PKPM的案例
PKPM-CAE建筑仿真模塊正式發布，三大核心應用場景助力復雜結構設計
PKPM-CAE建筑仿真模塊正式發布，三大核心應用場景助力復雜結構設計
1. PKPM-CAE研發背景
PKPM-CAE基于云原生技術開發，支持桌面端和web應用，對標國外主流商業仿真軟件（ABAQUS和ANSYS），擁有自主知識產權的網格劃分內核和通用有限元計算內核，致力于滿足國內土木領域乃至全工業領域的通用仿真分析需求。
PKPM-CAE涵蓋各種常用仿真分析功能（如模態、靜力、穩定性、隱式/顯式動力學、諧響應、譜分析、極限承載力分析等），擁有20余種工程仿真單元類型（如梁、桿、索、板、殼、膜、三維實體、連接單元、表面單元等），包含10余種工程仿真材料本構模型（如金屬、混凝土、巖土等），支持工程仿真中各種非線性類型（如幾何、材料、狀態（接觸和生死單元）等），支持各種常用廣義連接模式（如耦合、綁定、嵌入、以及自定義約束方程和主從自由度等）。
PKPM-CAE還實現了多種建模軟件和分析軟件的集成，提供豐富的外部軟件接口，可導入PKPM/YJK的結構設計模型，ABAQUS/ANSYS的有限元計算模型，同時正在擴展STL、IGS、OBJ、IFC等通用幾何模型接口。
PKPM-CAE目前已發布PKPM-CAE通用仿真和PKPM-CAE建筑仿真兩大模塊。PKPM-CAE通用仿真模塊面向大土木領域乃至全工業領域，PKPM-CAE建筑仿真模塊則致力于滿足建筑結構設計中的各類仿真需求。
PKPM-CAE建筑仿真模塊已于近期正式發布，面向建筑結構設計領域，提供三大典型應用場景。
2. PKPM-CAE建筑仿真三大典型應用場景
PKPM-CAE在建筑工程仿真模擬領域的典型應用場景主要包括三類：①復雜節點靜力/極限強度分析，可以解決結構設計中的復雜節點分析問題。
展開 國產之光—PKPM-CAE通用仿真云計算系統
模擬分析
PKPM-CAE擁有完全自主知識產權的通用有限元分析內核，其分析功能包括模態、靜力、穩定性、隱式/顯式動力學、諧響應、譜分析等，其單元庫包括梁、桿、索、板、殼、膜、三維實體、以及連接單元和表面單元等，支持cpu和gpu多核并行（云版和Linux版）。
圖5 模態分析（帶拉索和預應力）
圖6 靜力學分析
圖7 隱式/顯式動力學分析（彈塑性）
圖8 穩定性分析
圖9 諧響應分析
圖10 譜分析
3. 非線性
PKPM-CAE支持的非線性形式包括幾何、材料（彈塑性）、接觸等，支持生死單元和超級單元技術。
圖11 幾何非線性靜力卷曲示例
圖12 復雜節點彈塑性分析示例
圖13 無梁樓蓋倒塌分析示例
圖14 沖擊侵徹分析示例
圖15 基坑開挖施工模擬示例（生死單元）
4. 廣義連接
PKPM-CAE支持耦合、綁定、嵌入等多種廣義連接，支持自定義約束方程和主從自由度。
圖16 節點綁定示例
圖17 型鋼混凝土嵌入示例
5. 接口
PKPM-CAE提供豐富的外部接口，可導入PKPM結構設計模型或abaqus/ansys等有限元計算模型，同時正在擴展stl、igs、obj等通用幾何模型接口。
圖18 結構設計模型導入（PKPM模型）
圖19 有限元模型導入（ANSYS模型）
四、項目案例
1. 復雜節點分析
構力科技與東南大學建筑設計研究院有限公司合作，采用PKPM-CAE對某綜合樓的復雜節點進行分析復核，與abaqus結果進行對比驗證，分析計算結果基本一致。
展開 如何迅速提高PKPM結構建模速度？
六、 整理PKPM所生成計算書的一些技巧
