結(jié)構(gòu)設(shè)計軟件介紹

1、一、目前，國內(nèi)主要多高層結(jié)構(gòu)計算軟件有：TBAS開發(fā)單位：中國建筑科學(xué)研究院結(jié)構(gòu)所高層室。SAP2000、ETABS開發(fā)單位：美國 CSI公司。MIDAS開發(fā)單位：韓國邁達(dá)斯公司。. PKPM系列軟件(PK、PM、TAT、SATWE )開發(fā)單位：中國建筑科學(xué) 研究院 PKPMCAD 程部。TUS/ADBW開發(fā)單位：活華大學(xué)建筑設(shè)計院。多數(shù)設(shè)計院、所都有1個或1個以上的高層計算程序。建設(shè)部也明文規(guī)定，在 重要 的高層結(jié)構(gòu)計算時，應(yīng)至少用 2個以上的計算程序進(jìn)行計算比較。由于上述幾個設(shè)計軟件本身基于幾種不同的計算模型，不同計算模型有其適用范圍及特點，如果不加考慮地將其中某一計算模型的程序使用在任一

2、結(jié)構(gòu)類型中，那么，盡管輸入的結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)完全正確，在一些情況下，基于不同模型的計算程序的計算結(jié)果有時可能相差其遠(yuǎn)，若在實際工程中使用這些結(jié)果，將是非常危險的?？拐鹨?guī)范對利用計算機(jī)進(jìn)行結(jié)構(gòu)抗震分析提出下列要求：(p.12)1、計算模型的建立，必要的簡化計算與處理，應(yīng)符合結(jié)構(gòu)的實際工作狀況；2、計算軟件的技術(shù)條件應(yīng)符合相關(guān)規(guī)范及有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，并應(yīng)闡明其特殊處理的內(nèi)容和依據(jù)；3、復(fù)雜結(jié)構(gòu)進(jìn)行多遇地震作用下的內(nèi)力和變形分析時，應(yīng)采用不少于兩個不同的力學(xué)模型，并對其計算結(jié)果進(jìn)行分析比較；4、有計算機(jī)結(jié)果，應(yīng)經(jīng)分析判斷確認(rèn)其合理、有效后方可用于工程設(shè)計。二、多高層結(jié)構(gòu)計算軟件的計算模型及適用范圍1、平面桿系

3、單元模型計算程序PK平面桿系單元模型每個節(jié)點有 3個自由度，計算速度最快，內(nèi)存最省。適用于結(jié)構(gòu) 平 面、立面布置均勻、規(guī)則的框架結(jié)構(gòu)e x X一二? 一/y平面桿系模型2、空間桿系單元模型（簿壁桿件單元模型）一般計算程序均包含此單元空間桿系單元模型每個節(jié)點有6個自由度，計 算速度也很快，內(nèi)存較節(jié)點有6個自由度，計 算速度也很快，內(nèi)存較X XMx空間桿鈉陪系模型梁、柱簡化成一般空間桿系單元，剪力墻簡化成簿壁桿件單元BB簿壁柱mi柱模型1?薄壁？軒件模型財計算程Jr： TBSA-TAT.h.程序特點：相對其它兩種計算模型.計算速度慘硬 盤 陞求小，“模型理論依據(jù)：采用空間殲系 計算梁 住等何件，樓

4、板假 定為無限剛，果用薄壁柱原 理計算曹力墻，忽略了可切變形的 影響，在薄 壁桿件模型牝?qū)⑼粚颖舜讼噙B的詢力堵 堵肢作為 一個薄壁桿件單元，把上下層可力埔河口閭部分作為連系梁單元 以大大減少結(jié)枸的自由度，d.存在的問BL由于采用樓板平面內(nèi)無限剛，則不能考慮樓 板的憚性變畛情況，由于忽略腳切變彬影響，對于復(fù)柴聯(lián)接的乾 力堵，高估了剪力墻的剛度 其次，由于用聯(lián)系梁單 元模擬 上、下層上力堵洞口間的部分，井用剛壁把聯(lián)系梁單元與 薄壁桿 件的形心或曹心連 接起來，這樣的模型化與結(jié)構(gòu)實際情況相差 較遠(yuǎn)，致使聯(lián)系梁單元內(nèi)力有時產(chǎn)更失耳.再 次，實際工程中乾 力墻千變?nèi)f化可能會導(dǎo)致 凹力墻不滿足薄壁桿件

