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【摘要】规范要求对于复杂结构的抗震分析，应采用不少于两个合适的不同力学模型，进行整体计算分析，保证力学分析的可靠性。本文以某实际工程为例，采用设计中常用的设计软件PKPM和ETABS，对无地下室住宅和带一层地下室住宅进行了结构分析，对于两种软件所得出的主要的设计参数进行比较。
【关键词】PKPM；ETABS；周期；质量；位移比
引言
随着城市化进程的发展，高层建筑已经成为了一种趋势。结构设计师涉及到平面、立面布置复杂或者超限的工程。对于超限工程，根据《高层建筑混凝土结构技术规程》的规定，审图部门要求设计师进行两种软件的分析，并对控制性参数进行比较，以确认模型的可靠性。对于设计人员，PKPM软件已经都比较熟悉，而ETABS软件在国外有较高的认可度，但由于其操作与PKPM不相同，故设计人员如果不熟悉，容易造成模型分析结果的系统性误差，从而对模型的正确性表示怀疑。
1 工程概况
本工程为苏州无锡市广益镇江海不锈钢市场地块的一栋高层住宅，地上层数为19层，地下为1层，建筑总长为33.4m，宽为17m，主体高度为53.65m。
抗震设防烈度为6度，场地土类别为Ⅲ类，对应于设计基本地震加速度值为0.05g，设计地震分组为第一组。根据建筑使用功能的重要性分类，工程建筑抗震设防类别为丙类。其结构平面图如图1所：
2 結构分析
本文采用2个分析模型：无地下模型（模型1）和带地下模型（模型2）。由于软件对于地下室土体的刚度输入方式不同，为了避免土体的刚度计算对整体模型的影响，采用较为简单的模型1，以此避免模型输入的误差，从而可以更为准确地反映分析软件存在的差异。而对于模型2，模型按嵌固在地下室顶板考虑，与本工程的情况基本相符，有较好地工程意义。
（1） 模型1的参数比较
模型1的计算模型如图2所示。PKPM的参数设置比较简单，通过SATWE的总信息设置即可。为了确保计算模型一致，需在ETABS中修改构件的中梁刚度系数、连梁刚度折减系数、周期折减系数。
通过两种软件的计算，得出模型1的计算结果。图3为PKPM和ETABS计算出来的各周期的比较，从图中可以看出，2个软件计算的结果令人满意。第一周期相差仅为1%，第二、三周期相差分别为4%和7%。
结构设计中的另一个重要指标为层间位移角，对于剪力墙结构，要求位移角≤1/1000。模型1计算的层间位移角如图4、5
所示，均在限值范围内。从图中，可知，软件计算出来的层间位移角趋势一致，而且最大层间位移角发生在同层位置。X向地震下作用下，最大层间位移角为第8层，Y向地震下作用下，最大层间位移角为第12层。X向地震作用下，位移角的结果较为接近，Y向地震下的，结果差异较大，达24%。
（2） 模型2的参数比较
对于带地下室的模型2，有比较强的工程意义。通过对软件结果的分析，对比结果如图6、7和图8所示。与模型1的结论类似，软件计算出的周期差异较小，仅第二、三周期差异相对较大。X向层间位移角计算结果差异较小，Y向层间位移角计算结果有一定的差异。
3 结语及体会
通过对2组计算模型的对比，从而对两种分析软件的差异有一定的了解。在进行超限结构分析时，模型更为复杂，误差将相应增大。但结构总体计算信息中的主要参数基本上是能够吻合的，从而验证计算模型的正确性。从本例来看，周期的误差最小，而这也是设计的重要指标，它反映了质量及刚度的比值关系。对于层间位移角，虽然总体趋势基本一致，但计算结果还是有差异的。而结构的最大位移比，也是存在一定差异的，见表1所示。
用ETABS建模分析时，如果计算的主要指标如周期与PKPM计算结果差异
较大，首先应该核对集中楼层的总质量是否与PKPM计算的总质量相差太大（一般5%范围内），如总质量差异太大，应核对楼板厚度、楼面荷载和梁荷载等；在质量差异较小时，注意核对梁的中梁刚度放大系数、连梁的刚度折减以及地震作用参数。在ETABS和PKPM的模型基本一致是，ETABS的分析结果是可以用来验证PKPM结果的可靠性。
参考文献
[1] GB50011-2010，建筑抗震设计规范.
