PMSAP接力SATWE模型人防工况注意事项

徐卫东

中国建筑科学研究院有限公司北京构力科技有限公司 北京 100013

[摘要] PKPM软件也是设计中最常用的软件之一，大家更多使用的是PKPM软件中SATWE模块，但是PMSAP模块也越来越多的被广大设计人员使用起来，PMSAP模块也是类似SATWE模块，可进行常规多高层模型的计算，但是PMSAP模块的应用范围要比SATWE应用的范围更广。SATWE模块是偏向于层概念比较明确的结构，而PMSAP模块在此基础上，还可以针对层概念不明确的结构，比如复杂的体育场馆，空间网架网壳，管桁架，光伏支架，栈桥等类型的结构都可以进行相应的有限元分析及设计，对于我们日常设计中遇到的复杂超限模型，往往需要两套结构软件进行校核时，也可以选择SATWE与PMSAP两款软件进行校核。同作为PKPM产品下的两款计算软件，在模型数据这块是无缝对接的，但是很多使用PMSAP的设计人员刚开始用时并不清楚一些工况如何进行设置，本文设计人员遇到的人防工况为例，详细介绍在PMSAP软件中如何进行人防工况的设置，通过本文的介绍，广大设计人员也将对PMSAP软件中自定义荷载工况有所熟悉，流程与SATWE中的自定义工况有所差异。

[关键词] 人防工况；等效静荷载；自定义工况

1 SATWE与PMSAP对接人防荷载的处理

很多设计人员在使用SATWE软件中进行荷载布置的时候，在遇到人防荷载的情况时是比较方便施加的，如下图所示，通过人防设置菜单下的人防设置来进行设置人防等级，对应相应人防等级，程序会默认一个顶板人防等效静荷载，会针对本层所有房间默认都布置上，设计人员可以根据自己的工程情况进行局部房间上的人防等效静荷载进行调整或者删除，对于删除掉人防等效静荷载的房间，程序则默认为非人防区域，对于非人防区域程序默认执行的最小配筋率及在计算中的材料强度均不做相应的调整。

图1 人防设置

最近使用SPAS+PMSAP软件的设计人员也越来越多，相对于SATWE来说，PMSAP软件计算的范围更广，更适合于空间复杂的工程项目，但是在PMSAP中，对于人防荷载如何施加，好多设计人员也反馈在PMSAP软件中进行荷载值定义的时候，发现并没有人防工况，如下图2所示。

图2 PMSAP中荷载定义

上述图2中，荷载工况类型框中发现没有人防荷载工况，于是选择增加工况，弹出对话框如下图所示，该处如何输入呢，很多设计人员看到这个界面后感觉PMSAP中好像实现不了人防荷载的定义，下面就给各位设计人员介绍下PMSAP软件中针对自定义工况的使用及如何实现人防工况的定义。

图3 PMSAP中自定义工况规则

在PMSAP软件中，荷载工况类型列表框中显示的是当前操作的荷载工况的名字，荷载工况的名字具有以下的形式：“自定义荷载工况名称-XXX”。其中“自定义荷载工况名称”为用户输入的任意字符串，是该荷载工况的全名，可以包含汉字；“XXX”为该工况名字的缩略名字，这个缩略名字在后面的任意工况组合和 PMSAP 计算结果显示中要用到，建议用户输入的缩略名字为字母和数字的组合，长度不大于 3 个 ASCII 码，例如:TPH，WX3，AUX 等。荷载工况的全名和缩略名之间以“-”（用单字节输入方式）分割。

设计人员虽然可以自定义任意荷载，但是需要注意的是在PMSAP中，是有一些保留字的，PMSAP 计算程序根据这些保留字识别默认工况，用户不要使用，否则会造成混乱，这些保留字如下图。

图4 程序中默认的保留字字符

从上图4中可以看出，如果需要定义人防工况，系统是保留字符为ADV，需要按照特定的格式进行指定，以下以一个简单案例来说明PMSAP软件是如何对接PMCAD中的人防工况的。

在PMCAD中建立一简单模型如下，人防等级设为常五级，顶板人防等效静荷载默认为80kN/m²，为了更有一般性，将板面上的人防等效静荷载做如下修改，图中橙色人防等效静荷载为0kN/m²，即非人防区域；粉色区域为默认的80kN/m²；灰色区域为10kN/m²。

