【土木吧】PKPM危机：地震力出现错误？

作者：史建鑫

北京构力科技有限公司

地震力计算结果出现差异

如上图所示待加固建筑，其顶层有两边为钢框架，用户发现用JDJG程序选择加固标准为B类（89规范）时，地震力的计算结果要比选择C类（现行10规范）的地震下位移计算结果还大（见下图）。

不管X还是Y向地震下，加固标准选择B类时位移都会更大。

但是，对比89规范和现行规范关于地震作用计算的相关条文，这些条文并未在地震作用计算上有相关的变更，那么这个差异到底是如何产生的？

利用“工程对比”功能排查问题

地震力下XY方向的位移在B类规范计算下都较大，是否两个模型的结构刚度不一致？

因此可对比风工况下位移，以及周期，质量等参数。

如果用的是V4.1版本的软件，在此情况下，可自行使用“工程对比”功能，比较计算结果差异，自行排查。

首先，进入加固标准为B类的工程的后处理模块，在“工程对比”面板中点击“指定工程”按钮，在弹出的对话框中选择加固标准为C类的工程的目录。

模型0为原模型，89规范加固工程；模型1为现行规范加固工程。

点击“文本对比”，左侧停靠对话框中点击相应的参数，对两个工程的各项指标进行比较。

1、风工况下位移

X和Y方向风荷载下的位移是一致的。

2、结构周期及振型方向

两个模型的周期一致。

3、结构质量分布

两个模型的质量一致。

并且，点击“系统总信息”节点，并没有发现除了加固标准外不一样的参数设置（毕竟是同一个模型，只是改了加固标准的选用）。

综上对比：

至此可以得出结论，模型的刚度一致，在风工况下也并未出现不同的结果，则应该是地震效应不同造成的差异。

地震效应为何不同

经过开发人员对比代码发现，是由于两个模型选用的反应谱不同所致。

89规范的反应谱没有不同阻尼比的反应谱曲线，简言之，89规范没有给出混凝土以外结构（比如钢结构或混合结构）的反应谱。因此，PKPM程序为了让计算结果更加偏向实际，规定如果结构材料不是混凝土（比如钢结构或混合结构），则将89规范的反应谱（见下图）乘以放大系数以更接近实际情况。

因此在使用89规范时，若结构材料选择的为“钢与砼混合结构”，PKPM会将地震作用效应放大，导致最后计算结果比现行规范计算结果要大。

而GB50011-2010抗震规范的地震影响系数计算公式中则加入了阻尼比的相关影响。结构材料类型与地震效应不挂钩，只与阻尼比的输入值有关，因此产生了差异。

小结

1、如果想用89规范进行鉴定加固计算，且待加固结构是混合结构，工程师在填写结构材料时需考虑结构材料对反应谱的影响。若非混凝土结构材料较少或对整体影响较小，可以考虑填写材料时填写为“混凝土结构”即可，以避免地震作用的放大。

2、在两个工程由于部分调整而出现了计算差异时，可通过“工程对比”功能，迅速查找两个工程的计算结果差异，从而得出结论，是一种高效便捷的工程分析手段。