建築結構計算的手算方法有哪些？
1、首先，在過去沒有計算機進行建築結構計算時，當時的結構工程師是怎麼進行結構計算的？他們使用的方法有哪些？
是否是大學時學過的抗震計算方法：底部剪力法、陣型反應譜法等等，配合結構力學中力法、位移法、彎矩分配法，得出結構內力之後再用材料力學的相關知識計算出配筋，最後畫成圖紙？2、畢業設計中只進行了一跨框架的計算，在實際項目里是否要計算每一橫、縱跨的內力？
3、剪力牆的內力是用什麼方法計算的？
4、規範要求的幾個比值比如：剛度比、位移比、阻尼比是如何計算的？
5、扭轉周期是如何計算的？
6、PKPM作為國產的計算軟體在國內有很高的地位，但它的計算過程、使用的方法我並不了解，所以很難信任它的計算結果。如果想使用其他的軟體來驗算PKPM的計算，值得推薦的軟體有哪些？結構設計的發達國家比如美國德國日本，他們使用的軟體有哪些？
1~2：以前的建築都是很規則的，兩個方向逐榀手算（以前的PKPM也是，就是PK那個功能）。
3：根據剪力牆的類型，按材料力學、連續化、或D值法算。
4、剛度比直接就算出來了吧；位移比底部剪力法也就除以下k，阻尼比我不清楚。
5：在抗震里平扭耦合的地震反應有，翻書去。
6：不清楚你們的畢業設計是怎麼要求，應該都要做電算手算對比分析。電算我也是這個學期才開始接觸，用了下Etabs、Robot、SAP2000，主要是框架結構，岩土課看了下PLAXIS理正等，橋隧還會用到其他，又或者是ANSYS這類通用的有限元軟體。回到框架電算，其實那幾個軟體都差不多，PKPM和Etabs都很簡單，Etabs還可以設置很多參數，可以將手算的假設輸入進去，出來的結果跟手算幾乎是一模一樣；Robot的界面較難用，不過功能很強大，也可以將Revit模型導進去；Sap2000結構力學有講過，稍微複雜一點，也不太針對建築結構。至於計算方法不了解，很多都要研究生才會學，這也是設計院都不招本科只招碩士的原因。
（圖：我原本也不信任PKPM的結果，於是用另外3個電算軟體算，柱軸向變形造成的誤差非常大，除此之外，都挺可靠的）
1、過去沒有計算機，結構工程師是怎麼進行結構計算的？
手算唄，不然還能怎麼辦？大學學習的這些方法就是整個計算流程，就是題目里說的這些。
當然，也出現過很多別的方法。比如剛度分配的計算非常繁瑣，聽熟悉的一位老工程師說，那時候華東院還開發過電路模擬系統，用電阻模擬剛度，用電路的電流分配模擬層間剪力分配。後來很快就有了電腦，這些玩意自然就進歷史的垃圾堆了......
