3D3S鋼結構工程設計和具體應用軟件

1、3D3S鋼結構工程設計和具體應用軟件第一部分 綜述鋼結構工程設計與應用軟件一 鋼結構的特點及應用(1)材料的強度高，塑性和韌性好； (2)材質均勻，和力學計算的假定符合；(3)鋼結構制造簡便，施工周期短；(4)鋼結構的質量輕； (5)鋼結構耐腐蝕性差；(6)鋼材耐熱但不耐火。 鋼結構的主要結構形式1、大跨結構：體育場、會展中心、機場航站樓2、廠房結構：輕鋼廠房、重鋼廠房3、高層建筑：旅館、公寓、辦公樓、摩天大樓4、塔、桅桿結構：電視塔、微波塔、輸電塔5、板殼結構：容器、油庫、高爐、管道等。6、輕型結構：用于中小型房屋 7、新型結構：索膜結構、玻璃結構、張拉結構門式剛架廠房門式剛架廠房多層及高層

2、框架廠房、辦公樓、民用建筑多層及高層框架廠房、辦公樓、民用建筑實體圖內(nèi)力圖軸線圖位移圖高層框架辦公樓、民用建筑高層框架節(jié)點設計高層框架平面布置圖高層框架立面布置圖網(wǎng)架網(wǎng)殼廠房及民用建筑網(wǎng)架網(wǎng)殼廠房及民用建筑荷載圖實體圖球節(jié)點圖施工圖高聳塔桅電視、無線發(fā)射、觀光等高聳塔桅電視、無線發(fā)射、觀光等鋼管桁架商業(yè)體育文教等民用建筑屋面鋼管桁架商業(yè)體育文教等民用建筑屋面鋼管桁架商業(yè)體育文教等民用建筑屋面索結構和膜結構體育商業(yè)及民用景觀建筑索結構和膜結構體育商業(yè)及民用景觀建筑索結構和膜結構體育商業(yè)及民用景觀建筑玻璃及幕墻結構圍護裝飾結構玻璃及幕墻結構圍護裝飾結構玻璃及幕墻結構圍護裝飾結構其他的大型工程其他的

3、大型工程其他的大型工程鋼結構工程設計發(fā)展的趨勢由確定的到不確定的 由線性的到非線性的 由三維的到四維的（與時間相關的） 由靜力到動力或材料性質隨時間變化的由孤立狀態(tài)到與路徑相關的由單一物理場分析到多物理場耦合的計算機輔助設計計算機輔助繪圖計算機輔助制造CAx由確定的到不確定的概率設計方法的三個水準水準三 全概率法要求知道每個變量的實際的概率分布曲線水準二 近似概率法不要知道每個變量的實際分布，但要知道荷載和抗力的分布形狀和類型水準一 半概率法安全度由荷載系數(shù)及抗力系數(shù)來代表LRFD設計法就屬于這個水準非線性分析幾何非線性 p-delta效應 - 大位移，大轉動材料非線性彈性-塑性狀態(tài)非線性接觸

4、問題疊加原理疊加效應 轉變?yōu)?疊加荷載與路徑相關-施工過程的影響鋼結構設計中的幾個層次的問題設計的第一層次的問題：安全度的考慮建筑結構可靠度設計統(tǒng)一標準建筑結構荷載規(guī)范 荷載分析 非常重要荷載和抗力分項系數(shù)設計法 LRFD荷載組合 關于活載不利布置關于溫度的分項系數(shù)關于風荷載的方向角及風陣系數(shù)（陣風系數(shù)）設計中第二層次的問題 內(nèi)力分析方法一階彈性分析方法近似的二階彈性分析方法（p-delta）精確的二階彈性分析（幾何非線性彈性分析）二階彈塑性分析方法理由 真正的平衡是建立在變形后狀態(tài)上的平衡。 材料塑性和殘余應力的因素，使得任何結構都不是在彈性階段工作的，尤其是結構達到極限狀態(tài)時更是如此。設計

