内容简介
《PKPM 2010结构分析从入门到精通》以最新的PKPM 2010版本为基础,以实际工程为主线,从软件基础开始,深入挖掘PKPM的核心工具、命令与功能,以及实际的工程设计过程,帮助读者在最短的时间内迅速掌握PKPM在工程中的应用,并深刻理解最新规范条文的设计要求。
全书共10章,内容包括PKPM建筑结构设计入门、结构平面计算机辅助设计PMCAD、建筑结构有限元分析SATWE、墙梁柱施工图设计、JCCAD基础设计、STS钢-框架结构设计、别墅结构施工图的绘制、教学楼结构施工图的绘制、厂房结构施工图的绘制和四层钢-框架结构设计实例。
随书DVD光盘中收录了由一线工程师亲授的31段500分钟的多媒体语音教学视频,以及书中所有操作案例的源文件和工程文件,帮助读者提高学习效率。
《PKPM 2010结构分析从入门到精通》紧扣实际工程,又注重软件应用,适合具备计算机基础知识的建筑及结构设计师、工程技术人员自学,也可作为各高等院校及高职高专建筑、结构专业教学的标准教材。
内页插图
目录
第01章 PKPM建筑结构设计入门.........10
1.1 PKPM的启动与操作界面...............11
1.2 结构设计前准备知识................12
1.2.1 看懂建筑图.............12
1.2.2 建模(以框架结构为例) ..............12
1.2.3 计 算 ................13
1.2.4 绘图................13
1.3 结构设计总流程..............13
1.4 PKPM 的基本工作方式
1.4.1 PKPM程序界面 .................14
1.4.2 PKPM的坐标输入方式 ................15
1.4.3 PKPM常用快捷键 ..............15
1.5 PKPM的主要设计步骤..................16
1.5.1 建立模型 ...................17
1.5.2 计算分析....................24
1.5.3 绘施工图 ...................27
1.5.4 基础设计 ...................32
1.6 思考与练习....................34
第02章 结构平面计算机辅助设计PMCAD...............35
2.1 PMCAD的基本功能..................36
2.2 建筑模型与荷载输入...............37
2.2.1 轴线输入 ...................37
2.2.2 网格生成 ...................40
2.2.3 楼层定义 ....................41
2.2.4 荷载输入 ...................49
2.2.5 设计参数 ..................51
2.2.6 楼层组装....................55
2.2.7 保存与退出.....................55
2.3 平面荷载显示校核...................56
2.4 画结构平面图...................56
2.4.1 计算参数..................56
2.4.2 绘图参数...................57
2.4.3 楼板计算...................57
2.4.4 楼板钢筋....................58
2.4.5 绘新图.....................60
2.5 思考与练习...................60
第03章 建筑结构有限元分析SATWE.................61
3.1 SATWE简介..................62
3.1.1 SATWE的特点 ................62
3.1.2 SATWE的基本功能 ..................62
3.1.3 SATWE的适用范围 .....................63
3.1.4 SATWE的基本操作步骤................63
3.1.5 SATWE与TAT的区别.................64
3.2 SATWE前处理....................64
3.2.1 分析与设计参数补充定义...................65
3.2.2 生成SATWE数据文件及数据检查.................81
3.2.3 特殊构件补充定义.................81
3.2.4 温度荷载定义................82
3.2.5 特殊风荷载定义..................83
3.2.6 多塔结构补充定义.................83
3.2.7 修改构件计算长度系数....................83
3.2.8 水平风荷载查询与修改..................83
3.2.9 图形检查...................84
3.3 SATWE结构内力及配筋计算.................84
3.4 PM次梁内力与配筋计算...................85
3.5 分析结果图形和文本显示.................85
3.5.1 图形文件的输出................86
3.5.2 文本文件的输出....................86
3.5.3 计算控制参数的分析与调整.............86
3.5.4 结构设计计算书的内容.................87
3.6 思考与练习..................90
第04章 墙梁柱施工图设计................92
4.1 墙梁柱施工图设计概述..............93
4.2 梁施工图.................95
4.2.1 连续梁的生成与归并..............95
4.2.2 梁配筋参数设置................97
4.2.3 连梁定义...................98
4.2.4 钢筋查询和修改..............99
4.2.5 移动标注..................99
4.2.6 立剖面图...............100
4.2.7 三维图..................100
4.2.8 梁挠度图.................101
4.2.9 梁裂缝图.................101
4.2.10 配筋面积查询..............102
4.2.11 绘新图.................102
4.3 柱施工图....................102
4.3.1 柱施工图参数设置..............103
4.3.2 设钢筋层.................105
4.3.3 柱归并...................105
4.3.4 施工图表示方法.................106
4.3.5 柱施工图编辑....................108
4.4 剪力墙施工图...................110
4.4.1 剪力墙施工图概述..................111
4.4.2 工程设置...................113
4.4.3 绘新图................115
4.4.4 读取剪力墙钢筋.................115
4.4.5 编辑剪力墙钢筋..................116
4.4.6 墙内构件编辑....................117
4.4.7 剪力墙平面图..................118
4.5 思考与练习................118
第05章 JCCAD基础设计....................120
5.1 JCCAD简介及规范规定.................121
5.1.1 JCCAD简介.......................121
5.1.2 规范规定....................121
5.2 地质资料输入..................123
5.2.1 概述.....................123
5.2.2 菜单功能介绍...................124
5.3 基础人机交互输入......................127
5.3.1 概述......................128
5.3.2 地质资料.................129
5.3.3 参数输入....................129
5.3.4 网格节点....................132
5.3.5 荷载输入...............134
5.3.6 上部构件...............135
5.3.7 柱下独基...................135
5.3.8 局部承压........................137
5.3.9 图形管理..................138
5.3.10 其他菜单介绍......................139
5.4 桩基承台及独基沉降计算.......................140
5.4.1 概述..................140
5.4.2 独基沉降计算...................141
5.5 基础施工图...................142
5.5.1 概述...................142
5.5.2 基础平面图...................143
5.5.3 基础详图...................145
5.6 思考与练习...................
