YJK钢结构与PKPM对比
YJK与PKPM对比
YJK与PKPM对比YJK和PKPM计算之间的比较和差异（内部培训材料，仅供学习参考）YJK和SATWE都使用三维杆单元来计算梁和柱，使用壳单元来计算剪力墙和楼板（楼板或膜单元），它们在这方面是相同的然而，YJK 从SATWE不能满足当前工程需求的大量需求这一事实出发，采用了比SATWE更先进的机械有限元计算和分析技术。
机械有限元是一个不同于工程设计的技术领域。
YJK采用了当今该领域产生的大量先进技术，适用于YJK的机械有限元核心计算，这是目前越来越复杂的工程计算。
在北京大学力学系陈普教授团队成果的基础上，陈普教授担任北京大学力学系系主任，是袁吴明教授SAP84团队的核心骨干。
他在国外做了十多年的博士后，在美国的CSI公司工作。
陈普教授在工程计算方面有着深厚的造诣，应该是中国静力和动力计算及求解方面的顶尖专家之一。
YJK机械有限元核心计算的改进如下:1 .采用该领域的大量先进技术，如生死单元技术，实现一个模型的多重计算；合理应用偏心刚性区域、主从节点、协调不协调单元等技术（简称MPC），通过在指定的自由度和一个或多个自由度之间建立一定的关系，并在构件偏心处理、短梁与短墙的融合、刚性楼板、刚性连接、墙与墙的不协调关系等方面加以应用，可以避免计算异常，提高计算稳定性，减少计算单元的数量。
在墙体单元的优化计算和精度、适应性、稳定性计算等方面都有了很大的改进。
局部振动鉴别以发现模型缺陷；有效质量系数自动达标算法:一种新的偶然偏心算法（瑞利-里兹投影反射光谱法）；新的重力二阶效应算法等2，它补充了SATWE比例阻尼算法中缺少的许多功能:在计算地震作用时，混凝土结构和钢结构组成的混合结构可以根据不同的阻尼比进行计算。
根据应变能的加权平均值计算等效阻尼比，属于抗震规范第10.2.8条要求的“模态阻尼比法”。
地震作用计算采用里兹矢量法:Etabs、Midas等软件也提供了地震作用质量参与系数不易计算的情况，如大型多塔结构、大跨度体育场结构、大型平面结构、竖向地震作用计算等。
YJK钢结构与PKPM对比
YJK钢结构与PKPM对⽐YJK钢结构与PKPM对⽐：1.YJK⽀持⽯化设备的建模和计算，并将⽯化设备的⽴式设备转成结构壳元参与整体结构计算；PKPM⽆此项功能。
⾃动计算空旷钢结构构件上的设备风荷载、地震作⽤以及设备重、充⽔重、操作介质重等及荷载组合2.YJK可将吊车梁布置在结构中真实考虑吊车梁的作⽤和刚度并在钢结构施⼯图⾃动对吊车梁进⾏计算和出图。
PKPM只能通过⼯具箱才能对吊车梁进⾏计算。
布置吊车梁在钢结构施⼯图通过吊车梁控制参数⾃动完成吊车梁的验算和出图详细的吊车梁强度、稳定、挠度以及加劲肋、焊缝和吊车疲劳验算等结果完整的计算书输出钢结构施⼯图整体节点三维造型3.YJK钢结构可按屈曲分析模态考虑整体缺陷；PKPM不能考虑整体缺陷。
YJK按照即将颁布的新的钢结构设计规范5.2节，结构整体初始⼏何缺陷模式可按最低阶整体屈曲模态采⽤，框架结构整体初始⼏何缺陷代表值的最⼤值可取为H/250，H为框架总⾼度。
根据即将颁布的新的钢结构设计规范和现⾏的钢结构规范⼆阶弹性分析分析应合考虑初始⼏何缺陷的影响。
新的钢结构设计规范5.1.6结构内⼒分析可采⽤⼀阶弹性分析、⼆阶弹性分析，应根据式（5.1.6-1、2）计算的最⼤⼆阶效应系数，来选⽤适当的结构分析⽅法。
勾选“进⾏屈曲分析”参数后，软件将进⾏整体结构的屈曲分析计算，得出各阶屈曲特征值以及屈曲模态。
在Wmass.Out⽂件中的结构稳定计算结果之后增加屈曲计算结果的内容，输出各模态的屈曲因⼦。
4.YJK对于型钢砼构件设计可以按照《型钢规程》JGJ138-2001或《钢⾻规程》YB9082-2006进⾏设计；PKPM只按照《型钢规程》JGJ138-2001设计。
5，YJK可对钢构件整体优化选截⾯设计；PKPM只有⼆维计算才有优化的功能。
YJK在“设计结果”的“设计⼯具”菜单下，可对钢构件截⾯进⾏优化设计，此功能可与钢构件应⼒⽐分布图配合使⽤。