5、理論的基本淞 定及幾何條件要求，在以卜“味中情況下，用薄壁桿件模烈進(jìn)行 結(jié)構(gòu)分析時，可能會有一定的誤差.有惟支地力墻存在，荷敘分布有較大的 不均勻I剪力ig縱 向洞口不對齊;取力墻墻展 連接夏雜，落力堵縱向布置變化較大 有較多K而又謹(jǐn)?shù)那Χ危浚═AT 說明書 P.165-16& P.104）3、實體單元模型實體單元有4（TAT 說明書 P.165-16& P.104）3、實體單元模型實體單元有4個節(jié)點、6個節(jié)點、8個節(jié)點構(gòu)成3維實體單元，每個節(jié)點有 度。3個線性自由FZAJTgj全篇坐標(biāo)裹分析結(jié)果為應(yīng)力，但截面設(shè)計時需內(nèi)力PKP幅列軟件簡介進(jìn)入計算機(jī)，建立用戶子菜單狀態(tài)開關(guān)（坐標(biāo)顯示，節(jié)點

6、捕捉，點網(wǎng)捕捉）狀態(tài)設(shè)置（點網(wǎng)設(shè)置，背景顏色，白色：15）光標(biāo)狀態(tài)P.70捕捉靶功能：P.66節(jié)點、網(wǎng)點、網(wǎng)格的定義鍵盤輸入：P. 66直接由鍵盤輸入：絕對坐標(biāo)：Insert 鍵相對直角坐標(biāo)：Home鍵相對極坐標(biāo)：End鍵結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)層：將結(jié)構(gòu)幾何特征（樓面上的水平構(gòu)件如主梁，豎向構(gòu)件如 柱、墻等）相同且相鄰的樓層稱為結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)層。梁柱布置示意圖圖4-3例4-1特殊字符輸入PKPM系統(tǒng)的特殊符號（可在 Word Excel及Autocad中使用）輸入狀態(tài)：區(qū)位輸入法（中文（簡體）一內(nèi)碼輸入法）鋼筋種類7H勺輸入法熱軋一級aaa1熱軋二級aaa2熱軋三級aaa3熱軋四級aaa4冷拉一級aaa5冷拉二級

7、aaa6冷拉三級aaa7冷拉四級aaa8冷軋帶肋aaa9熱處理aaaa冷拔鋼絲aaab碳素鋼絲aaac刻痕鋼絲aaad鋼絞線aaae熱軋扭aaaf平方aab1立方aab2表中數(shù)字不能用數(shù)字鍵盤（NumLock ）輸入PKPM 新天地 2001 （4） P.22 將CFG?目錄下的txt.shx, hztxt.shx 拷貝到Autocad下的fonts子目錄中，才能顯示PKPMfe成的施工圖中的鋼筋符號。Autocad中特殊符號輸入單行文字：%128= 士”%128= %130= %131 = %132=多行文字：直接采用Word的輸入方法；特殊符號其它符號專用符號圖框、文件打包：P.642.板