前言/序言
现代建筑结构设计:理论、方法与实践 本书是一部全面而深入的现代建筑结构设计指南,旨在为从事建筑工程、结构工程、土木工程等领域的工程师、设计师、研究人员以及相关专业的学生提供系统性的知识体系和实践指导。本书涵盖了从基础理论到前沿技术的广泛内容,致力于培养读者扎实的理论基础、精湛的计算技能和创新的设计思维。 第一篇:结构设计理论基石 本篇将从最根本的原则出发,构建读者坚实的理论基础。 第一章:材料力学与结构安全 材料力学原理回顾: 深入探讨材料在受力作用下的变形与破坏规律。我们将详细阐述应力、应变的概念,以及弹性模量、泊松比、剪切模量等关键力学性能参数。本书将通过丰富的实例,帮助读者理解材料的强度、刚度和韧性如何影响结构的承载能力和使用性能。 结构安全设计理念: 引入概率论与数理统计在结构安全分析中的应用。详细讲解可靠度设计、极限状态设计等现代结构设计方法的核心思想。我们将探讨荷载的随机性、材料强度的变异性以及各种不利因素对结构安全的影响,从而建立起科学的安全设计观。 荷载的分类与取值: 全面梳理建筑结构所承受的各种荷载,包括恒荷载、活荷载、风荷载、雪荷载、地震荷载等。本书将依据国家现行相关设计规范,详细介绍各类荷载的计算方法、取值原则以及组合方式,强调荷载组合对结构内力计算和安全评估的重要性。 第二章:结构动力学基础 单自由度体系动力学: 从最简单的模型出发,介绍自由振动、受迫振动、阻尼振动等基本概念。本书将深入剖析振动方程的建立与求解,以及固有频率、阻尼比等关键动力学参数的意义。 多自由度体系动力学: 逐步过渡到更复杂的结构体系。我们将介绍模态分析的基本原理,包括振型、固有频率的计算方法,以及结构在外部动力作用下的响应特性。 地震工程学入门: 重点关注地震对建筑结构的影响。本书将介绍地震波的传播特性、场地效应、结构地震响应谱等,并初步探讨抗震设计的基本原则,为后续更深入的抗震设计内容打下基础。 第三章:结构稳定性分析 压杆稳定性: 详细讲解欧拉临界力公式的推导与应用,以及考虑不同边界条件和轴压杆实际几何缺陷对稳定性的影响。 平面框架与空间结构的稳定性: 扩展稳定性分析的范围,探讨框架结构、剪力墙结构等整体结构的整体稳定性问题,以及如何通过加强构件连接、增加侧向支撑等方式提高结构的稳定性。 第二篇:结构构件设计与分析 本篇将聚焦于建筑结构中各个主要构件的设计与分析方法。 第四章:钢筋混凝土结构设计 混凝土材料特性与配合比设计: 深入探讨混凝土的抗压强度、抗拉强度、耐久性等关键性能。本书将介绍不同等级混凝土的适用范围,以及如何根据设计要求进行配合比优化。 受弯构件设计: 详细介绍钢筋混凝土梁、板的配筋计算方法,包括等效矩形应力块法、应变协调法等。我们将重点关注受力钢筋、架立筋的布置,以及构造要求。 受压构件设计: 阐述混凝土柱、剪力墙等受压构件的承载能力计算,包括轴心受压、偏心受压构件的设计。将深入分析箍筋的作用,以及如何防止混凝土压溃。 受拉构件与组合构件设计: 探讨钢筋混凝土受拉构件(如拉杆)以及同时承受弯矩和轴力(如框架梁柱节点)的组合构件的设计方法。 裂缝控制与变形验算: 强调钢筋混凝土结构在使用过程中必须关注的性能指标。本书将详细介绍裂缝宽度验算的方法,以及挠度、沉降等变形的控制措施。 第五章:钢结构设计 钢材特性与连接形式: 介绍常用钢材的强度、塑性、韧性等性能,以及焊接、螺栓连接等各种连接方式的优缺点和适用范围。 钢梁、钢柱设计: 详细讲解钢梁的抗弯、抗剪设计,以及钢柱的稳定性设计。我们将重点分析不同截面形式(如工字钢、箱型钢)的力学性能。 钢桁架与组合结构设计: 介绍钢桁架的节点设计与整体稳定性分析,以及钢-混凝土组合结构的设计原理与方法。 钢结构的防腐蚀与防火: 强调钢结构在实际应用中的耐久性问题。