常用结构软件比较
各种结构软件对比心得

各种结构软件对比心得- 结构理论(1)在国内PKPM可以将是葵花宝典级别的。
对于多高层结构特别好用,其最大的优点,也是大家所依赖的就是可以很快的配筋并出图。
现在也可以实现一些空间结构的建模与分析,但是使用起来还是有些不方便。
早期人们一直都是用PKPM行遍天下,只是后来随着ETABS等国外软件进来后才有人开始对其有些微词。
因为很多人觉得PKPM算起来有问题,比如不同版本算的结果区别啦、不规则结构建模不方便啦等等。
但是只要是做设计的,没有人能离开PKPM的。
(2)3D3S不知道如何给它定位。
这是同济大学张其林老师开发的,可以计算的结构体系有:轻钢、厂房、多高层结构、空间钢结构、索膜结构等,可以进行中国规范校核。
真是神通广大啊,不过,每个模块都是单独卖的。
个人看来,在国内软件中3D3S算是比较成功的了,至少在商业化方面走到比较靠前。
(3)MST是浙江大学罗尧治开发的,专门用于网架和网壳结构的分析与计算,算是一个专业小软件。
不过在空间结构领域可以使用以下,特别是可以用它来建模,比自己画方便多了。
(4)MTS是同济大学李国强老师开发的,可以认为是针对多高层建筑结构开发的。
在国内也有一定的用户,不过早期听说使用不是很方便,不知道现在改进的如何了。
据介绍,这个软件可以很好的考虑阻尼器的计算,由于没有使用过,所以不是很了解。
(5)同济启明星是同济大学编制的一个软件,用于深基坑、桩基础、边坡稳定、天然地基等,方向是向地下发展的。
很不错,用起来挺方便的,而且目前类似的软件不多。
以上是国内软件的简单介绍,下面对老外的软件进行一下梳理:(6)ETABS、SAP2000、SAFE、PERFORM-3D等CSI系列是加州大学Berkeley分校的Wilson教授开发的。
其中ETABS是针对多高层建筑结构开发的。
ETABS对国内的软件行业起到了里程碑式的作用。
ETABS的出现让人们看到在计算中我们原来可以做到更多。
也是ETABS让人们对结构分析提出了更高的要求,比如弹塑性分析等。
地下室底板采用无梁楼盖设计时各常用设计软件的对比

地下室底板采用无梁楼盖设计时各常用设计软件的对比首先,ETABS是一种常用的结构分析和设计软件,主要用于建筑结构的静力和动力分析。
它具有用户友好的界面和多功能的分析和设计工具,可以进行不同类型结构的分析和设计,包括地下室底板的无梁楼盖设计。
ETABS可以通过输入结构的几何参数、荷载和边界条件等信息,在进行分析前自动生成楼盖模型。
在分析过程中,ETABS可以考虑不同的荷载情况和抗震要求,并进行静力和动力响应分析。
此外,ETABS还可以进行楼盖的设计,包括柱网设计、楼板设计和楼盖布置等。
它还提供了详细的设计报表和图纸,方便工程师进行设计审核和施工。
其次,SAP2000是结构分析和设计软件的另一种常用工具,也可以用于地下室底板的无梁楼盖设计。
SAP2000具有高效的计算引擎和强大的分析功能,可以进行复杂的结构分析和设计。
在进行地下室底板设计时,SAP2000可以考虑不同的加载条件和边界条件,并进行静力和动力分析。
通过输入结构的几何参数、荷载和材料参数等信息,SAP2000可以自动生成楼盖模型,并进行响应分析和设计。
与ETABS类似,SAP2000也提供了详细的设计报表和图纸,以便工程师进行设计审核和施工。
再次,ANSYS是一种广泛应用于工程分析和设计的有限元分析软件。
它具有强大的计算能力和灵活的建模功能,可以进行复杂结构的线性和非线性分析。
在地下室底板设计中,ANSYS可以通过构建详细的有限元模型,进行不同类型负荷作用下的静力和动力分析,并获取最大应力和形变等结果。
通过对得到的结果进行参数化和优化分析,可以得到满足设计要求的无梁楼盖结构。
虽然ANSYS的建模和分析过程相对复杂,但它能够提供更准确的分析结果和更灵活的设计方法。