事實上，歐美很多小事務所，至今都在手算。一方面是大型三維結構計算分析軟體太過昂貴，另一方面是他們的項目相對很小，工期也相對寬鬆。像 MathCAD 或者其它類似的輔助手算軟體在他們那邊很流行，兩三層的小房子都是用 MathCAD 的計算表或者Excel 的計算表或者其它類似方法計算。
2. 實際項目里是否要計算每一橫、縱跨的內力？
是的。所以過去的那些建築都非常規整，盡量減少工作量。
3. 剪力牆的內力是用什麼方法計算的？
手算的話就跟框架差不多，剛度分配之後求算內力。
4. 剛度比、位移比、阻尼比是如何計算的？
89規範里還沒有這些具體要求，02規範里才有。而02規範實施的時候，早就全部電算了。
5. 扭轉周期是如何計算的？
手算的話89規範里就有說明，但是比較麻煩。周期比有了具體要求也是在02規範。
6. PKPM和其它軟體？
PKPM 就是中國現狀的寫照，不光是我們這個結構設計行業，而是整個中國現狀。「悶頭掙大錢」和「誰真的會說相聲，咱就弄死誰，要不然咱還怎麼騙錢啊」。
一個單位，兼裁判員、運動員、教練員於一身，弄出來的軟體bug滿地，卻依然佔據著主流市場，而且價格一點也不便宜。中國這些事，上哪說理去？
其它的結構設計軟體包括 Etabs，SAP2000，GT STRUDL，Robot，Midas 等等。國外大公司大項目用這些商業軟體，或者自己開發的軟體；小公司小項目就用MathCAD、Excel什麼的，比如這個頁面 Structural Design Software 就是各種基於Excel 的計算表格。忍不住想回答這個問題…作為一個大學三年裏手算過砌體結構、框架混凝土結構、鋼結構、樁基+筏基以及剪力牆結構的結構狗，計算機出現之前結構老前輩們的辛苦算是略可以體會一點(╥﹏╥)
1.果斷手算！用的方法就是課本上那些，框架是彎矩分配和反彎點/D值法，剪力牆在之後的問題里再說…算地震荷載大部分用底部剪力法，反應譜法雖然也能手算出結果，但是實在太麻煩了…配筋同理都是按書本方法算。
據我老闆所述，最早的時候別說計算機，連計算器都沒有，前輩們是拿計算尺一點一點算的，大概70年代之後才普及了計算器。
當然並非在PKPM這些計算軟體出現之前計算機就完全不能輔助結構計算。我老闆85年入學，他上學期間當然是木有PC這種奢侈的東西啦，要算複雜結構就去系裡的機房，用fortran之類古老的語言自己編程算，所以那時候的土木學生每人都練就了一手牛逼的碼農技術…這也成為了老闆現在鄙視我的眾多原因之一=_=
時間流逝，當年的學生慢慢長成了現在的老師，但這種碼農情懷卻從未消逝。所以…C++做AutoCAD二次開發，fortran做結力求解器這種大作業什麼的必不可少(T ^ T)嗯，情懷的力量！
2.是的，要縱橫兩個方向上不同的每一跨…當然完全對稱的就不用重複了
3.剪力牆呢，先要按開洞面積來分類，小的就調整一下剛度按懸臂構件算，大的聯肢牆要按「連梁連續化方法」算，開洞特別不規則或者布置特別不規則的就…不跟你玩了摔！我們只要規則的！
4.剛度比和位移比不是很好算嘛，書上有完整的算層剛度和位移的方法…阻尼這個是在結構動力學裡用能量法算的，實在太複雜了我記不起來喵…
5.扭轉周期這個…這個真不知道該怎麼手算，不過考慮扭轉的剪力修正係數倒是完全可以手算哈～
6.同不信任PKPM。某次一個班在同一間機房用PKPM，所有操作完全相同，不同電腦上的PKPM里出的內力和變形居然不完全一樣……助教的解釋是「這是一個看心情出bug的軟體」=_=
推薦一個最低端的非有限元軟體【結力求解器】…正常結構正常材料的計算完全能hold住，最近又升級出了3D版，正在內部試用中，以後也不用再局限在平面框架桁架中啦～
另外常用的是【abaqus】，優點是功能多而強大，缺點是功能太多老記不住…
最好上手的是【Sap2000】～建模功能十分友好