5、的第三層次的問題 構件截面節(jié)點的設計對于拉桿，軸心壓桿，受彎桿件，壓彎構件，已經(jīng)有比較完善的理論體系對于截面的應力分析在材料力學中也有很完善的計算方法。有一個特例，鋼結構的受扭構件 我國目前的現(xiàn)行規(guī)范沒有明確的規(guī)定上策 避免構件受扭中策 限制構件受扭，構造保證下策 通過計算分析來確定受扭是否滿足扭轉分自由扭轉與約束扭轉，用閉口截面 工程軟件類型 1 通用工具類軟件 （圖形處理類AutoCAD、文字處理類Office、 表格處理類Excel、動畫處理類Mayer等、 數(shù)學運算類Matlab、Mathmatica） 2 通用分析類軟件 （Abacus、Ansys、Marc)3 專業(yè)CAD軟件 （P

6、kpm, 3D3S) preprocessing, computing, designing, postprocessing4 專業(yè)計算設計類軟件 （Sap, Diana, Staad) computing, designing5 專業(yè)工具軟件 （StruCad, Xsteel） detail drawing鋼結構專業(yè)CAD軟件概況 preprocessing modelling (幾何+荷載) computing analyzing (分析+計算+效應組合) CAD軟件 designing checking and design (構件+節(jié)點) postprocessing output a

7、nd drawings 國外軟件 設計計算類軟件 + 專業(yè)后處理軟件 國內(nèi)軟件 CAD 鋼結構 主要承重體系不采用混凝土材料的結構國內(nèi)其他鋼結構設計軟件STS（建研院）門式剛架、多層框架PS2000（冶金院）門式剛架MSTCAD（浙大）網(wǎng)架SSDD（美國Staad）設計計算+門式剛架繪圖MTS （同濟）多高層。網(wǎng)架類、膜結構類等等國外軟件介紹國外軟件介紹國內(nèi)軟件介紹國內(nèi)軟件介紹3D3S設計和分析的鋼結構體系門式剛架廠房多層及高層框架廠房、辦公樓、民用建筑屋架廠房或民用建筑屋面鋼管桁架商業(yè)體育文教等民用建筑屋面高聳塔桅電視、無線發(fā)射、觀光等網(wǎng)架網(wǎng)殼廠房及民用建筑索結構和膜結構體育商業(yè)及民用景觀建

8、筑玻璃及幕墻結構圍護裝飾結構三、3D3S特點開發(fā)平臺 AutoCAD軟件架構 前后處理模塊獨立（菜單控制）、計算設計模塊統(tǒng)一前處理 獨立模塊、風格一致、快捷建模、自動導荷、 與AutoCAD無縫連接 動導荷載（主次梁平接、疊接、曲面導荷、桿件導荷）三、3D3S特點計算功能單元庫：桿單元、梁單元、索單元、板單元、膜單元計算內(nèi)容：線性、彈性非線性、靜力屈曲分析、彈性極限承載力分析動力特性計算：反應譜法自動計算地震作用，時程分析施工過程分析：（變節(jié)點、變單元、變邊界、變荷載）索膜結構的形狀確定和裁剪分析稀疏矩陣求解技術三、3D3S特點設計功能國內(nèi)各相關規(guī)范：輕鋼、高鋼、普鋼、幕墻、索膜判斷框架支撐類型、自動尋找構件無支撐長度和計算長度強度、整體穩(wěn)定、局部穩(wěn)定、剛度驗算、節(jié)點設計和驗算后處理實體拼接：構件、板件、螺栓、焊縫自動及交互式的節(jié)點設計（實體編輯和修改）施工詳圖四、新用戶如何起步 熟悉AutoCAD的三維線框模型功能掌握對Line的操作命令掌握不同視圖的切換掌握用戶坐標系和世界坐標系含義 熟悉3D3