最后,MIDAS是一种全面的结构分析和设计软件,可以用于各种类型结构的分析和设计。
MIDAS具有友好的用户界面和丰富的分析和设计功能,包括地下室底板的无梁楼盖设计。
在进行地下室底板设计时,MIDAS可以根据输入的结构参数和荷载信息,自动生成楼盖模型,并通过静力和动力分析来评估结构的性能。
常见工程结构分析软件介绍

常见工程结构分析软件介绍1. 概述工程结构分析软件是用来模拟和分析各种建筑、桥梁、高速公路、塔楼等工程结构的行为和性能的计算机软件。
这些软件通常基于有限元法(Finite Element Method, FEM)进行建模和分析,能够预测结构在各种负载和环境条件下的变形、应力和振动等参数,从而为工程设计和评估提供依据。
在本文中,我们将介绍几种常见的工程结构分析软件。
2. ANSYSANSYS是一种广泛使用的工程结构分析软件,它提供了强大的模拟和分析功能,可以用来研究和优化各种工程结构的性能。
ANSYS可以用于建立复杂的三维模型,应用包括结构力学、流体力学、电磁场分析等。
它的有限元分析求解器可以精确地模拟结构的行为,并提供详细的应力和变形分析结果。
ANSYS的用户界面友好,容易上手,支持多种模型导入和导出格式。
它还提供了丰富的预处理和后处理工具,包括模型几何修改、网格生成、结果可视化等,能够满足工程师对于结构分析的各种要求。
3. ABAQUSABAQUS是另一个常用的工程结构分析软件,它也基于有限元法进行建模和分析。
ABAQUS提供了强大的物理建模和求解功能,可以用于分析多种结构,如建筑物、桥梁、航空航天器等。
ABAQUS的求解器可以处理复杂的非线性问题,如接触、材料非线性和大变形等。
ABAQUS的用户界面清晰简洁,支持脚本编程,可以通过Python脚本实现自动化分析任务。
它还提供了各种后处理功能,包括曲线绘制、动画生成和结果可视化等,方便用户对分析结果进行进一步的分析和展示。
4. SAP2000SAP2000是一种广泛应用于结构分析和设计的软件,它可用于各种建筑和土木工程结构的模拟和分析。
SAP2000提供了丰富的建模和分析功能,包括静力分析、动力分析和频率分析等。
SAP2000的用户界面简单直观,支持多种模型导入和导出格式。
它提供了强大的网格生成功能,能够快速生成复杂结构的网格模型。
此外,SAP2000还具备丰富的分析和设计工具,例如钢筋设计、模态提取和地震响应分析等,可以帮助工程师更好地完成结构的设计和评估。
MIDAS与其它结构软件内部比较资料

MIDAS/Gen建筑结构通用有限元软件特点一、与国内建筑结构分析软件PKPM、TBSA等比较1、建模方式MIDAS/Gen采用空间三维建模技术,不但适用规则结构的建模,而且还非常适用于一些体形比较特殊结构的建模,如筒仓、隧道、地下结构、水池、体育场馆、各种类型工业厂房等。
而PKPM采用的是平面二维建模技术,对于一些规则结构较适用,而对一些体形复杂结构的建模很困难,甚至根本不能建模。
MIDAS/Gen可以建立由多种材料组成的结构模型,不仅有混凝土、钢材,还可以用户自定义材料,而PKPM材料类型只有混凝土和钢材两种。
2、有限元网格划分MIDAS/Gen在有限元网格划分上比较精确协调,既可以自动划分有限元网格,也可由设计者人工手动划分有限元网格,比如剪力墙既可以由墙单元建模,也可通过建立板单元来模拟剪力墙,只要注意细分板单元,其计算精度将比墙单元的模型还要高。
在结构的一些特殊部位,例如带转换层结构的转换构件部位,MIDAS/Gen能使边界有限元划分非常协调,以保证计算的精度。
而PKPM有限元网格的划分只能由程序自动完成,不能由设计者人为干预,这样对于一些特殊构件,比如在楼板与转换梁交界处的有限元划分将会出现奇异、不协调等现象,计算精度也不易保证。
3、单元类型、边界条件及荷载类型MIDAS/Gen单元类型较齐全,不但有梁单元、桁架单元、板单元、墙单元,还有只受拉压单元、钩单元、索单元、实体单元等等。
