现行结构计算软件的问题与思考

中国建筑网带来现行结构计算软件的问题与思考，希望能给大家带来帮助。

一、结构计算软件使用状况

随着结构设计软件发展，结构设计“演变”成“规范+电算”，并称为“规范和一体化计算机程序的操作工具”，结构设计应该是这么简单吗？工程设计中常用一句话来对待建筑师和业主，“这程序算不下来或程序通过了”。似乎结构设计完全由“程序”来决定的。

程序的免责声明：“用户必须注意，程序的准确或可靠性开发者未作直接或暗示担保，使用者必须了解程序的假定并独立的核查结果。”意思是：计算结果的对与错，有什么不足，能否用于工程设计，程序概不负责。还有的程序声明，“希望设计者再用其他程序核实一下。”程序对自己都不自信，设计者怎么还奉若神明呢？

设计者应了解程序编制原理，计算假定和模型，计算结果存在的问题。如某设计17层楼筏板基础，先前使用软件计算，设计的板厚1.6～1.8m，后经分析、研究，19层楼的筏板板厚1.4m就可以了。其原因是前者不了解有限元分析筏板边界不连续的缺点，盲目依赖程序造成工程浪费。

二、结构计算软件的问题

目前国内结构设计中广泛采用的计算机程序PKPM有很多不当甚至错误。

1、所谓整体计算（上部和基础一起）的模型是错误的。因为规范没有此要求，一般不须考虑。它为了能够计算，做了并不存在的计算假定，如假定地下室侧墙刚度无穷大，它假定无数洞口同上部窗口一致，这是违背客观实际的。地下室侧墙后填土，它做了种种假定来适应地震时产生的位移使其产生被动土压力，这个假定缺乏定量分析，脱离实际。与以前按结构原理的分析、计算背道而驰。试想想：计算假定错误，其结果能正确吗？他们乱编我们不能乱用啊！它声明“计算结果仅供参考”，“参考”仅是借鉴而已，当成设计依据，出了问题那就是我们这些设计者的责任了。

2、框架结构“应”进行薄弱层验算的未编入程序，而“宜”进行薄弱层验算的却编入程序。程序应该告之设计者，怎样利用计算机“应”进行验算，因为国内已有理论公式。

3.剪力墙、端柱的计算简图并不都符合实际，并且规范上的“平截面假定”也未必合理，应告之设计者根据经验调整。

4.筏板计算边界不连续应告知设计者，避免给缺乏这方面知识的设计者在计算中造成浪费。软件采用上世纪三十年代过时了的“薄板理论”来编制程序，以此来“适应市场”的需求是不应当的。当今国内已有较为先进的“厚板理论”并且浙江大学等已编入了程序。后者比前者节省工程造价约20%～30%。因此结构软件程序编制是应该不断工程理论发展不断改进完善。

5.PKPM与天津大学的CRSC程序都能对异形柱结构进行计算，用前者计算的柱轴压比方柱小0.1，而后者计算的结果是0.25，前者虽然也采用了双偏压计算，但比后者小很多，这是偏于危险的！正确的选择程序不仅是对开发商负责，也是对工程负责！

6.薄壁型钢规程全部套用美国，而美国规范荷载、材料的分项系数却比我国大很多，如此计算结果偏小，尤其纵向刚度太差，如按PKPM等软件设计计算造成严重后果的工程实例不在少数。我国雪荷载规范虽然由30年一遇提高到50年一遇，但对以承受雪荷载为主的轻钢结构（如门式刚架）仍旧不配套，有经验的设计者应该认识这一点。2007年东北南部一场大雪造成70%轻钢结构厂房不同程度的倒塌、损坏，这和对轻钢结构规范和软件认识不足不无关系。另外开发商对设计产品质量识别能力不高，也算原因之一吧。

7.工程实践中被证明很好的计算方法没有编入程序。如楼板的计算程序编制依据“静力手册”，随着支座刚度不同的假设，将影响计算精度。而工程上常用的计算方法“等跨连续双向板弹性实用计算方法”却没有编入程序，说明编制者没有实践经验，很遗憾。

三、结论

结构计算软件开发和广泛的使用无疑极大提高了结构设计的效率，但我们结构设计人员应清醒地认识到，软件也是有局限性，存在缺陷的。软件终究是“工具”，不能“包打天下”，“电脑”代替不了“大脑”。结构设计人员还应加强理论学习，让软件成为我们的“得力助手”。