菜单如下：截⾯优化菜单截⾯优化设置6，YJK钢结构施⼯图节点图⽀持三种绘图⽅式，出图量少，三维显⽰，分层显⽰的节点设计结果直观，灵活切换，⽅便快捷，显⽰效果好；PKPM版本⽀持全节点详图⽅式，详图中标注容易打架，图⾯较乱，且查看三维模型需切换菜单，操作繁琐。
与PKPM对比问题
与PKPM对比计算结果不同问题的回复一、对于由PKPM转来的数据必须让用户提供PKPM原模型数据对于用户提出的YJK计算结果和PKPM不同的问题，用户必须提供PKPM的数据。
如果用户没有提供PKPM原模型的数据，应首先回信向用户索要。
没有得到PKPM数据前可先不直接回复，最多请用户查看设计结果下的帮助文档“YJK与PKPM差异”，在设计结果——工程对比文本菜单下按【F1】。
二、一般操作流程1、进行PKPM计算应尽量按照PKPM较新的版本进行计算。
1）运行PKPM的PMCAD主菜单1：模型与荷载输入；打开模型后，必须进行存盘退出的操作，即生成当前PKPM版本的数据格式。
2）运行SATWE的主菜单1：接PM生成SATWE数据在这里必须执行2个标注了“必须执行”的菜单：分析与设计参数补充定义、生成SATWE 数据文件及数据检查。
查看用户在SATWE输入的计算参数。
常见到用户勾选了“对所有楼层强制采用刚性楼板假定”。
如果用户对比的内容是周期比、位移比、等整体指标，可以按照刚性板假定模型对比，但对于一般的内力、位移、配筋等内容，按照刚性板模型的对比没有意义，因此这里应改为不勾选“对所有楼层强制采用刚性板假定”。
注：可在刚性板模型计算的内容是：（1）位移比和位移角；软件对水平地震力的位移取强刚模型下的结果，对计算位移比的地震指定水平力采用强刚模型下的结果。
（2）层刚度（层间剪力与层间位移的比）；软件对计算层刚度的层间剪力与层间位移均采用强刚模型下的地震力（但此时wzq.out 中输出的是非强刚下的地震剪力）和位移结果计算。
（3）周期比；软件采用强刚模型下计算出的周期计算周期比。
（4）整体稳定验算；软件采用强刚模型下的地震力和位移计算整体稳定。
（5）图形中的位移标注；各地震计算工况的位移均采用强刚模型下的结果。
3）运行SATWE主菜单二、结构内力、配筋计算；2、转PKPM数据到YJK为了节省时间，转PKPM到YJK的操作可在SATWE生成数据后进行，转换完数据先进行YJK的计算，并同时进行SATWE计算。
盈建科次梁底部钢筋比PKPM小很多
次梁底部钢筋比PKPM小很多（邮件19298）一、用户问题邮件192981，标题：盈建科计算单向板时次梁底筋比PKPM小很多单向板布置处的次梁底筋，用YJK计算出来的底筋比PKPM小很多，面筋却没有多大变化。
而十字梁布置那块，两个软件却没有多大变化。
我为了简化模型，同时不考虑地震作用跟风作用，只计算恒+活。
经过查询内力，发现梁调整前、后内力基本是一致的，唯一不同的是梁内力包络图差别挺大。
二、计算结果对比如上配筋简图所示，用户所指的是次梁的下部最大钢筋，YJK分别为11、8、8，而PKPM为12、12、12。
三、差别原因分析对比1、内力相同查看第3跨梁的构件信息，对比内力计算结果，几乎完全相同：2、弯矩包络不同接着在构件信息中查看梁下部弯矩包络设计值对比，PKPM比YJK大得多。
3、PKPM采用简支梁弯矩控制下部配筋从上看出，PKPM采用的组合号都是0，这意味着它采用的是简支梁跨中弯矩的50%作为最大控制弯矩参与组合，而YJK采用的组合号是2，即1.2*恒+1.4*活，因此组合值PKPM比YJK大得多，这就是梁下部钢筋PKPM比YJK大的原因。
四、《高规》的相关条文1、条文说明《高规》5.2.3：在竖向荷载作用下，可考虑框架梁端塑性变形的内力重分布对梁端负弯矩进行调幅，并应符合下列规定：1 装配整体式框架梁端负弯矩调幅系数可取为0.7-0.8,现浇框架梁梁端负弯矩调幅系数可取为0.8-0.9；2 框架梁端负弯矩调幅后，梁跨中弯矩应按平衡条件相应增大；3 应先对竖向荷载作用下的框架梁端进行调幅，再与水平作用产生的框架梁端弯矩进行组合；4 截面设计时，框架梁跨中截面正弯矩设计值不应小于竖向荷载作用下按简支梁计算的跨中弯矩设计值的50%。