[2] 中国建科院PKPM CAD工程部 SATWE用户手册.
[3] 北京金土木软件技术有限公司，ETAB中文版使用指南.
【关键词】PKPM；ETABS；周期；质量；位移比
引言
随着城市化进程的发展，高层建筑已经成为了一种趋势。结构设计师涉及到平面、立面布置复杂或者超限的工程。对于超限工程，根据《高层建筑混凝土结构技术规程》的规定，审图部门要求设计师进行两种软件的分析，并对控制性参数进行比较，以确认模型的可靠性。对于设计人员，PKPM软件已经都比较熟悉，而ETABS软件在国外有较高的认可度，但由于其操作与PKPM不相同，故设计人员如果不熟悉，容易造成模型分析结果的系统性误差，从而对模型的正确性表示怀疑。
1 工程概况
本工程为苏州无锡市广益镇江海不锈钢市场地块的一栋高层住宅，地上层数为19层，地下为1层，建筑总长为33.4m，宽为17m，主体高度为53.65m。
抗震设防烈度为6度，场地土类别为Ⅲ类，对应于设计基本地震加速度值为0.05g，设计地震分组为第一组。根据建筑使用功能的重要性分类，工程建筑抗震设防类别为丙类。其结构平面图如图1所：
2 結构分析
本文采用2个分析模型：无地下模型（模型1）和带地下模型（模型2）。由于软件对于地下室土体的刚度输入方式不同，为了避免土体的刚度计算对整体模型的影响，采用较为简单的模型1，以此避免模型输入的误差，从而可以更为准确地反映分析软件存在的差异。而对于模型2，模型按嵌固在地下室顶板考虑，与本工程的情况基本相符，有较好地工程意义。
（1） 模型1的参数比较
模型1的计算模型如图2所示。PKPM的参数设置比较简单，通过SATWE的总信息设置即可。为了确保计算模型一致，需在ETABS中修改构件的中梁刚度系数、连梁刚度折减系数、周期折减系数。
通过两种软件的计算，得出模型1的计算结果。图3为PKPM和ETABS计算出来的各周期的比较，从图中可以看出，2个软件计算的结果令人满意。第一周期相差仅为1%，第二、三周期相差分别为4%和7%。
结构设计中的另一个重要指标为层间位移角，对于剪力墙结构，要求位移角≤1/1000。模型1计算的层间位移角如图4、5
所示，均在限值范围内。从图中，可知，软件计算出来的层间位移角趋势一致，而且最大层间位移角发生在同层位置。X向地震下作用下，最大层间位移角为第8层，Y向地震下作用下，最大层间位移角为第12层。X向地震作用下，位移角的结果较为接近，Y向地震下的，结果差异较大，达24%。
（2） 模型2的参数比较
对于带地下室的模型2，有比较强的工程意义。通过对软件结果的分析，对比结果如图6、7和图8所示。与模型1的结论类似，软件计算出的周期差异较小，仅第二、三周期差异相对较大。X向层间位移角计算结果差异较小，Y向层间位移角计算结果有一定的差异。
3 结语及体会
通过对2组计算模型的对比，从而对两种分析软件的差异有一定的了解。在进行超限结构分析时，模型更为复杂，误差将相应增大。但结构总体计算信息中的主要参数基本上是能够吻合的，从而验证计算模型的正确性。从本例来看，周期的误差最小，而这也是设计的重要指标，它反映了质量及刚度的比值关系。对于层间位移角，虽然总体趋势基本一致，但计算结果还是有差异的。而结构的最大位移比，也是存在一定差异的，见表1所示。
用ETABS建模分析时，如果计算的主要指标如周期与PKPM计算结果差异
较大，首先应该核对集中楼层的总质量是否与PKPM计算的总质量相差太大（一般5%范围内），如总质量差异太大，应核对楼板厚度、楼面荷载和梁荷载等；在质量差异较小时，注意核对梁的中梁刚度放大系数、连梁的刚度折减以及地震作用参数。在ETABS和PKPM的模型基本一致是，ETABS的分析结果是可以用来验证PKPM结果的可靠性。
参考文献
[1] GB50011-2010，建筑抗震设计规范.
[2] 中国建科院PKPM CAD工程部 SATWE用户手册.
[3] 北京金土木软件技术有限公司，ETAB中文版使用指南.