边界条件也很多,有一般支撑、节点弹性支撑、面弹性支撑、刚性连接、非线性连接等等。
荷载类型不但有线载、面载还有压力荷载、液体压力荷载及温度荷载等。
通过这些单元、边界条件、荷载类型能够非常便利的建模,模拟结构的实际受力状态进行分析,而PKPM单元类型很少,仅有梁单元、板单元、墙单元,边界条件也很少,根本没有液体压力荷载及温度荷载,所以利用其分析的结构类型很有限。
4、分析功能MIDAS/Gen不但能够做静力分析、反应谱分析、时程分析、动静力弹塑性分析,预应力分析,还能做屈曲分析、非线性分析、消能减震分析等,特别是能真实的模拟施工过程进行施工阶段分析,同时还可以考虑材料的时间依存特性,比如混凝土的收缩、徐变及抗压强度随时间的变化等特性。
常用结构软件比较

常用结构软件比较本文仅限于混凝土结构计算程序。
目前的结构计算程序主要有:PKPM系列 TAT、SATWE 、TBSA系列 TBSA、TBWE、TBSAP 、BSCW、GSCAD、 SAP系列。
其他一些结构计算程序如ETABS等,虽然功能强大,且在国外也相当流行,但国内实际上使用的不多,故不做详细讨论。
一、结构计算程序的分析与比较1、结构主体计算程序的模型与优缺点从主体计算程序所采用的模型单元来说:TAT和TBSA属于结构空间分析的第一代程序,其构件均采用空间杆系单元,其中梁、柱均采用简化的空间杆单元,剪力墙则采用空间薄壁杆单元。
在形成单刚后再加入刚性楼板的位移协调矩阵,引入了楼板无限刚性假设,大大减少了结构自由度。
SATWE、TBWE和TBSAP在此基础上加入了墙元,SATWE和TBSAP还加入了楼板分块刚性假设与弹性楼板假设,更能适应复杂的结构。
SATWE提供了梁元、等截面圆弧形曲梁单元、柱元、杆元、墙元、弹性楼板单元包括三角形和矩形薄壳单元、四节点等参薄壳单元和厚板单元包括三角形厚板单元和四节点等参厚板单元。
另外,通过与JCCAD 的联合,还能实现基础-上部结构的整体协同计算。
TBSAP提供的单元除了常用的杆单元、梁柱单元外,还提供了用以计算板的四边形或三角形壳元、墙元、用以计算厚板转换层的八节点四十八自由度三维元、广义单元包括罚单元与集中单元 ,以及进行基础计算用的弹性地基梁单元、弹性地基柱单元桩元、三角形或四边形弹性地基板单元和地基土元。
TBSAP可以对结构进行基础-上部结构-楼板的整体联算。
从计算准确性的角度来说:SAP84是最为精确的,其单元类型非常丰富,而且能够对结构进行静力、动力等多种计算。
最为关键的是,使用SAP84时能根据结构的实际情况进行单元划分,其计算模型是最为接近实际结构。
BSCW和GSCAD 的情况比较特殊,严格说来这两个程序均是前后处理工具,其开发者并没有进行结构计算程序的开发。
结构计算分析软件及选择

结构计算分析软件及选择(Z)近些年,随着电脑的飞速发展,有限元软件的开发也是日新月异。
特别是随着人们对结构分析的精确性和高端性的追求,越来越多的国内外有限元软件被结构工程师所采用。
大致整理了一下,目前国内建筑结构领域使用的计算软件有:PKPM、3D3S、MTS、MST、同济启明星、ETABS、SAP2000、SAFE、PERFORM-3D 、MIDAS、STAAD PRO、ROBOT 、EASY、FORTEN、ANSYS、ABAQUS、NASTRAN、MARC、LS-DYNA等。
其中PKPM、3D3S、MTS、MST、同济启明星属于国内开发的软件,目前使用的也比较普遍,效果也不错;ETABS、SAP2000、SAFE、PERFORM-3D 、MIDAS、STAAD PRO、ROBOT 、ANSYS、ABAQUS、NASTRAN、MARC、LS-DYNA是国外引进的软件,目前在国内使用的也是十分普遍,而且因为一些国人有崇洋媚外的习惯,所以相对来讲国外软件使用的更多,认可度也更高,当然,老外软件的质量起到了关键的作用。
