基于砌体结构抗震验算的PKPM计算优势分析
【摘 要】在建筑工程施工中，必须要保证建筑工程结构的稳定性。在建筑工程砌体结构中，为了保证结构的抗震性能，必须要对砌体结构进行有效的抗震验算，保证结构的抗震性能的过关。在本文中，可以对某一建筑工程的砌体结构的抗震性能进行验算时，利用手算和PKPM计算这两种方法进行验算，从而得出PKPM计算方式的优势，确保验算结果的准确性，提高建筑砌体结构的稳定性。
【关键词】砌体结构；抗震验算；PKPM计算优势
在对工程砌体结构抗震进行验算时，要对建筑工程的各层地震力进行有效的计算，然后按照建筑结构的刚度，使建筑工程中的每片墙体和每个墙段都可以承受一定的地震剪力。然后在计算墙体的平均压应力时，要严格按照建筑工程楼面的荷载和墙体自重以此进行计算。最后就是对砌体结构中的每段墙体和墙段的抗震承载力进行有效的计算，主要是运用墙体截面的抗震受剪承载力的计算公式进行有效的验算。在运用PKPM计算方法和手算方法对我国某建筑工程砌体结构抗震性能进行有效的验算时，以此将其进行对比分析，得出PKPM计算方法的优势，确保我国建筑工程结构抗震性能过关。
一、手算和PKPM算法验算
1、工程实例。假设我国某建筑工程，主要是纵横墙混合承重体系，有着8度抗震设防烈度，有着等级为二级的安全指数。建筑工程的楼盖和房盖都是选用现浇混凝土板，厚度是100毫米。建筑工程高度是10米，宽是16米，长是40米。该建筑一共三层，走道长度是2.4米。
2、手算方法进行验算。在对建筑砌体结果的抗震性能进行验算时，可以采用底部剪力法，只需要对水平地震作用进行详细的考虑。在建筑结构总水平地震剪力作用下，其主要标准值FEK=amaxGeq。在其中amax主要代表的是影响水平地震系数最大的数值，在8度地区，严格按照建筑抗震设计规范中的要求，每增加一度，地震加速度是要在0.02g。所以amax是0.16另外，Geq主要是建筑工程结构重力荷载代表数值 ，其中G代表的是结构重力荷载代表值。
3、PKPM计算方法主要是运用PKPM软件PMCAD模块，对建筑工程的抗震承载力进行有效的验算。
二、验算过程
1、对水平地震作用进行有效的验算。按照相关公式，对结构重力荷载、结构总重力荷载、水平地震影响系数最大值和建筑结构总水平地震剪力作用标准值进行有效的计算。
2、验算墙体截面抗震承载力。此建筑工程结构主要是现浇混凝土楼盖和横纵墙混合承重体系，在分配结构的地震剪力时，可以按照墙体等效刚度进行验算。在计算砌体墙段的等效侧向刚度时，通常是会受到建筑墙体的高宽比影响。当建筑工程的高宽比没有超过1时，只需要对建筑结构的剪切变形进行一定的计算。当建筑的高宽比超过1时而且超过4时，就需要对建筑结构的计算弯曲和剪切变形进行全面的计算。
3、在分配建筑结构的水平地震剪力时，要根据建筑工程的体系进行分配。作为刚性楼盖体系纵横墙进行水平地震剪力进行分配时，主要是按照下面的公式进行分配计算。
在公式中Kim和Kik主要是建筑结构墙体等效侧向刚度，Vi主要是建筑横向水平地震剪力。
墙体侧向刚度。在验算墙体的侧向刚度时，墙体的上下端没有发生转动现象，当建筑墙体受到单位水平作用力影响下，而由于弯曲而发生变形的现象或者是由于剪切而引起的变形时，就需要对其变形进行相关的计算。在计算弯曲变形和剪切变形时，计算的主要内容包括：墙体、门墙或者是窗间墙高度；墙体、门间墙或窗间墙水平截面积和水平截面惯性矩；同时也要有截面剪应力分布不均匀系数，砌体弹性模量和剪变模量。在单位水平作用下，对墙体顶端的总变形进行计算。另外，要对建筑结构弯曲和剪切变形的墙体进行同时计算时，或者是不用考虑弯曲变形的影响，而对剪切变形墙体结构进行考虑时，都需要对其的侧移刚度进行有效的计算。
4、建筑结构的抗震性能和效益。在按照地震剪力分配时，通常计算出建筑结构墙体所需要承担的水平地震剪力，当建筑砌体结构要满足抗震受剪承载力时，必须要保证建筑结构的抗力和效应之比大于或等于1时，才可以满足。
5、分析和比较手算和PKPM计算结果。在比较两种计算方式对砌体结构的效应时，手算计算出来墙体所受地震的作用结果和PKPM计算方法计算出来的结果相近，只有1%左右的偏差。在抗力比较时，PKPM计算值超过手算计算出来的数值。当建筑结构墙段中段没有构造柱时，手算计算出来的结果与PKPM计算出来的结果没有较大的误差。
三、PKPM计算方式的优势
1、PKPM计算方式在计算时具备着全面性。在计算砌体结构抗震性能时，手算没有考虑建筑结构中的构造柱，而PKPM计算方式对建筑结构的构造柱进行考虑，体现了PKPM计算方式具备着全面性。
2、在利用PKPM计算方法进行砌体结构抗震性能计算得出，当建筑结构中的构造柱参与抗震性能中时，建筑墙段的抗力就会得到相应的提高。
3、利用手算方法对砌体结构的抗震性能进行计算时，当不考虑建筑结构的构造柱时，手算方法有着很大的安全性和准确性。在比较分析中，PKPM计算方法对砌体结构抗震性能进行计算时，其计算结果与手算计算结果非常接近，同时PKPM计算方法全面的考虑了建筑构造柱。因此，PKPM计算方法比手算方法在计算砌体结构抗震性能时，有着很高的准确性和可靠性。
4、在验算砌体结构抗震时，采用PKPM计算方式，对建筑结构墙段中部构造柱的抗震作用也进行仔细的考虑。同时在利用PKPM软件验算抗震时，在很大程度上节省了手算需要花费的时间和成本，从中可以看出PKPM计算方式有着一定的科学性和安全性。虽然在建筑结构中，利用手算方法进行地震验算，有很大的安全性，但是PKPM计算方法所计算出来的结果与手算方法非常接近，因此，PKPM计算方法具备着很大的安全储备性能。
总结
在砌体结构抗震验算中，为了保证建筑结构的稳定性和安全性，有着较高的抗震性能，确保人们的生命安全和财产安全，必须要保证建筑结构抗震验算结果具备着安全性、稳定性和科学性。在有效利用PKPM计算方法时，其计算方法具备着全面性、科学性和准确性，在很大程度上提高了建筑结构抗震验算结果的安全性和稳定性，以此提高了建筑结构的稳定性和安全性，确保了建筑工程质量的过关，保证了人们的生命和财产安全。
参考文献：
[1]韩腾飞，李永录.砌体结构抗震验算手算与PKPM计算比较分析[J].山西建筑，2010，38（29）：156-158.
[2]施养杭.石粉在石砌体结构抗震加固中的应用研究[J].天津大学建筑工程学院，2003，37（06）：13-15.
[3]杨星.PKPM结构软件从入门到精通[M].中国建筑工业，2008，35（03）：19-25.
[4]张宇鑫，刘海成，张星源.PKPM结构设计应用[M].上海同济大学，2006，35（11）：119-125.
[5]李民.PKPM抗震计算时构造柱布置浅谈[J].山西建筑，2010，37（06）：169-171.