4、全面的转换接口
YJK广受欢迎的特点之一就是它提供了和当前各种流行的结构计算软件的接口，包括PKPM、Etabs、Midas（都是双向接口），还提供和Abaqus的接口。
这种接口极大地方便了用户在各个计算软件之间进行对比，发挥各软件优势，取得互相补充的效果。
因此使用YJK 软件不仅得出它本身的计算结果，还可同时得到其它各种软件的计算结果。
附：YJK基础模块和JCCAD的区别：
1、冲剪计算：内筒冲切计算冲切力，基地反力取有限元结果而非平均基地反力；柱墙
冲切锥下不验算桩冲切，柱冲切考虑冲垮比等。
2、沉降的二次计算（沉降计算考虑不同类型基础之间影响）所有基础类型可以同时建
模一次性计算，考虑不同基础间相互影响
3、支持桩筏、承台、防水板的协同设计。
4、避免应力集中：网格自动划分均匀，避免因狭长三角网格单元导致应力突变；柱底
集中力下传时，考虑柱底截面和基础厚度，按45度应力扩散角，有效改善柱（墙）
下板带应力集中的问题。
5、计算规模大，效率高，无平面节点数限制，体量不受限。