那么这么多软件在实际使用中怎么选择呢?其实,每个软件都有其独到之处,针对计算工程的不同特点,可以选择不同的分析软件,有时候可以起到事半功倍的效果。
下面就谈一下自己的一点拙见:(1)在国内PKPM可以将是葵花宝典级别的。
对于多高层结构特别好用,其最大的优点,也是大家所依赖的就是可以很快的配筋并出图。
现在也可以实现一些空间结构的建模与分析,但是使用起来还是有些不方便。
早期人们一直都是用PKPM行遍天下,只是后来随着ETABS等国外软件进来后才有人开始对其有些微词。
因为很多人觉得PKPM算起来有问题,比如不同版本算的结果区别啦、不规则结构建模不方便啦等等。
但是只要是做设计的,没有人能离开PKPM的。
(2)3D3S不知道如何给它定位。
这是同济大学张其林老师开发的,可以计算的结构体系有:轻钢、厂房、多高层结构、空间钢结构、索膜结构等,可以进行中国规范校核。
建筑工程中常用的结构分析软件

【一】大型有限元分析软件1.ANSYS 中文官网:市面上最多用户CAE软件--ANSYS已发展了很多版本, 其实它们核心的计算部分变化不大,只是模块越来越多。
比如5.1没有lsdyna,和cad软件的接口,到了5.6还有疲劳模块等等。
其实这些模块并不是ANSYS 公司自己搞的,就是把别人的东西买来集成到自己的环境里。
ANSYS软件是融结构、流体、电场、磁场、声场分析于一体的大型通用有限元分析软件。
由世界上最大的有限元分析软件公司之一的美国ANSYS开发,它能与多数CAD软件接口,实现数据的共享和交换,如Pro/Engineer, NASTRAN, Algor, I-DEAS, AutoCAD等,是现代产品设计中的高级CAD工具之一。
特点:1. ANSYS软件自带的前后处理功能较强; 2. Ansys有教育版2000节点(流体)和1000节点(固体)、大学版(节点1600和3200)以及商用版(无限制);3. Ansys软件涉及的面较广(应力场、温度场、流场和电磁场、优化设计、拓扑优化设计、随机有限元等)。
Ansys软件的高校教育计划做的比较早、比较好。
用于学习目的的共享:/topics/107012/2.ABQUS 中文官网/ABAQUS 是一套功能强大的工程模拟的有限元软件,其解决问题的范围从相对简单的线性分析到许多复杂的非线性问题。
ABAQUS 包括一个丰富的、可模拟任意几何形状的单元库。
并拥有各种类型的材料模型库,可以模拟典型工程材料的性能,其中包括金属、橡胶、高分子材料、复合材料、钢筋混凝土、可压缩超弹性泡沫材料以及土壤和岩石等地质材料。
作为通用的模拟工具, ABAQUS 除了能解决大量结构(应力 / 位移)问题,还可以模拟其他工程领域的许多问题,例如热传导、质量扩散、热电耦合分析、声学分析、岩土力学分析(流体渗透 / 应力耦合分析)及压电介质分析。
ABAQUS 为用户提供了广泛的功能,且使用起来又非常简单。
对世界常有结构分析软件的介绍

国外结构分析软件汇总CSI.SAP2000 Nonlinear v7.44 ★★★★★CSI.ETABS.NONLINEAR.v8.02 ★★★★★CSI.SAFE V7.0 ★★★★☆CSI.SECTION BUILDER V8.01 ★★★☆☆Web: /CSI这个可谓家喻户晓的大程序,就不多介绍了。
Sap2000在杆件方面的计算很有特色,也可以计算板、壳等,是一个通用有限元软件。
Etabs针对高层建筑而设,在国外应用很广泛,台湾大部分采用这个计算,国内很多软件设计完之后都号称与etabs计算结果多么接近等等。
Safe是一个计算钢筋混凝土板的程序,应用相当简单,结果令人满意。
STAAD Pro V2001 ★★★★★STAAD-III V22.3W ★★★★☆Web: /;/newsoft/rei/products/china.asp这是业界内相当出名的一个软件,在中国的应用也相当广泛,许多国内工程都是Rei设计的,现在已经内含有中国规范。
