PKPM 的历史

开头总是很简单的，确实只有PK、PM 这两个模块，严格来说PK 出现得要早一些。PK 的原意
是用来计算厂房结构框、排架并绘图的，这样的功能在当时的情况下已经是非常先进了。想象一下
那还是买计算机还要斟酌一下用512K 还是640K 的时候，能用上这样计算、绘图一体的软件实在是
福气。早期的PM 并没有如今议论纷纷的砌体结构计算功能，纯粹是用来画板配筋的，后来随着各
种计算模块的开发，才逐步确立起数据输入的功能。
用过早期DOS版本PKPM系列的工程师不知道还记不记得起来有一个XTJS的模块，实际就是“协
同计算”的首拼音组合。这种计算理论实际上是一种准三维计算，各框架仍然是平面内受力，但在框
架相交的节点上保证竖向位移一致。这个模块的出现使PKPM 系列有了初步的三维分析能力。但随
着TAT 和SATWE 的出现，XTJS 逐步完成了其历史使命，最终在PKPM 全面转向Windows95 时彻底
消失。
TAT 的出现比TBSA 要晚一些，但其使用性能绝对要比TBSA 好。TBSA 是从版本4 开始才有
TBPEN 作为图形前处理，而且当时TBPEN 还不能自动识别悬臂梁(不做梁端负弯矩调整)，需要用户
手工改数据文件，至于绘图后处理TBSA 是空白，完全靠外挂的程序。TAT 依靠PKPM 其他模块的支
持在起点上比TBSA 要高多了，前处理通过PM 进行，后处理采用PK、JLQ 等出图。TBSA 和TAT
的共同特点是采用符拉索夫的“薄壁杆件理论”来处理剪力墙，对于复杂墙体未免似是而非，毕竟“薄
壁杆件理论”原来是用于模拟型钢的。
SATWE 和TAT 应该是由两组不同的开发人员做的，因为这两个模块添加新功能时经常不同步。
SATWE 最基本的改进是采用壳元来模拟剪力墙。估且不论名称和计算准确性上的争论，这种单元用
于计算剪力墙确实比薄壁杆件单元好多了。SATWE 的墙单元与ETABS、SAP84 的墙元是一脉相承的，
采用的最根本的有限元单元都是shell。在SATWE 推出很久以后TBSA 系列才推出了TBWE，这两个
系列的名称中的“WE”应该都是Wall Element 的意思，但实际两者用于模拟剪力墙的单元不是同一样
东西。TBWE 采用的是一种改进的薄壁杆件单元，其基本未知量除了空间杆件的6 个自由度外还包
括剪力墙每个节点的竖向位移。SATWE 最适合的对手应该是TBSAP，同样是采用壳元模拟剪力墙。
PMSAP 的出现估计是模仿ETABS 和SAP2000 的关系。PMSAP 和SAP2000 其实都不能算是通用
有限元程序，这和ANSYS、NASTRAN 等的定位是完全不一样的。这两者都是针对建筑结构的有限
元程序，特点是处理杆、面单元很方便，而处理体单元比较麻烦，计算内力很方便而考察应力就困
难，毕竟做设计不是做研究。这种程序给予结构概念清楚的设计者较大的自由度，处理比较复杂的
不规则结构。然而对于概念不清楚的设计者则是陷井，容易得到极不合理的结果。
任何一种软件都不能非常准确地反映结构的真实反应，充其量只能是对于其适用的结构在计算
上达到某种比较接近真实的程度。
对于TAT 来说由于其采用薄壁杆件来模拟剪力墙，其适用范围就是剪力墙开口比较规则，平面
尺寸相对于高度不太大的情况。另外由于薄壁杆件只输出杆件在剪心处的内力，对于剪力墙内力沿
墙肢分布不能简化为集中力的情况(如转换梁托墙)也会产生较大的误差。而SATWE 由于采用了不同
的单元模拟剪力墙，对以上这两种情况给出的结果比较合理。
然而结构设计并不只是简单地进行计算。结构工程师可以调整实际结构以适应计算软件，例如
一片墙上开洞不规则，设计者可以把洞口调整得比较规则从而可以用TAT 进行计算；也可以根据需
要选择功能更强的软件计算不规则的结构。
假如你做的工程符合TAT 的基本假定，用TAT 计算就不会和SATWE 有太大的误差，正确的思
路是选用适合的软件就好。不管三七二十一光用听上去更好的软件不但是一种浪费，还可能因为对
程序的参数不了解而出错，正如我们不可能(也不愿意)用ANSYS 和ABAQUS 来计算每一个工程一样。