1.整理計算書：結構模型錄入并優化后設計人員需要整理結構計算書。由于PKPM對構件、荷載信息及配筋文件的圖形方式分別分層保存，一份包括構件、荷載信息及配筋文件的計算書動輒需要打開幾十上百張圖，十分繁瑣。運用一些CAD插件可批量插入PKPM計算書到一張新圖中，便于打印和歸檔（見圖四）。
圖四（ 插件提示1）
2.歸并計算書：一些CAD插件可針對若干層PKPM配筋圖的梁、柱、剪力墻邊緣構件計算結果進行歸并，這給結構設計帶來較大方便（見圖五）。
圖五（插件提示2）
七、 結束語
以上是筆者對于PKPM結構建模的一些心得體會，寫出來與廣大設計人員分享，文中如有不足之處歡迎批評指正。
展開 3分鐘設置模型定時備份，從此無懼pkpm崩潰
在國內，結構設計軟件pkpm可以說是獨占鰲頭。其傻瓜式的操作，黑箱式的處理方式，方便的后處理和施工圖模塊，即使是一個非結構專業的人也能在短時間內學會用pkpm進行簡單的建模和出圖的操作，這一度大幅度降低了結構設計入門門檻，也方便了廣大設計師。
好了以上夸完。下面說一下pkpm一些令人頭大的問題。早期版本的pkpm操作極其反人類，最近幾年或許是由于競爭的加劇，pkpm在操作方面也已經逐漸人性化。但是，從pkpmv3版本開始，筆者就經歷過無數次軟件刪除模型、刪除標準層的情況。例如v4版本只要一用拉伸操作，pkpm就會隨機幫用戶刪除一個或者多個標準層。
建模計算后處理當世無敵 總喜歡刪用戶模型
來自pkpm的溫馨提示:不要忘了刪模型哦~
又比如筆者最近經常遇到的v5.2.3版本，建模轉前處理的過程中突然不動，一看文件夾里面jws，bws文件都已經被刪除或者替換了。
別的結構設計軟件出錯了:我要保護用戶數據！
Pkpm出錯了:立刻刪除用戶數據！
Pkpm也做了各種備份措施，不過實測用處不大，最近好幾次遭遇刪模型，看備份文件基本上都是半天之前的了。如果最近的工作恰巧是密集的建模，那就慘了，你連自己工作進行到哪一步了都不知道。
這個問題筆者也給pkpm官方反映過，曾經他們也修復了一些，但是架不住版本一更新，這個feature又更新回來了。
求人不如求己，本來打算是用萬能的python來解決，但考慮到很可能有更好的辦法，經多方咨詢，作者隔壁的高手表示可以通過windows批處理.bat文件定時備份模型來解決這個問題。
展開 
11行python代碼助力pkpm模型導入3d3s
雖然大部分項目只需要我們用PKPM即可，但天下結構軟件各有千秋，PKPM功能雖強大，也無法做到面面俱到。
除PKPM外，Sap2000，Midas等結構設計軟件作者均有接觸，但要說操作最直觀最方便的，3D3S說自己是第二，可能沒人敢說自己是第一。當需要軟件進行補充計算時，現在很多人會選擇3D3S。
然而導模型可以說得上是結構設計中最兇險的環節之一了，當一個模型從軟件A跑到軟件B里面，作為補充計算的需要，設計人員往往沒有時間對導入的模型進行全方位充分細致的檢查，導過去的模型往往會有各種各樣的雷等著大家去踩。這里作者就介紹一下最近PKPM導3D3S遇到的一個問題以及解決方案。
在3D3S14.0版本之后，提供了導入PKPM模型的功能，雖然14.0菜單上顯示的是導入SATWE，事實上還是需要用戶在PKPM的SPACECAD模塊中點生成數據之后才能導入。
作者最近需要將PKPM模型導入3D3S后進行鋼結構截面優選，但是一通操作下來，發現導過來的模型在3d3s中顯示截面時是這個效果：