也是用者颇多,就不多介绍。
超强的分析能力STAAD/Pro 强大分析功能包括:二维\三维静力、动力、失稳、非线性、瞬间动力反应、稳态动力反应、地震反应分析等几乎所有的工和计算问题。
程序中还包含了各种非线性本构关系。
程序内置的目前先进的求解器可确保既快速又准确的求解大型复杂结构,计算稳定可靠。
LENIUM.V15.0 ★★★★★Web: /us/prod/rcs.htmlRealese: 02/21/2002 Robot Millenium V15.0 ISO01/10/2002 Robot Millenium v14.5 LND应该是一个比较重量级的结构分析软件,功能强大,界面美观。
Robot Millenium —结构分析设计的一个整合系统,2d/3d模型可以分析杆系,悬索,板、壳、实体、钢筋、混凝土、木材设计、桥梁设计。
Robot Concrete Building System: 专门对于工程师的混凝土建筑设计,可初定尺寸,分析设计,包括重力与水平力。
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常用结构软件比较本人在设计院工作,有机会接触多个结构计算软件,加上自己也喜欢研究软件,故对各种软件的优缺点有一定的了解。
现在根据自己的使用体会,从设计人员的角度对各个软件作一个评价,请各位同行指正。
本文仅限于混凝土结构计算程序。
目前的结构计算程序主要有:PKPM系列(TAT、SATWE)、TBSA系列(TBSA、TBWE、TBSAP)、BSCW、GSCAD、SAP系列。
其他一些结构计算程序如ETABS等,虽然功能强大,且在国外也相当流行,但国内实际上使用的不多,故不做详细讨论。
一、结构计算程序的分析与比较1、结构主体计算程序的模型与优缺点从主体计算程序所采用的模型单元来说TA T和TBSA属于结构空间分析的第一代程序,其构件均采用空间杆系单元,其中梁、柱均采用简化的空间杆单元,剪力墙则采用空间薄壁杆单元。
在形成单刚后再加入刚性楼板的位移协调矩阵,引入了楼板无限刚性假设,大大减少了结构自由度。
SATWE、TBWE和TBSAP在此基础上加入了墙元,SATWE和TBSAP还加入了楼板分块刚性假设与弹性楼板假设,更能适应复杂的结构。
SATWE提供了梁元、等截面圆弧形曲梁单元、柱元、杆元、墙元、弹性楼板单元(包括三角形和矩形薄壳单元、四节点等参薄壳单元)和厚板单元(包括三角形厚板单元和四节点等参厚板单元)。
另外,通过与JCCAD的联合,还能实现基础-上部结构的整体协同计算。
TBSAP提供的单元除了常用的杆单元、梁柱单元外,还提供了用以计算板的四边形或三角形壳元、墙元、用以计算厚板转换层的八节点四十八自由度三维元、广义单元(包括罚单元与集中单元),以及进行基础计算用的弹性地基梁单元、弹性地基柱单元(桩元)、三角形或四边形弹性地基板单元和地基土元。
TBSAP可以对结构进行基础-上部结构-楼板的整体联算。
从计算准确性的角度来说SAP84是最为精确的,其单元类型非常丰富,而且能够对结构进行静力、动力等多种计算。
最为关键的是,使用SAP84时能根据结构的实际情况进行单元划分,其计算模型是最为接近实际结构。
BSCW和GSCAD的情况比较特殊,严格说来这两个程序均是前后处理工具,其开发者并没有进行结构计算程序的开发。
但BSCW与其计算程序一起出售,因此有必要提一下。
BSCW一直是使用广东省建筑设计研究院的一个框剪结构计算软件,这个程序应属于空间协同分析程序,即结构计算的第二代程序(第一代为平面分析,第二代为空间协同,第三代为空间分析)。
GSCAD则可以选择生成SS、TBSA、TA T或是SSW的计算数据。
SS和SSW均是广东省建筑设计研究院开发的,其中SS采用空间杆系模型,与TBSA、TAT属于同一类软件;而SSW根据其软件说明来看也具有墙元,但不清楚其墙元的类型,而且此程序目前尚未通过鉴定。