混凝土和砌體學長推薦用【marc】，據說當年用abaqus怎麼也算不對的砌體模型放到marc裡面就順利收斂了。缺點是還得用excel畫好本構之類的圖表再導入marc，用著不大習慣，另外用戶界面真心丑=_=
地震和倒塌這塊就是opensees了，真心專業…缺點是沒有建模界面，所有操作需要編程輸入(&>_&<)
另外，感覺用其他有限元軟體來校驗某有限元軟體的計算結果這種事情是完全沒必要的…數值模擬裡面影響最後計算結果的因素太多了，就像剛才舉的例子一樣，同樣的模型放在abaqus和marc里最後計算結果就差很多，你說你到底信哪個…唯一能夠校驗數值模擬計算結果的只有實驗結果，而且這兩者之間往往也會相差甚遠…所以校驗某軟體的計算結果這事根本沒啥意義嘛～
但是，【有限元軟體計算永遠只是輔助功能，絕不能無條件相信。】這就是在幾乎沒人真的會用手算結構的今天，課程中為什麼仍然要一再強調手算的必要性。【就算不進行真正的複雜定量手算，起碼要能夠近似地定性分析】
我也攪和一下吧，簡單回答1、計算機計算的問題你的理解是有問題的，在建國之初都有計算機參與結構設計，只是沒有現在的程序先進複雜，計算機水平也不一樣，就目前來說計算機程序計算有幾個有點，速度快，對複雜結構解析度高，在過去那個年代結構形式比較簡單規整，像轉換層什麼的很少。2、一品框架的計算要分兩部分考慮，對於梁板可以按某一軸線單獨考慮，對於柱子需要考慮另外一軸線的力。3、對於剪力牆的手算課本上有，也是整體計算彎矩剪力，後計算構件4、一下幾個數值的計算有幾個簡單的力/截面剛度=變形，更複雜的計算就是那個矩陣什麼的，沒仔細看過，詳細過程不懂。對於計算軟體，pkpm相當牛逼，也相當坑爹，與規範一致，某些問題上又不一致，清華開發的也有，天正也有，理正也有，當然國外的軟體有邁達斯，sap2000，總之很多，功能不同。不要迷信軟體，結構不是純數值計算，人對自然的認識還很淺薄。
似乎吐槽PKPM都成了土木從業者或准從業者的必備技能了。
然並卵，在中國做設計不用PKPM或類同的幾個軟體，基本上就過不了審查。（某些工程即使要求使用多個通用計算軟體計算，PKPM等軟體也是必需的一個。）
另一方面，工期緊張，容得你用其他軟體計算？然後慢慢的手工配筋出圖？
計算機和計算機軟體並不帶來新的計算方法
只是提升了計算速度，另一方面也讓需要大量計算（數值模擬）的方法變得可行
傳統的方法計算機軟體也還是會用的，比如我記得GSA中就有用到剛度法
當然都是手算啦，本科課本中的計算方法基本都會用到。知乎大牛們都是會編程的，都是會有大把的時間把結果拿來這比較一下，那比較一下，自己編程再比較一下，好像自己編的程序比那些力學專業的工業化協同作戰編的強似的。
從本質上講，這樣的設計方法就有問題。結構設計充滿了各種假定，再怎麼准在自然界的不確定性面前都是小兒科。結構設計或計算從來都不是以結果準不準為目標，而是以合理不合理為目標。而是否合理需要結構設計師從自己的知識體系，別人的經驗和自己經驗上去判斷，改進和確認。
1. 手算的內容，其實最開始都是從力學概念進行結構簡化，力法和位移法是最基礎的內容，其他的都是在特殊結構上由這兩者衍生出來。其實在朱慈勉的結構力學下冊中，就有基於矩陣位移法的原理編製的簡單有限元程序的源代碼。
2. 我是學橋樑的，建工的的確不是很清楚，但是按照我的理解。也不會要求所有都要驗算的。因為很多的都是相同截面，而在一個荷載工況下或者荷載組合下，只需要計算最不利截面。
3-5 不是我的專業，不好評論。
6. 對於國內有限元軟體的計算精度，其實對於規則結構而言，都是有精度保障的。所以在比較簡單規則的結構上，不同的有限元軟體計算精度應該是相差不大的，尤其是在彈性範圍內。有限元軟體很多區別在於單元庫和本構模型模擬的準確性上。
個人理解，有不對的大家指正
只說一個例子，紐約帝國大廈是彎矩分配法計算的。
方法可真多
推薦閱讀：