每根桿件截面只顯示一個編號，要看具體的截面尺寸？不好意思，雙擊進去還要點好幾步才看得到。這下好了，本來是想提高效率，現在模型這個樣子，要想在此基礎上優化截面，可能還不比直接用PKPM快。但是一想到PKPM里面去建桁架的痛苦經歷，作者決定嘗試一下解決這個問題。首先進到3d3s的截面庫，可以看到“自動命名”的選項已經勾上了，但是程序并沒有執行自動命名的操作。
小心翼翼地在第一個截面參數后面輸個0，奇跡發生了！截面名稱自動以截面參數進行了命名。
到了這一步不愿意編程的同學已經可以按此思路手動去修正模型了，直接輸0回車一套操作就能解決這個問題。
然而手頭這個模型幾百個截面，一個一個輸0也得輸好久。
展開 PKPM設計軟件磚混結構的步驟
以上幾點為使用PKPM 軟件計算磚混結構住宅時的技巧和應引起注意的事項,是實際工作中的總結,希望能對設計人員有所幫助。
PKPM生成的暗柱原圖配筋圖無法全部轉換問題的解決方案
有很多工程師習慣用PKPM生成剪力墻暗柱的原圖配筋，然后通過圖形接口轉換到CAD平臺進行編輯修改，我們探索者軟件在【圖形接口】命令菜單中沒有設置專門的轉剪力墻配筋的命令，但是可以通過下面的幾個步驟實現轉換的過程。
1、打開PKPM生成的.dwg文件，首先看我們探索者的繪圖比例，在【初始設置】中，選擇按1:1繪圖，并存儲到系統。然后調整繪圖比例跟PKPM生成的圖形的比例保持一致，比如這張原圖配筋是1:50的，那么就把探索者的繪圖比例調成1:50，其他比例類同。通過探索者的尺寸標注或者DI查詢命令，查看該圖所需縮放的比例，并對圖形進行縮放。使其達到如下狀態：
2、執行TSSD模塊下的【圖形接口】----【轉柱平法圖】命令，按照默認圖層即可，會成為如下狀態：
3、可以看到，還有些標注以及鋼筋沒有轉換過來，這時執行【分步轉柱圖】的命令
通過選取相應的內容進行轉換即可。比如
選柱集中標注
選柱原位標注或者柱截面標注，都可轉換過來。
4、最后的轉換圖如下：
來源：探索者軟件的博客，版權歸作者所有。
展開 PKPM溫度應力分析
PKPM溫度荷載分析設計
溫度荷載分析設計包括主體結構考慮溫度荷載的分析設計和樓板考慮溫度荷載的分析設計。
1、主體結構考慮溫度荷載的分析設計
（1） 布置溫度荷載，點擊前處理→特殊荷載→荷載布置；輸入升降溫，指定需要布置溫度荷載的節點。
（2）生成數據計算數據
（3）查看樓板力學性質（本步驟只為查看，不需要修改），點擊前處理→彈性板，查看樓板力學性質，可以看到定義了溫度荷載后，程序會自動將樓板修改為彈性膜。
（4） 查看溫度荷載工況（本步驟只為查看，不需要修改），點擊前處理參數→組合信息，可以看到溫度荷載已參與組合，其中T01為升溫工況，T02為降溫工況。
（5） 進行satwe計算，即可考慮溫度應力對主體結構的作用。
2、樓板考慮溫度荷載的分析設計
（1）修改樓板力學屬性，點擊前處理→彈性板，將樓板定義為“彈性板6”。
（2）前處理勾選“彈性樓板按有限元設計”。
（3）satwe計算。
（4）查看樓板計算結果，在結果→特殊分析結果→樓板中可查看樓板有限元計算結果。樓板應力結果和配筋結果的含義可查看《satwe使用指南》320~324頁。
以上即為PKPM進行溫度荷載分析的流程，主要注意點為溫度荷載的定義、樓板力學性質的定義，前處理參數的定義，結果的查看。
展開 誠聘pkpm技術兼職老師
大家好，有人有意向做pkpm技術兼職培訓嗎？
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PKPM建模詳細過程
