PKPM连梁的两种建模方式

关于连梁的输入，其实我一直很糊涂。倒不是糊涂，而是对PKPM有点怀疑。总怀疑连梁的建模在PKPM中不明不白的，而且怀疑它计算的准确性。主要有两个方面，首先是规范的规定，第二是PKPM的计算方式。

先来看第一个，规范关于连梁的规定。规范规定，跨高比小于5的连梁一般可按连梁设计，跨高比大于5的按框架梁设计。这也就是提醒我们，在建模的时候，看看跨高比。如果小于5的话，一般可按剪力墙开洞来形成连梁。如果跨高比大于5呢，可按框架梁来输入。虽然不是绝对的，但是一般来说就是这么操作的。

再来看PKPM的计算方式。如果你按剪力墙开洞来形成连梁的话，程序是按壳单元来模拟这根连梁的。因为墙在程序里面是用壳元来模拟的。而如果你是用框架梁来建模的话，程序就会用杆单元来模拟这根连梁，因为框架梁在程序里面是通过杆单元来模拟的，杆单元与墙单元变形不协调，PKPM通过增加“罚单元”来解决，但有误差。

也就是说两种建模方式虽然都是可行的，但是程序模拟的单元都不同，这样很明显计算结果就不同了。如果仅以跨高比5作为区分的话，这两种模拟方式的差别到底有多大，暂时也没有见过相关的比较文章。所以我还是觉得很糊涂。假如说有人能给出一篇文章，比较一下这两种方式在跨高比＞5和＜5的计算误差，才能让人比较信服。

今天想总结一下关于这两种建模方式的另一种区别。在PKPM中有个连梁刚度折减系数，在计算整体位移时，连梁刚度折减系数可以填1，也就是不折减（抗规6.2.13-2条文说明）。在计算配筋时，可以填一个小于1的数，这样连梁刚度折减，地震力就转移到墙

肢上去了。以来可以使连梁不超限，而来墙肢配筋增大，有保障。（PKPM进行整体计算时，经常出现位移不够的情况，比如位移比或者层间位移角不够。以前都是拼命的增加结构刚度，调整结构布置来解决，比较费时费力。这几天跟同事讨论，发现规范上竟然有条文规定，让位移能够比较容易的算过去。一般在算位移的时候，我都是在连梁刚度折减后算的。我想可能大部分人在计算的时候都没有考虑过这点。设置了连梁刚度折减系数，然后就直接计算。这样计算出来的结构刚度很明显要比连梁刚度折减前要小。所以许多跟刚度有关的，诸如层间位移角等参数就不一定能满足了，但是如果不折减连梁刚度，层间位移角之类的参数就能比较容易的满足了。抗规第350页条文说明第2条，计算地震内力时，抗震墙连梁刚度可折减；计算位移时，连梁刚度可不折减。也就是说，新规范上其实关于位移计算实际上还是放松了，在连梁刚度不折减的情况下算位移还是很容易就能算过去的。也就是说可以算两版，在算位移的时候连梁刚度折减系数填1，在算内力配筋时，连梁刚度折减系数填实际的折减系数，按照规范要求来折减。）

但是对于连梁的两种建模方式，连梁刚度折减系数所起的作用还是不一样的。对于按墙开洞形成的连梁，程序在算位移时会不折减，在算配筋时则会按照所填入的折减系数进行折减，也就是说程序会根据计算的内容，自动选择折减系数，在一次计算中可以考虑两次系数，计算两个不同的结果，分别对应位移和配筋。但是对于按框架梁来建的连梁，程序就没那么智能了。如果填了一个小于1的折减系数，即使算位移时程序也是会考虑折减的，算配筋同样也按照这个系数折减。也就是说按框架梁来建的连梁，程序不能智能判断，不会区分计算位移还是配筋，只会按照折减系数来折减。

正因为这样，如果我们的模型里存在有按框架梁建的连梁的话，我们如果只计算一次，那么计算结果就不能拿来同时看整体位移和配筋。因为这其中计算出来的位移很可能是在某些连梁刚度折减系数不为1的情况下算出来的。如果说此时位移能满足，那么就不用担心了，因为这时的连梁是折减过后的，假如不折减，结果应更好。但是如果此时位移不满

足的话，那么就得计算两次了，第一次按连梁刚度折减系数为1计算位移，然后再按实际折减系数计算配筋。

目前的PKPM系列软件中，剪力墙连梁形成有两种方式：直接在剪力墙上布置洞口的方式和在剪力墙两端加设节点后，连梁按普通梁输入；不同的形成方式对结构的整体刚度、周期、位移以及连梁的内力计算都会产生很大的差异。一般情况下，当连梁跨高比小于5时，其剪切变形不能忽略，要按开洞的形式进行建模，当连梁的跨高比大于5时，连梁的剪切变形可以忽略，规范规定此种情况宜按框架梁形式进行设计。目前，工程中一般建议连梁都按开洞的形式输入，新版SATWE可以根据用户指定跨高比，当连梁跨高比大于此值，程序自动将此连梁按框架梁进行设计。 以开洞形式形成的连梁属于墙元模型，而按框架梁形式形成的连梁属于空间杆单元模型，二者刚度形成方法不同，当按框架梁输入，然后定义为连梁时，其与普通框架梁主要的不同是其考虑刚度折减，且不进行弯矩调幅。

在SATWE参数输入中，连梁折减系数对于按开洞形式和普通梁形成的连梁都能起作用，工程中一般取0.7.