这里讲的是框架梁端负弯矩调幅0.8-0.9后，框架梁跨中截面正弯矩设计值不应小于竖向荷载作用下按简支梁计算的跨中弯矩设计值的50%。
条文首先限于框架梁，而且是进行调幅的框架梁。
YJK分析设计和pkpm的不同
一、有地下室时1、对“有地下室工程”的地震振型参与质量结果的复核《高规》5.1.13规定：“计算振型数应使各振型参与质量之和不小于总质量的90%。
”当结构存在地下室时，当传统软件给出的有效质量系数达到90%以上，甚至达到99%，多数情况下这个给出的值将是偏高的。
可以将同样的模型转换到其它软件计算即可得到这样的结论。
或者当传统软件给出的有效质量系数达到99%时，原本说明已经达到地震作用理论上的最大值，但只要继续增加计算振型个数再计算，程序给出的剪重比还会大幅增加，有时增幅达到30%以上。
这就说明它第一次计算时将地震力少算了，质量系数达到99%属于虚报的情况。
由于一般的民用建筑都带有地下室，在其它类型结构中地下室也常常存在，因此这个问题的影响范围是很广泛的。
解决了传统软件地震力可能少算质量系数的情况。
2、地下室外墙不对称布置时的水土压力计算地下室外墙上作用有水土压力荷载时，水压力和土压力应作为墙的面外荷载，加载到上部结构整体计算模型中计算。
但是传统软件对地下室外墙上的水土压力荷载仅能在配筋时简化考虑，没有加到整体计算模型上，当地下室外墙不对称布置时，特别是在某方向上单边布置时，会形成整体计算中没有考虑水平荷载的重大疏漏。
改进方法是整体计算考虑水土压力等水平荷载。
解决了传统软件没有在整体计算时考虑地下室外墙上的水土压力荷载，而可能造成的安全隐患。
3、对“承受水土压力的地下室外墙”或“剪力墙承受面外荷载”的计算复核设计地下室外墙时，传统软件有限元计算时不能计算剪力墙承受面外荷载的情况，即整体计算时没有加载面外荷载，而只是在地下室外墙的截面配筋设计时才考虑面外荷载，并采用了简化模型计算，即将每层外墙按照竖向1米条带、两端支撑在楼板上的单跨模型计算。
这种方法由于不能考虑竖向各层连续的因素、将墙的周边支撑简化为上下两端支撑等，常造成地下室外墙配筋过大。
YJK的有限元计算可以计算剪力墙承受面外荷载的情况，即整体计算时加载了面外荷载，对承受面外荷载的墙给出墙的面外弯矩和配筋，由于整体有限元计算是按照各层连续、墙周边弹性支撑的精确模型完成的，配筋符合实际情况，减少了地下室外墙配筋过大的异常现象。
为何梁配筋PKPM为1000而YJK不超限
为何梁配筋PKPM为1000而YJK不超限一、用户问题邮件19961为什么梁配筋PKPM为1000而YJK不超筋？如在24层如下图，圈中梁，SATWE支座负筋显示1000，超限，而YJK为42，正常不超限。
从该梁计算书可以看出，SA TWE 和YJK 的最大弯矩分别为-478和-474，基本相同。
但配筋面积SATWE 输出99999，YJK 为4197。
二、差别原因分析PKPM 平面配筋简图中显示1000，计算文本中显示99999，这表示它经过某种判断已经认为梁配筋超限。
这种判断可在PKPM2003年出版的《钢筋混凝土构件设计原理及算例》书的2.1.4节公式（2-24）查出。
在PKPM 软件中，有一个“极限弯矩”的概念，该“极限弯矩”表示为：2u 100.5c M f bh α=当设计弯矩大于“极限弯矩”，PKPM不再进行配筋计算，而是认为截面异常，直接给出计算面积99999的输出，这种输出在配筋简图显示为1000。
经过我们的测试和对比，在很多情况下，当设计弯矩超过“极限弯矩”时，实际计算的受拉钢筋还未达到最大配筋率。
所以，在YJK软件中，不进行这样的“弯矩超限”判断，而是根据设计弯矩计算真实配筋（当截面受压区高度达到界限高度时，通过增加受压钢筋来平衡弯矩），通过配筋率来判断是否超限。
对于同样这根梁，YJK配出钢筋2.33%，并不超限。