最后是存盤退出，PKPM會檢查必需的數據是否遺漏，如果不全會在頂部紅色文字提示，按照提示完成相應的操作，再存盤退出，選擇“計算后面的文件”，檢查輸入以后，PMCAD的初步輸入就完成了。
建筑結構設計和鋼結構軟件有哪些？
展開 
建筑結構動力彈塑性與倒塌分析的參數化建模軟件PA-TRANS
但PKPM作為我國設計院最為常用的結構分析與設計軟件。特別是其中的PMSAP模塊，在我國常規的多層和高層建筑以及復雜的超高層、體育場館結構中得到廣泛的應用。如想實現PKPM的模型轉換為ABAQUS有限元模型，則需二次轉換，即首先將PKPM的模型轉為上述軟件模型，再轉為ABAQUS模型。此建模方法由于數據轉換層次較多，容易遺漏結構數據信息。
更為重要的是，上述轉換程序的最終轉換結果均是ABAQUS計算數據格式文件（INP文件）。而該計算數據格式文件極為復雜。若在轉換結構模型信息時出現缺陷，均難以在ABAQUS中修補，這極大地影響了工程結構分析工作。同時由于PKPM功能的限制，對于一些新型結構形式，如新型阻尼器、減隔震裝置，在PKPM模型無法考慮時，自然在ABAQUS軟件中也無從考慮。此種方法是將ABAQUS視為“計算器”，這使得結構設計者難以發揮ABAQUS軟件強大的建模、網格劃分、計算分析能力。
建筑結構動力彈塑性與倒塌分析的參數化建模軟件PA-TRANS（原名稱為“建筑結構動力彈塑性的參數化建模軟件PA-TRANS”，以下簡稱PA-TRANS程序）是將PKPM軟件視為ABAQUS有限元軟件的基礎建模器或前處理程序。PA-TRANS程序基于有限元參數化建模思想，按工程分析需求設置建模參數，利用Python語言后臺操縱ABAQUS內核，提取由PKPM/PMSAP進行結構分析、設計得到的結構幾何模型、配筋以及荷載、邊界條件等信息并補充材料本構模型等參數，生成ABAQUS的模型CAE文件及相應的INP文件。設計人員可在此模型基礎上進一步修改、完善結構模型以及網格的重新劃分。
展開 BIM在國內的推廣問題
到設計階段,pkpm系列也是一個完整的“BIM”系統,除了結構模塊也有建筑設備模塊,雖然沒多少人用pkpm的建筑模塊,但它的數據管理基本對象已經是各種建筑構件,比如梁板柱門窗設備,所以pkpm是一個完整的設計階段的BIM解決方案,建筑常用的天正也是一個“BIM”系統.
到了施工階段,又有維爾斯廣聯達等等軟件,但這些軟件的關注點要更細致,更關注鋼筋、混凝土,大量數據的統計工作.他們同樣是很優秀的業內軟件.
那么看出問題沒有？
這么多行業軟件,在各自的領域都能高效工作,但在信息交換上就差強人意了.
方案提給建筑,建筑的同學拿到一堆NURBS曲線構成的形體,需要把它轉換成幕墻表皮,給它布置軸網.
再轉給結構的時候,因為天正和pkpm數據基本沒法共享,結構同學一般都會基于軸網在pkpm中手動全部重新搭建一個結構模型.
轉到設備這塊,設備的同學運行天正鴻業等軟件,打開建筑圖,然后再扣上pkpm導出結構圖,布置管網設備.
設計同學出了施工圖給施工方后,信息往往從這里完全中斷了,前面設計階段各專業還能互相提交個軸網,扣個圖,施工方在此時通常只有一疊紙質的藍圖,或者堆砌了大量線段和字符的dwg文件,然后再對照圖紙重新在廣聯達建一遍模型.
這就是國內的現狀.
每一環信息交換,都會損失信息,并花費大量人力物力重建信息,重建的過程又難免會出錯.
如何解決這一系列問題？BIM就這樣登場了.
其中Revit就是一個走在前面的BIM解決方案,除此之外,bentley也有為建筑行業的PW平臺,國內也有一堆廠商躍躍欲嘗試建立自己的平臺.
