高层建筑结构有限元分析软件ETABS
‘工程力学＇增刊１９９９年高层建筑结构有限元分析软件ＥＴＡＢＳ魏德敏张勇（太原理工大学土木系．太原０３００２４）提要本文简要介绍美国高层建筑结构三维有限元分析软件ＥＴＡＢｓ的主要功能。
附带系列软件及适用范围和特点．关键谲高层建筑，结构分析，三维有限元１引言由于有限元法的高度通用性与实用性以及计算机应用的普及与发展，自六十年代中期以来，有限元软件开发的速度、数量和规模是十分惊人的。
各种通用和专用的有限元软件数以千计。
但是目前国际上著名的大型有限元软件仅有几十个，例如，美国动态与非线性分析软件ＡＤＩＮＡ和ＡＮｓＹｓ：德国大型综合非线性有限元软件ＡｓＩ（Ａ；大型综合土木建筑结构分析设计软件ｓＴＲｕＤＡＬ；通用有限元软件ｓＡＰ和主要应用于航空、造船、汽车等工业部门的大型综合通用有限元软件ＮＡｓＴＲＡＮ等。
这些大型软件共有的特点是：１）适用范围广：应用于航空、核能、机械、海洋、土木等各种工业部门。
２）计算规模大：一般包含数百到数千个模块，拥有ＦＯＲＴＲＡＮ语句数万到数十万行。
３）涉及学科广：涉及到固体力学、流体力学、空气动力学、计算数学及计算机科学等．另外，但这些通用软件中除ｓＴＲｕＤＬ，ｓＡＰ等少数软件外，用于一般无特殊要求的普遁建筑结构时。
由于专用性不强，往往输入数据过繁，输出结果亦不便于直接使用。
国内从７０年代起研制开发了一批高层建筑结构分析与设计的专用程序。
’．例如中国建筑研究院的ＥＴｓ３，ＰＫＰＭ系列软件，ＴＢｓＡ多层及高层建筑结构三维分析与设计系列：华东设计院的ＰＳＦＴ；清华大学的Ｔｕｓ一２．５多层及高层空间结构实用设计系统，同济大学的３Ｄ３ｓ微机空间钢结构ｃＡＤ软件等等。
国外有欧洲著名钢结构ｃＡＤ／ｃＡＤ／ｃＩＭ一体化软件ｓｃＩＡ，有美国ＥＴＡＢｓ建筑三维分析软件等。
这些专用程序普遍的优点是完善的前后处理，大部分以ＡｕＴｏｃＡＤ为支撑平台，运行于ｗＩＮＤ０ｗｓ环境下，集结构分析与设计于一体，可以人机交互魏撼ｔ．女，１９５５５出生，工学博士．教授山西省青年学科带头人基金资助项目’１２８’‘工程力学＇增刊１９９９年自动建模，自动导算荷载，自动分析计算并与绘图模块接口。
适用于多高层建筑结构的分析与设计。
本文简要介绍美国高层建筑结构三维有限元分析软件ＥＴＡＢｓ（６．Ｏ版本）的主要功能，附带系列软件及适用范围和特点．以便在我们国家得到进一步的推广应用。
２ＥＴＡＢｓ软件功能简介由美国加州大学伯克力分校土木系ＥＬｗｉｌｓ∞教授主持研制的ＥＴＡＢＳ软件是用于建筑结构线性，非线性，静动力分析的著名专用软件“１，己用于目前我国最高的建筑上海金贸大厦的计算与设计。
ＥＴＡＢｓ是ＴＡＢｓ的加强版，在ｍＢＳ的基础上，增加了三维框架和剪力墙的功能。
它用独特的框架和剪力墙单元系统来模拟整个建筑结构，可以进行在静载、风载和地震作用时结构的弹塑性分析，还可以计算三维结构的模态和频率。
框架剪力墙单元在平面内的位置可以是非对称、对称和非矩形形状等任意情况。
三个独立方向的静载荷可与横向地震载荷任意组合。
其地震载荷既可以用随时间变化的地面加速度波输入，也可用加速度反应谱的形式输入。
程序还可以自动完成输入数据的校核。
ＥＴＡＢＳ’还包括一系列与之配套的设计软件在ＥＴＡＢＳ程序中，建筑物被离散成在各自平面内由柱粱支撑和墙组合而成的集合体，其内部通过刚性或柔性楼板连接。
基本框架的几何构造由三维直角坐标网格组成。
将框架和剪力墙作为子结构来考虑，这样不仅可以大大减少输入信息，而且可以进行总伴结构响应量（包括楼层变位层间位移、剪切力、扭矩和倾覆力矩）的分析。
静力和动力分析中，在形成结构横向刚度矩阵时，可以考虑Ｐ—Ａ效应。
在地震反应谱分析中采用了改进的振型组合技术，并按美国和加拿大规范自动生成等效的静力横向地震荷载。
用户还可以进行自定义垂直，横向载荷作用下结构静力分析，输入任意地震波的时程响应分析，计算温度应力问题。
对于平面不对称的建筑物，ＥＴＡＢｓ程序的计算可以精确反映楼板的扭转效应。