三、结论当梁截面高度较小、或者梁承受的弯矩较大时，比如在梁的支座位置，或者在铰接次梁的跨中位置，PKPM配筋常输出1000（简图上）或者99999（文本上），这种情况表明PKPM没有进行通常的配筋计算，而是通过“弯矩超限”判断梁配筋超限。
在YJK软件中，不进行这样的“弯矩超限”判断，而是根据设计弯矩计算真实配筋（当截面受压区高度达到界限高度时，通过增加受压钢筋来平衡弯矩），通过配筋率来判断是否超限。
所以，YJK可以根据设计弯矩真实计算钢筋，不会出现PKPM的配筋99999异常问题。
PKPM与YJK计算结果常见差异分析
有地下室时的有效质量系数
计算振型个数 21 Midas YJK
有效质量系数：X 方向: 76.31 % 77.39% Y 方向: 78.40% 77.64%
基底剪力：X 方向: 16660.6 17253.5 Y 方向:
1.41% -0.97% 3.56%
Midas与YJK对比 14
有地下室时的有效质量系数
条有明确规定，规范组亦如此答复)
19
PKPM与YJK软件墙柱轴压比的对比
20
PKPM与YJK软件墙柱轴压比的对比
21
YJK计算重力荷载代表值时，不考虑活荷 载按楼层折减
• PKPM:=1.2(4823.9+0.5*0.55*789.7)=6049.281 KN • YJK:=1.2(4723.2+0.5*782.7)=6137.46 KN
29
YJK与PKPM计算结果的差异及产生的原因
• 梁正截面设计时，如果有轴力，
– YJK取同一组合下的弯矩、轴力进行配筋设计；有控制 参数确定梁在压弯状态下是否按柱配筋；
– PKPM先计算地震、非地震组合下轴力最大值，然后将 该轴力与各组合弯矩一起计算配筋；
30
YJK与PKPM计算结果的差异及产生的原因
• 转到PKPM
• 模型、荷载能转； • 设计参数不能转，可能存在在PMCAD中修改参数无法保存
问题，可尝试在SATWE前处理中修改设计参数； • YJK中已经按标准层设置的参数无法转过去，如箍筋等级
、钢号等； • 在YJK中用空间结构菜单建立的模型部分不能转到PKPM。
6
YJK与PKPM计算结果的差异及产生的原因
• 内筒冲切验算采用以下公式：
– 式中冲切力Fl等于上部荷载减冲切锥内的桩、土反力之和。 – 冲切锥内桩、土反力取决于计算方法，以框筒结构平板式筏基为
YJK分析设计和pkpm的不同
一、有地下室时1、对“有地下室工程”的地震振型参与质量结果的复核《高规》5.1.13规定：“计算振型数应使各振型参与质量之和不小于总质量的90%。
”当结构存在地下室时，当传统软件给出的有效质量系数达到90%以上，甚至达到99%，多数情况下这个给出的值将是偏高的。
可以将同样的模型转换到其它软件计算即可得到这样的结论。
或者当传统软件给出的有效质量系数达到99%时，原本说明已经达到地震作用理论上的最大值，但只要继续增加计算振型个数再计算，程序给出的剪重比还会大幅增加，有时增幅达到30%以上。
这就说明它第一次计算时将地震力少算了，质量系数达到99%属于虚报的情况。
由于一般的民用建筑都带有地下室，在其它类型结构中地下室也常常存在，因此这个问题的影响范围是很广泛的。
解决了传统软件地震力可能少算质量系数的情况。
2、地下室外墙不对称布置时的水土压力计算地下室外墙上作用有水土压力荷载时，水压力和土压力应作为墙的面外荷载，加载到上部结构整体计算模型中计算。
但是传统软件对地下室外墙上的水土压力荷载仅能在配筋时简化考虑，没有加到整体计算模型上，当地下室外墙不对称布置时，特别是在某方向上单边布置时，会形成整体计算中没有考虑水平荷载的重大疏漏。
改进方法是整体计算考虑水土压力等水平荷载。
解决了传统软件没有在整体计算时考虑地下室外墙上的水土压力荷载，而可能造成的安全隐患。
3、对“承受水土压力的地下室外墙”或“剪力墙承受面外荷载”的计算复核设计地下室外墙时，传统软件有限元计算时不能计算剪力墙承受面外荷载的情况，即整体计算时没有加载面外荷载，而只是在地下室外墙的截面配筋设计时才考虑面外荷载，并采用了简化模型计算，即将每层外墙按照竖向1米条带、两端支撑在楼板上的单跨模型计算。