8、梁堵元模型n計算程序tSD9 CSJ公司的ETARS,清華大孝建筑系的 TUWAIJHW. 浙江省建筑設(shè)計院的BSSD, 卜程序特點：計程速度樹呵較快.硬盤需 求相對較少.C?模型特點二果用空間桿系計算梁，柱構(gòu) 件，把無洞口或有小 洞口的一片鯽力堵簡化 為-個膜單元十邊梁十邊柱，膜單元只能，收 受平面內(nèi)的荷載，即只有墻平面內(nèi)的抗普、抗 回和抗壓甌度，平面外 剛度為零，邊梁為？種特殊的剛性梁，其在墻平面內(nèi)的抗輯、杭彎刖 度和軸向匝度元限大，垂直于墻平？面的抗彎、 抗弊剛度和抗扭剛度 為零，每根邊梁除兩靖 節(jié)點處，中間還有一個剛性節(jié)點*這個節(jié)點可 用“靜力凝聚”方法消去，即可用邊柱的位移 來表達(dá)專

9、邊柱咋用為等 效替代乾力墻的平面外網(wǎng)度”嫉類模型的捋構(gòu)自由建也大為減少.旦精度較薄壁柱模型更精山存在的問題：時于夏雜 T程，特別是當(dāng)卯力墻洞口上F不對 齊，不等寬時，為使上，下層之間的單元務(wù)點變形協(xié)譙，計算單元 有可能被劃分得又細(xì)乂氏，造成單元刖度奇異，使分析結(jié)果失真，此 外，將剪力堵對口間部分 慎型化一個遂單元，削弱了財力墻實際的 變形協(xié)調(diào)火系，其結(jié)果是結(jié)構(gòu)整體計算的分析結(jié)果偏柔.如程序差別；ETABS為美國CSI公司開發(fā).除？般高層計算功能 外，除可計算鉗、頂，彈簧、結(jié)構(gòu)阻尼運動、斜板、變截面梁或祓梁 等特殊構(gòu)件和一定的緒枸善置性變 形，該程 序在世界上許多國家結(jié)構(gòu) 計算中餌到r應(yīng)用.計算

10、結(jié)果可京。在中國大舫？由該程序計 算的結(jié) 果?得到世界糧行等些國際組織貸款項目的認(rèn)可，TUWADBW 為 清華大學(xué)建 筑蟆計院開發(fā).其圖形界面設(shè)計在 Windows下開發(fā).校 之其它舊內(nèi)開發(fā)的高肩計算理序 的圖形界面更加良好.膜單元4r一 膜單元4r一 - ; 3Yl1J2X10板彎曲單元3?疣元、堵元蟆型%計算程序；SAPS4.SATWEb.程序特點計算速度較慢，所需硬 內(nèi)存較大.a模型特點：用每一節(jié)點 6個白由度的殼 元來 模擬眄力墻單元。剪力墻既有T面內(nèi)的 湖度，史有平面外雄度.樓板既可以按鼻性梅號慮，也可按剛性板考慮，這是一種址搔近于 憲際情況的慎型口懵 果的何鼬是結(jié) 構(gòu)的自 由度急困

11、增加，使得對德凱的 逸度、理盤、內(nèi) 存的要求大為提高甘目前大多數(shù)的 微機(jī)而 有.椅大？些規(guī)模的軻勉即雄以 眼受.北京大學(xué)的 SAP跑程序首先引 進(jìn)了慵 元的概 念。建研院PKPMCAI ）工程部的SATWE進(jìn)-步改 進(jìn)了 SAP84的增元.建立了通用漏元.一個墻元（可 能包括洞口），在一 定的情況下，按？定的規(guī)膈成細(xì) 分后形成？抵小克元.因堵元知分而愜加的堵元內(nèi)部 節(jié) 點，通過用靜力 麓聚”的方 法消去右淌元 的邊 周節(jié)點自由度參與綃 構(gòu)整體分析？這神 墻元的引入 碰化男力墻的兒何描述，透過 采用子結(jié)構(gòu) 的技術(shù)卜 魏少了結(jié)梅總的自由度.提高了分析效率：d.存在間霆篩要注意并不是墻元劇 &的越細(xì)越好.當(dāng)墻元劃分過汩時，由單元有 一定的厚度. 當(dāng)單元的長？寬向與單元的厚度之比接近時，墻單元就不能再徵為殼無計IT程序比較：從計算如度而言 *AP84功