PKPM计算软件技术文档

1. 软件概述

PKPM计算软件是由中国建筑科学研究院建筑工程软件研究所研发的综合性工程设计与分析工具，涵盖建筑结构设计、施工管理、节能分析、工程造价等多个领域。自1988年推出以来，其市场占有率超过90%，已成为国内建筑行业数字化设计的核心工具之一。软件采用模块化架构，支持从建模、结构分析到施工图绘制的全流程设计，并兼容二维与三维模型，满足多类型工程需求。

2. 核心功能模块

2.1 结构设计与分析

PKPM的核心功能包括：

  • 二维与三维建模：支持钢框架、门式刚架、桁架等结构的交互式建模，提供100余种截面类型库（如工字形、箱形、冷弯薄壁型钢等），并支持自定义组合截面。
  • 多工况荷载分析：涵盖恒载、活载、风载、地震作用及吊车荷载，支持活荷载不利布置与多跨吊车组合。
  • 规范验算与优化：依据《钢结构设计标准》（GB 50017）、《门式刚架轻型房屋钢结构技术规范》（GB 51022）等规范进行构件强度、稳定性及变形验算，并提供截面优化设计功能。

    • 2.2 施工与项目管理

    PKPM计算软件在建筑结构设计中的高效优化与抗震分析应用指南

    软件集成施工计划编制、安全计算、工程量统计等模块，支持深基坑支护、模板脚手架设计等专项方案。例如，通过PKPM2SAFE工具可将底层柱墙内力数据导入CSI SAFE软件，实现筏板基础的快速建模与优化。

    2.3 节能与绿色建筑

    针对节能设计，PKPM提供建筑能耗模拟、采光分析与风环境评估功能，并支持《绿色建筑评价标准》的合规性检查。其BIM轻量化二次开发平台还可实现多专业模型集成与云端协同。

    3. 操作流程说明

    3.1 建模与参数输入

    1. 网格生成：通过交互式界面绘制轴线网格，支持直线、折线及参数化快速建模（如门式刚架、塔架）。

    2. 构件布置：在网格上定义梁、柱、支撑的截面属性及材料参数，支持型钢库调用与组合截面自定义。

    3. 荷载施加：输入恒载、活载、风载及地震作用，支持节点荷载、均布荷载及特殊荷载工况（如温差效应）。

    3.2 计算与结果输出

    1. 求解器选择：根据工程类型调用SATWE、TAT或PMSAP进行有限元分析，支持静力、动力及稳定性计算。

    2. 结果可视化：输出内力云图、变形动画及构件验算报告，支持配筋率、裂缝宽度等指标的图形化展示。

    3. 数据导出：生成施工图CAD文件、工程量清单及BIM模型（IFC格式），便于与Revit等平台对接。

    3.3 API与二次开发

    PKPM提供C、Python及C++接口，支持用户通过脚本实现参数化迭代优化。例如，超配梁截面自动替换功能可通过API调用计算内核，完成多轮截面调整与验算循环。

    4. 系统配置要求

    4.1 硬件环境

  • 基础配置：Intel i5以上处理器，8GB内存，2GB独立显卡，100GB硬盘空间。
  • 推荐配置：Intel i7/Xeon多核处理器，32GB内存，4GB专业显卡（如NVIDIA Quadro），SSD硬盘。

    • 4.2 软件环境

  • 操作系统：Windows 10/11 64位，需安装.NET Framework 4.8及最新显卡驱动。
  • 依赖组件：AutoCAD 2016+（用于施工图导出）、SQLite（用于JWD数据库管理）。

    • 4.3 授权与部署

  • 单机版：采用加密狗授权，支持离线使用，适用于小型项目。
  • 网络版：基于局域网服务器部署，支持多用户协同设计。
  • 云平台版：通过BIMBase云服务实现模型轻量化与多终端访问，需配置HTTPS协议及API密钥。

    • 5. 典型应用场景

  • 高层建筑：利用SATWE进行风振响应分析与抗震性能优化。
  • 工业厂房：通过STS模块完成门式刚架设计与节点详图绘制。
  • 基础设施：结合JCCAD模块进行桩基承载力计算与筏板配筋设计。

    • 6. 技术优势与展望

    PKPM凭借自主图形引擎与规范本土化优势，在复杂结构分析与施工协同领域持续领先。未来，其将进一步整合AI算法（如遗传算法优化截面）与BIM全生命周期管理，推动建筑行业数字化转型。