PKPM结构CAD软件在水工建筑物结构设计中的运用[精品].doc

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1、PKPM结构CAD软件在水工建筑物结构设计中的运用PKPM结构CAD软件在水工建筑物结构设计中的运用摘耍：以南宁市可利江环境综合整治工程联合补水泵站设计为例，主要针对PKPM系列软件在水工建筑物结构设计工作中的运用进行分析探讨。关键词：PKPM；水工建筑物结构设计；泵站；运用中图分类号:S611文献标识码：A1软件介绍PKPM系列CAD软件是由屮国建筑科学院研发的一组包括建筑设计、结构设计、设备设计和各类基础设计在内的综合CAD系列软件。该软件通过三维建模，采用空间组合结构有限兀分析，完成建筑结构在恒、活、风、地震力作用下的内力分析、动力时程分析及荷载效应组合计算，可进行

2、活荷不利布置计算、底框结构空间计算、吊车荷载计算,并可将上部结构和地下室作为一个整体进行分析，完成钢筋混凝土结构截面配筋计算，并最终形成施工图。2软件在水工建筑物设计的运用随着我国综合实力的增强，国民经济的持续快速增长，社会的不断进步，设计思想也在不断更新，城市水利工程设计已不再只单纯考虑满足泄洪、排涝等基本功能需求，还与工程所在城区周边设施建设相结合，从而达到设计建筑物与环境相协调，与环境美化融为一体的目的。因此，水工建筑物设计也不再局限于以往的建筑样式简单，体型单一的特点，结构体系日趋多样化，建筑平而布置与竖向体型也越来越复杂。如何运用现代设计软件高效、准确的对复杂水

3、工建筑物结构体系进行内力分析与设计，缩短设计周期，提高效率成为各位设计人员关心的重点。现以南宁市可利江环境综合整治工程联合补水泵站设计为例,主要针对PKPM系列软件中的PMCAD建模、结构SATWE软件、基础JCCAD在水工建筑物实际设计工作中的运用进行分析探讨。2.1工程概况南宁市可利江环境综合整治工程联合补水泵站总装机容量为4X355+250=1670kW,其中备用机组一台，单机容量为355RW,等别为IH等，主耍建筑物为3级。泵站位于可利江出口处左岸，地貌上属邕江I【级阶地，泵站所处位置地而高程为73.2m〜75.Im,区域地下水位高程为64.57m〜68.36m,

4、泵站场地土层分布自上而下分别为：粘土层、粉土层、粉砂层、园砾层、泥岩层。泵站设计为框架结构，主体为椭圆型，底层占地总长28.00m,总宽21.00m（地上轮廓尺寸），地下五层，地上一层，建筑高度31.60m,总建筑面积2309o泵站平面布置及典型横剖面图见图1、图2。图1联合补水泵站平面布置图图2联合补水泵站横剖而图2.2结构模型的建立南宁市可利江联合补水泵站为六层框架结构，地下五层，地上一层。考虑吊车荷载等的输入及导荷，实际建模通过8个结构标准层来完成空间模型的建成。由于泵站的建筑造型为椭圆型，在PMCAD软件的人机交互建模中，没有直接绘制椭圆轴线的命令，因此泵站模型的

5、基础轴线必须通过命令行输入完成，具体步骤如下：（1）在“命令行”中键入“ellipse”命令，根据程序在“命令行”的提示输入椭圆的端点：“！0,0”。（2）根据程根据程序在“命令行”的提示输入椭圆的另一端点：“28000,0”。（3）根据程序在“命令行”的提示输入椭圆的另一条半轴的长度：“10500”o（4）至此，程序已自动绘制完成泵站的椭圆线形，但此吋轴线并没有形成，还须在“命令行”中输入命令“explode”,然后点取椭圆线形将图素分解成折线。（5）再次输入命令“explode”,然后点取椭圆，并保存图形。注意：在这个步骤中，对图形的保存是其中的关键。椭圆网格线的形成

6、必须通过保存图形这个步骤才能形成网点，程序才能最终生成椭圆轴线。（6）椭圆轴线形成后，再按照PMCAD人机交互建模的常规方法补充完善泵站的其他轴线的输入，完成泵站标准结构层模型的建立。2.3结构计算泵站模型完成后，转入SATWE接PM对泵站进行整体结构计算。由于南宁市可利江联合补水泵站属半地下室结构，地下五层，地上一层。在结构分析与设计中，泵站上部结构与地下结构应作为一个整体统一考虑，因此在进入结构内力配筋计算前，必须注意在总信息屮对地下室转换层进行定义，以便软件进行正确的内力调整。2.4基础设计南宁市可利江联合补水泵站位于可利江出口处左岸，场地处于邕江II级阶地与可利江

7、河床过渡斜坡地带，斜坡平缓，台地地面高程为70.2m~82.8m。泵站所处位置地面高程为73.2m~75.Im,设计基础置于56.8m的弱风化泥岩上，根据地质勘探成果，允许承载力为350kPao设计考虑通过分级放坡完成基坑开挖，分段回填完成泵房下部结构施工，泵站井壁外围场地使用开挖土回填至81.50m高程。泵站设计基础底板厚2m,挑出宽度加，在实际操作计算中考虑作为筏板进行基础计算。PKPM的JCCAD软件可以自动读取PMCAD、SATWE软件牛成模型的上部结构中与基础相连的各层柱、墙、支撑布置信息，自动完成基础模型的布置，并