薄壁杆件模型的缺点是:1、没有考虑剪力墙的剪切变形。
2、变形不协调。
当结构模型中出现拐角刚域时,截面的翘曲自由度(对应的杆端力为双力矩)不连续,造成误差。
另外由于此模型假定薄壁杆件的断面保持平截面,实际上忽略了各墙肢的次要变形,增大了结构刚度。
同一薄壁杆墙肢数越多,刚度增加越大;薄壁杆越多,刚度增加越大。
但另一方面,对于剪力墙上的洞口,空间杆系程序只能作为梁进行分析,将实际结构中连梁对墙肢的一段连续约束简化为点约束,削弱了结构刚度。
连梁越高,则削弱越大;连梁越多,则削弱越大。
所以计算时对实际结构的刚度是增大还是削弱要看墙肢与连梁的比例。
杆单元点接触传力与变形的特点使TBSA、TA T等计算结构转换层时误差较大。
因为从实际结构来看,剪力墙与转换结构的连接是线连接(不考虑墙厚的话),实际作用于转换结构的力是不均匀分布力,而杆系模型只能简化为一集中力与一弯矩。
另一方面,由于一个薄壁柱只有通过剪心传递力与位移,所以在处理多墙肢薄壁柱转换时十分麻烦,如将剪心与下层柱相连,则令转换梁过于危险,如设置实际并不存在的计算洞令力传至转换梁又会改变上层墙体的变形协调条件(不要相信TBSA手册中所言设连梁高为层高可以解决问题,一段连续约束简化成一个点约束,误差决不会小)。
为了解决薄壁柱单元造成剪力墙分析过于粗糙的问题,ETABS、SAP84、SATWE、TBWE、TUS、TBSAP等软件先后引入了墙单元。
对于有墙元模型的软件,要分清楚其单元类型。
墙元有两种:一是板-梁墙元(又称Wilson嵌板单元模型),这种模型在国外应用较多。
其实质是平面单元,把剪力墙简化为一个膜单元+边梁+边柱,基本上是一个由平面单元经改造成的空间单元。
剪力墙洞口间部分模型化为一个梁单元,削弱了剪力墙实际的变形协调关系,由前一段的讨论可知这种单元导致整体计算结果偏柔;一是由有限元中的四节点空间壳元缩聚而来的(以下称为板壳墙元),板壳元既有平面内刚度也有平面外刚度,且剪力墙洞口间部分也作为墙元进行整体分析,因此板壳墙元更能精确地分析复杂剪力墙结构。
以上几种带有墙元的软件中,ETABS和TUS采用板-梁墙元,SAP84、SATWE和TBSAP均采用壳墙元。
TBWE所采用的墙组元实际上是一种改进的薄壁杆件模型,它与普通的薄壁杆件模型的不同之处在于:1、不强求剪力墙为开口截面,可以分析闭口及半开半闭截面;2、其杆件未知位移取为杆端截面的横向位移和各节点的纵向位移,数目随墙肢节点数增加而增加,不象普通薄壁杆件那样固定为14个,保证了杆件的位移协调;3、采用最小势能原理,建立考虑剪力墙剪切变形的总势能表达式,然后对其求导并令其值为0即建立考虑剪切变形的单元刚度矩阵。
墙组元实际上是一种介于薄壁杆件单元和连续体有限元之间的分析单元。
从结构分析的准确性来说,从好到差排列依次为:板壳墙元、墙组元、板-梁墙元。
另外一个有争议的问题是对异形柱的处理。
异形柱在广东又叫短肢剪力墙,虽然名称和剪力墙拉上了关系,但其计算却不能用剪力墙的方法来算。
TBSA用户手册建议将异形柱折算成惯性矩相同的矩形截面柱进行整体分析,取得内力后再进行详细的计算。
这种方法用起来很不方便,另外这种折算只能保证两个参数的正确,其他如截面面积、转动惯量等参数都很难与原构件保持一致。
目前能直接对异形柱进行计算与绘图的软件有BSCW、GSCAD和PKPM。
由于广东省建筑设计研究院在异形柱的研究方面有比较成熟的理论,因此BSCW和GSCAD对异形柱的计算与绘图极为方便可靠,目前广东省住宅建筑设计常采用短肢剪力墙结构,导致大量的异形柱,因此这两个程序比较流行。