現在吐槽BIM的人很多,覺得用起來不方便,效率不高,這大多是站在自己專業自己單位的角度上看.BIM確實發展不是很順利,也是有諸多原因：
國內軟件廠商：
各個軟件廠家都忙著做自己的平臺和解決方案,沒有統一的平臺,標準也不是很完善.
展開 FEMTransfer_仿真分析有限元CAE模型轉換工具軟件
具體支持轉換路線：Patran/Nastran/Femap模型轉換成Abaqus、Patran/Nastran/Femap模型轉換成Ansys、Patran/Nastran/Femap模型轉換成Sesam(Genie)、Patran/Nastran/Femap模型轉換成Sacs、Patran/Nastran/Femap模型轉換成LsDyna；Ansys/Workbench模型轉換成Patran/Nastran/Femap、Ansys/Workbench模型轉換成Abaqus、Ansys/Workbench模型轉換成Sesam(Genie)、Ansys/Workbench模型轉換成Sacs、Ansys/Workbench模型轉換成Dyna；Sesam(Genie/Patranpre)模型轉換成Patran/Nastran/Femap、Sesam模型轉換成Abaqus、Sesam模型轉換成Ansys、Sesam模型轉換成Sacs、Sesam模型轉換成Dyna；Abaqus/盈建科/PKPM模型轉換成Patran/Nastran/Femap、Abaqus/盈建科/PKPM模型轉換成Ansys、Abaqus/盈建科/PKPM模型轉換成Sesam(Genie/Patranpre)、Abaqus/盈建科/PKPM模型轉換成Sacs、Abaqus/盈建科/PKPM模型轉換成LsDyna；Sacs模型轉換成Patran/Nastran/Femap、Sacs模型轉換成Ansys、Sacs模型轉換成Sesam(Genie/Patranpre)、Sacs模型轉換成Abaqus、Sacs模型轉換成LsDyna；LsDyna轉換成Nastran、LsDyna轉換成Abaqus、LsDyna轉換成Ansys、LsDyna轉換成Sacs、LsDyna轉換成Sesam
四、軟件發展歷程
2013.8
展開 一套6層框架結構住宅樓畢業設計計算書及設計圖紙
并培養我獨立解決建筑設計、結構設計的內容和步驟，及掌握建筑施工圖結構施工圖繪制的方法，學會運用了CAD、 天正CAD、 PKPM這三種建筑結構設計軟件，為今后工作打下良好的基礎。
但是從這次畢業設計中也發現了自己的一些小問題，尤其是設計技術的問題，比如結構設計柱子的尺寸估算和板的厚度選取，以致于造成設計結果不是很合理，柱子全是按構造配筋，板基本也是按構造配筋。這也是本次畢業設計的不足之處，以后在工作多積累些這方面的經驗。
本次畢業設計用了三種軟件建筑結構設計軟件，CAD、天正CAD、PKPM。對于建筑軟件CAD和天正CAD，由于平時我用的比較多所以在建筑設計過程中，沒有出現什么問題，設計還是比較順利。但是到了結構設計的時候，由于平時PKPM用的較少，運用起來比較生疏,于是我就查看PKPM教材書,慢慢進行摸索，最后還是比較順手的把結構設計做完了，雖然沒有建筑設計做的那么得心應手，但是經過自己的努力還是完成了。在運用PKPM的時候我發現有好多參數，系數需要進行設置，由于沒有實際工程經驗，可能有些參數設置的不是很合理。所以得出來的計算結果有手算的比較可能會出現較大差異。
總而言之，在本次畢業設計過程中學到了好多東西，也發現了有好多不懂的問題，這些問題也許以后隨著工作經驗的累便會慢慢弄明白。
大學四年學習時光已經接近尾聲，在此我想對我的母校，我的父母、親人們，我的老師和同學們表達我由衷的謝意。感謝我的家人對我大學四年學習的默默支持；感謝我的母校南昌航空大學科技學院給了我在大學四年深造的機會，讓我能繼續學習和提高；感謝各位老師老師和同學們四年來的關心和鼓勵。老師們課堂上的激情洋溢，課堂下的諄諄教誨；同學們在學習中的認真熱情，生活上的熱心主動，所有這些都讓我的四年充滿了感動。
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