本书将介绍钢结构的防腐蚀处理措施和防火等级要求,以及相应的防护设计。 第六章:砌体结构设计 砖、砌块材料特性: 介绍砖、砌块的强度等级、吸水率等关键指标,以及不同类型砌体的力学性能。 砌体承重墙设计: 详细讲解砌体承重墙的承载能力计算,以及砌体结构的构造要求,如构造柱、圈梁的作用。 砌体结构的抗震设计: 探讨砌体结构在地震作用下的薄弱环节,并介绍加固与改进措施。 第三篇:结构体系与分析方法 本篇将从整体结构体系的角度,介绍不同的结构形式及其分析方法。 第七章:多层及高层建筑结构体系 框架结构体系: 深入分析框架结构的受力特点,包括水平力(风、地震)和竖向力(重力)的传递途径。介绍框架结构在不同高度下的设计要点。 剪力墙结构体系: 阐述剪力墙结构抵抗水平荷载的优势,以及剪力墙的布置、连接设计。 框架-剪力墙结构体系: 结合框架结构和剪力墙结构的优点,分析框架-剪力墙结构的协同工作机理,以及其在抗震设计中的应用。 筒体结构与巨型结构: 介绍更复杂的大型高层结构体系,如筒体结构(框筒、筒中筒)和巨型结构的受力特性与设计理念。 第八章:结构动力响应分析 反应谱分析法: 详细介绍如何利用地震反应谱进行结构动力分析,包括多遇地震、设防烈度地震下的结构响应计算。 时程分析法: 引入数值模拟方法,讲解如何基于实际地震波记录进行结构的时程分析,更精确地评估结构在动力作用下的行为。 振动控制技术: 探讨隔震、消能减震等先进的结构振动控制技术,以及其在提高建筑抗震性能方面的应用。 第九章:基础结构设计 地基土的力学性质: 介绍岩土工程勘察的重要性,以及地基土的承载力、变形特性等关键参数。 浅基础设计: 详细讲解独立基础、条形基础、联合基础等浅基础的设计方法,包括基础底面积的确定、配筋计算。 深基础设计: 介绍桩基础(包括钻孔灌注桩、预制桩等)的设计原理,以及桩承载力的计算方法。 基础的整体稳定性与沉降分析: 强调基础作为结构与地基连接的关键部位,其整体稳定性和沉降控制的重要性。 第四篇:现代结构分析技术与工程实践 本篇将介绍现代化的结构分析工具和工程实践中的重要环节。 第十章:有限元方法在结构分析中的应用 有限元方法基本原理: 介绍有限元法的基本思想,如何将连续体离散化为有限个单元,以及单元的位移插值、刚度矩阵的建立。 常用结构分析软件介绍: 梳理市面上主流的结构分析软件,如ANSYS、ABAQUS、ETABS、SAP2000等,介绍它们的功能特点和适用范围。 模型建立与结果解读: 强调建立精确的计算模型的重要性,以及如何对软件输出的计算结果进行科学的解读和判断。 第十一章:工程结构检测与加固 结构检测技术: 介绍非破损检测、抽样检测等技术,用于评估现有结构的安全性、耐久性。 结构加固技术: 详细讲解粘贴钢板、粘贴碳纤维、增大截面等常用结构加固方法的原理与应用。 既有建筑改造与抗震加固: 探讨对既有建筑进行改造时,如何结合结构加固技术提高其使用功能和抗震能力。 第十二章:可持续性结构设计与绿色建筑 绿色建材的应用: 介绍可回收、低能耗的建筑材料,如再生混凝土、高性能保温材料等。 节能减排设计: 探讨如何在结构设计中考虑节能降耗,如优化结构体系减少材料用量、减少能源消耗等。 生命周期评估: 引入结构全生命周期的环境影响评估概念,鼓励设计者从宏观角度思考结构的环保性。 总结与展望 本书力求在理论深度、内容广度和实践指导性上达到新的高度。通过学习本书,读者不仅能够掌握现代建筑结构设计的核心理论与方法,更能培养独立分析问题、解决问题的能力。我们相信,本书将成为结构工程师、设计师以及相关专业人士宝贵的参考书和案头必备。未来,结构工程将继续朝着更安全、更经济、更环保、更智能的方向发展,本书也将持续更新,以反映该领域的最新进展。