在用PMCAD进行输入时,可以看到有不同类型的截面,采用这些截面输入的异形柱可以传递到TAT或SATWE中进行计算,并在PK中进行配筋(仅适用于99年5月以后的Windows版程序),不过PKPM中对异形柱内力的求算并不是通过查表进行(广州城市建设开发总公司设计院编制的广东省异形柱规程采用此方法,这些表格是根据有限元分析的结果编制的),而是参考了多肢剪力墙的配筋方法,在求出作用于形心的弯矩、轴力、剪力后按照材料力学公式分解到异形截面每一关键点的应力,通过积分得到每一段柱肢平面内的弯矩、轴力和剪力,然后以每一直线段柱肢作为一个矩形截面,按对称配筋计算出其钢筋面积。
二结构主体计算程序的适用性与易用性比较从适用性(功能)的角度,按强到弱排列依次为:ETABS>SAP84>SA TWE、TBSAP>TBWE、GSCAD、TUS>TAT、TBSA >BSCW。
ETABS 除一般高层计算功能外,还可计算钩、顶、弹簧、结构阻尼运动、斜板、变截面梁或腋梁等特殊构件和一定的结构非线性变形;SAP84原本是一个通用有限元程序,后来为结构分析的需要加入了墙元等专用单元,其单元库最为完备,功能强大;SATWE和TBSAP应属于同一档次的软件,都能进行楼板和剪力墙的有限元分析,适应工程的能力强,而TBWE、GSCAD和TUS则差一些,不能进行弹性楼板计算;BSCW只能进行平面为正交布置的结构计算,是没有前途的软件。
从易用性的角度来看按好到差的顺序排列应为:TUS>GSCAD、SATWE、TAT>TBSA、TBWE>BSCW>SAP84、ETABS。
TUS的图形界面在WINDOWS下开发,较之其它国内开发的高层计算程序的图形界面更加良好;GSCAD和新版的PKPM 均为WINDOWS界面软件,但带有DOS下的影子;SAP84和ETABS则最为麻烦。
这个排列不仅考虑了图形界面的优劣,还尽量反映各种软件前后处理过程中的方便程度。
比如GSCAD、SATWE、TA T在进行图形输入时均能做到修改结构平面后不影响原有荷载,而TBSA则没有实现这一点。
从综合性能来说PKPM系列的SATWE是最好的,主要优点在于:能适应目前复杂的结构计算要求,数据准备工作量小,计算中可考虑多种因素,施工图出图方便。
SATWE经过多年发展,已经可以在计算中考虑多种影响因素,如:1、恒、活载分算;2、梁活载不利布置计算;3、柱、墙及基础活载折减;4、钢结构计算;5、上部结构与地下室联合工作分析及地下室设计;6、斜梁分析与设计;7、复杂砌块结构有限元分析与抗震验算。
这些功能的加入,使结构工程师无需在整体计算后再手算进行补充计算,减轻了工作量。
三、结构前后处理软件的比较讲到这个问题,可以肯定的是SAP84的输入是最麻烦的,不知其新的图形输入工具(GIS)有无改进。
其余软件按数据输入的麻烦程度从难到易排列:BSCW、GSCAD、PKPM、TBSA。
当然这只是考虑一次性输入的情况,如果结构平面经常修改的话TBSA应被列为较麻烦的一类,主要是结构平面一改就要重新输入该层的荷载。
如果想避免这种麻烦的话可以用如SASCAD等软件,既进行前处理,也能进行TBSA后处理。
PKPM本身的PMCAD已经考虑到了这个问题,GSCAD、SASCAD也解决了这个问题。
以上列举的结构软件中只有PKPM、BSCW和GSCAD具有结构后处理功能。
后处理的能力由大到小排列应为GSCAD> PKPM>BSCW,考虑到广东地区的特殊要求,可以说BSCW 比PKPM更符合广东人的习惯。
GSCAD和PKPM在形成施工图的过程中均可以进行大量的人工干预,相比较而言GSCAD对图纸的修改更为方便。
GSCAD既可以很直观地在平面图上修改各种构件的配筋,也可以直接修改表格或平法中的数据,修改很方便。
而且这些数据均是联动的,改动在所有的文件中都能实时反映出来,另外在修改配筋时可以方便地查询计算配筋量和弯矩包络图,这说明编制者在利用Windows界面改善易用性方面下了一番功夫。
而PKPM则只能先在平面简图上进行修改,然后一次性形成表格或平法图,但PKPM 中可以方便地对各种构件进行后期验算,如:梁挠度、裂缝等。