这种方法由于不能考虑竖向各层连续的因素、将墙的周边支撑简化为上下两端支撑等，常造成地下室外墙配筋过大。
YJK的有限元计算可以计算剪力墙承受面外荷载的情况，即整体计算时加载了面外荷载，对承受面外荷载的墙给出墙的面外弯矩和配筋，由于整体有限元计算是按照各层连续、墙周边弹性支撑的精确模型完成的，配筋符合实际情况，减少了地下室外墙配筋过大的异常现象。
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YJK钢结构与PKPM对比：
1.YJK支持石化设备的建模和计算，并将石化设备的立式设备转成结构
壳元参与整体结构计算；PKPM无此项功能。
自动计算空旷钢结构构件上的设备风荷载、地震作用
以及设备重、充水重、操作介质重等及荷载组合
2.YJK可将吊车梁布置在结构中真实考虑吊车梁的作用和刚度并在钢结
构施工图自动对吊车梁进行计算和出图。
PKPM只能通过工具箱才能对吊车梁进行计算。
布置吊车梁
在钢结构施工图通过吊车梁控制参数
自动完成吊车梁的验算和出图
详细的吊车梁强度、稳定、挠度以及
加劲肋、焊缝和吊车疲劳验算等结果
完整的计算书输出
钢结构施工图整体节点三维造型
3.YJK钢结构可按屈曲分析模态考虑整体缺陷；PKPM不能考虑整体缺
陷。
YJK按照即将颁布的新的钢结构设计规范5.2节，结构整体初始几何缺陷模式可按最低阶整体屈曲模态采用，框架结构整体初始几何缺陷代表值的最大值可取为H/250，H为框架总高度。
根据即将颁布的新的钢结构设计规范和现行的钢结构规范二阶弹性分析分析应合考虑初始几何缺陷的影响。
新的钢结构设计规范5.1.6结构内力分析可采用一阶弹性分析、二阶弹性分析，应根据式（5.1.6-1、2）计算的最大二阶效应系数，来选用适当的结构分析方法。
勾选“进行屈曲分析”参数后，软件将进行整体结构的屈曲分析计算，得出各阶屈曲特征值以及屈曲模态。
在Wmass.Out文件中的结构稳定计算结果之后增加屈曲计算结果的内容，输出各模态的屈曲因子。
4.YJK对于型钢砼构件设计可以按照《型钢规程》JGJ138-2001或《钢
骨规程》YB9082-2006进行设计；PKPM只按照《型钢规程》JGJ138-2001设计。
5，YJK可对钢构件整体优化选截面设计；PKPM只有二维计算才有优化的功能。
YJK在“设计结果”的“设计工具”菜单下，可对钢构件截面进行优化设计，此功能可与钢构件应力比分布图配合使用。
菜单如下：
截面优化菜单
截面优化设置
6，YJK钢结构施工图节点图支持三种绘图方式，出图量少，三维显示，分层显示的节点设计结果直观，灵活切换，方便快捷，显示效果好；PKPM版本支持全节点详图方式，详图中标注容易打架，图面较乱，且查看三维模型需切换菜单，操作繁琐。
YJK施工图菜单及绘图如下：
节点表: 变量图加表格方式,出图效率高，出图量少。
全节点详图: 详细标注各项数据，清晰易懂，标注自动避让，出图效果好。
单榀框架详图: 立面图和节点详图方式表达直观;
三维显示，分层显示的节点设计结果直观，整楼模型与分层模型灵活切换，方便快捷，显示效果好。
PKPM绘图如下：
7. YJK钢结构施工图节点归并可通过“节点表修改”功能进行节点数量的归并以减少节点数量和图纸出图数量；PKPM节点图出图较多，无法手工进行节点数量的归并。
YJK节点数量归并操作如下：
节点表修改归并菜单
归并前数量
归并后数量将大大减少，同时程序自动验
算，验算后是否通过给出提示
8.YJK对于网架网壳与下部结构自动协同作用，整体计算完成进入钢结构施工图进行网架节点施工图设计和绘图，操作简单易懂，画图清晰；PKPM网架需要先进入PMSAP建下部结构，然后在STWJ建网架部分，再将STWJ 网架部分拼装到PMSAP中进行计算，再次导入STWJ读取内力再出施工图，切入切出，操作麻烦。
YJK菜单如下：
钢结构施工图自动设计球节点并绘制节点图及网架杆件、球编号图和布置图以及详细的材料表。