图 2 板面等效静荷载

该模型计算完后再结果中查看人防单工况下的杆件弯矩如下图6所示：

图6 SATWE中人防工况下的弯矩

将该模型导入PMSAP软件中，打开SPAS+PMSAP模块，如下图7所示，进入之后，选择菜单栏导入PM/SAT菜单，程序即可无缝对接SATWE中的模型，PMSAP软件与SATWE软件常用做两套软件进行对复杂超限模型的计算校核。

图7 SPAS+PMSAP软件

图8 PMSAP接力SATWE模型

我们在PMSAP中打开计算参数对话框，在地下室一栏中可以看到PMSAP软件中默认是可以接力SATWE中定义的人防工况，但是这里需要注意的是，这个地方接力的仅仅是SATWE中定义的人防等级，也就是说PMSAP软件中接力的过来后，对于人防层可以准确识别，但是对于人防层中的顶板上的静荷载不能准确接力SATWE中人为干预过的人防区域，PMSAP中默认接力过来后，人防层的楼板等效静荷载这里将全部默认为80kN/m²，这里一定要引起设计人员的注意。

图9 PMSAP软件接力的人防信息

如果需要把PMSAP中接力过来的模型人防荷载调整为跟SATWE中完全一样，需要按照如下进行，SATWE的模型接力到PMSAP中，打开参数对话框，即上图9中，把人防等效荷载80kN/m²改为0kN/m²，然后在荷载栏中，选择荷载定义菜单，弹出对话框如图2所示，选择增加工况，即在图3所示的对话框中做如下修改，如下图10所示，标识符ADV，名称写好后，其余选择不用任何修改，程序会自动根据内部该标识符进行相应组合及材料强度的调整。

图10 人防工况补充定义

定义好人防工况后，如下图所示，左侧列表中即出现竖向人防工况，在工况下进行面荷载的定义，这里按照SATWE中，定义的两个面荷载如图中所示。

图11 人防荷载补充定义

选择荷载布置，按照SATWE中相同的人防等效静荷载进行布置，布置好后，PMSAP中的板面会显示出相应的人防荷载，如下图12所示。

图12 PMSAP中人防荷载的布置显示

运行PMSAP软件进行模型计算，计算完后，同样可查看在人防单工况下的杆件内力，如下图13所示。

图13 PMSAP中人防工况杆件弯矩

对比图6和图13两款软件计算结果，为了能显示清楚局部内力，对比截图如下图14所示，左侧是SATWE的结果，右侧是PMSAP中的结果，对比内力可发现两款软件中在人防等效静荷载工况下的弯矩基本是完全一致的，中间板跨最大弯矩SATWE中为590.1kN·m，PMSAP中同位置处的弯矩为589.9kN·m，其他位置处的弯矩如下图所示。

图14 SATWE与PMSAP局部内力对比

2 总结

本文主要跟大家分享了人防荷载工况在SATWE中与PMSAP软件中进行模型导入时如何对接的问题，在SATWE中，设计人员可在建模中比较方便的进行人防等级的设置，设置完后，还可以对楼板上的等效静荷载进行人为的干预修改；如果需要用PMSAP作为第二套软件进行计算结果的校核时，就需要把SATWE中的模型导到PMSAP软件中，PMSAP软件接力人防工况的时候默认是接力的SATWE中设置的人防等级信息及该人防等级下的等效静荷载，如果板面实际上的等效静荷载与人防区域有人为改动过，这个时候就需要在PMSAP软件中的计算参数中做相应调整，在地下室信息中把接力过来的人防等效静荷载修改为0，PMSAP程序人为目前所有板面上的人防等效静荷载均为0，也即无人防的区域的状态；然后到前面荷载中采取自定义的方式进行人防工况的定义，人防工况的定义名称需要按照一定的规则进行设置且含有标识符，具体详见上文所述，之后在该工况下根据实际的人防区域增加相应的等效静荷载，选择荷载布置，进行人防板块区域等效静荷载的布置，PMSAP程序会根据相应的标识符自动识别为人防工况下的荷载进行后续相应的内力计算及杆件设计。

对于日常设计中，我们设计师朋友们如有遇到一些复杂的模型或者一些不规则的结构，可以考虑PMSAP软件作为第二套软件进行计算分析或者对模型的校核。

参 考 文 献

[1] PMCAD结构平面CAD软件用户手册.

[2] SATWE多层及高层建筑结构空间有限元分析与设计软件用户手册.