在计算由密柱构成的简体结构时，ＥＴＡＢＳ可以准确计算出三维位移并反映出简体的滞后效应。
ＥＴＡＢｓ程序通过楼板单元可计算半刚性楼板引起的平面内位移。
楼板单元既可以是跨越邻接楼层的，也可以是倾斜楼板和不完整楼板，例如有天井洞的楼板等。
值得一提的是，该程序还能够计算单层中的多楼板结构及多塔楼结构。
／，“墙板”单元是具有平面内扭转刚度的等参元，因此任何嵌入腈墙板单元的柱和梁，在墙的平面内将会完全连续。
特别的“墙板”单元用于模拟三维剪力墙系统，连续及随意开洞的剪力墙，并能准确计算扭转和翘曲的影响。
在某些特殊楼层可以有一个或多个隔墙板被定义为平面或三维的“墙板”单元。
“斜撑”单元可模拟斜撑框架如Ａ形、ｘ形、Ｋ形支撑或偏心支撑框架。
非线性斜撑单元和非线性连接单元有双轴粘滞隔震、摩擦摆基础隔震、单轴间隙、单轴阻尼、单轴塑性单元等。
利用这些单元，不仅可以计算基础隔震建筑物，而且还可模拟一些非线性耗能‘工程力学》增刊１９９９年·１２９·构件在三维动力荷载作用下对建筑物的影响。
柱粱可以是部分固定的，所受载荷可以是一致均布。
部分均布等形式。
弯曲，剪切和轴向变形可以同时考虑。
单元之间保持变形协调，其有限尺寸对框架系统剐度的影响，ＥＴＡＢｓ程序能自动计入。
响应谱分析是建立在运用ｃｑｃ技术的模态迭代法的基础上的，可从两个方向对结构进行激励，并且考虑复合模态阻尼效应。
时间历程分析中可以采用不变时间步长和可变时间步长。
地面加速度可以从两个正交的方向按照不同的激励谱同时对结构进行激励。
结构响应历程的计算结果可以按时间一位移形式显示，也可按力一位移形式显示。
各种静载荷可以随意组合成多种工况，也可以同随时间变化的动力荷载组合。
输出的计算结果包括静力和动力荷载作用下的楼层位移，层间位移，结点位移，单元力等。
３ＥＴＡＢＳ程序主要优点及不足高层建筑结构有着一些区别于其它结构的特点，例如：几何尺寸大，构造简单，一般由水平梁和垂直柱构成，并有许多标准层；结构所受载荷特点明显，有严格的表达形式：结构设计要求计算结果按照特殊格式输出。
ＥＴＡＢｓ充分考虑了这些特点，从而具有许多优点。
ＥＴＡＢＳ程序的解题能力很强，基本上没有限制，楼层数及杆件数等小于３２０００即可。
可以按美国ｕＢｃ９４、Ｂｏｃ＾９３，加拿大ＮＢＣＣ９０等规范自动计算静力地震荷载和风载。
ＥＴＡＢｓ计算程序最强大的的功能之一就是便于对剪力墙系统建模。
程序有一种特殊的单元，即“墙板”单元。
利用特殊的建模技术和“墙板”单元可方便地对非连续剪力墙和随意开洞剪力墙进行建模。
“墙板”单元由不相容模式的等参元组成，端部角柱提供了附加的轴向、扭转和出平面刚度。
由于单元表达式中包含平面内旋转刚度分量。
因此允许墙板与柱、梁、支撑单元连接，在不需要人工单元（例如刚性梁等）的前提下，保证了弯矩的连续。
不像一般的有限元程序只输出应力和主应力，ＥＴＡＢＳ能够输出总弯矩和其它合力。
ＥＴＡＢＳ能准确地计算分析Ｐ一△效应。
处于横向位移的建筑物系统，结构质量移动到变形位置会引起第二次倾覆力矩，第二次倾覆力矩也称作Ｐ－Ａ效应。
一个良好设计的建筑，通常从下到上有着很好的质量刚度比，其Ｐ一△效应并不很重要，位移和杆件力的改变小于１０％。
但是，如果结构的质量与横向刚度比很大，Ｐ一△效应作用就会很大，对位移和杆件力的影响达２５％～３０９６，甚至可能引起结果的奇异性。
在高层建筑结构分析中，传统的求解方法是迭代法，这种方法的精度有限，一般只用于两维结构的静力分析。
在ＥＴＡＢｓ程序中，将Ｐ＿△效应作为几何刚度修正项引入结构冈Ⅱ度矩阵基本式中，使Ｐ＿△效应在结构的分析中得到全面反映，不再需要迭代算法或其它计算方法。
ＥＴＡＢＳ非线性动力分析的方法是由ｗ订ｓｏｎ法…发展而来的。
应用预先定义的非线性单元，将非线性力表示为模态力是求解非线性动力问题的关键。
该算法要求非线性自由度数等于质量自由度数，而且要有足够多的模态描述结构的变形。
下面是这种方法的简单插·１３０·‘工程力学＇增刊１９９９年述。
具有非线性单元的结构在地面运动时．其动力平衡方程为：刎（ｒ）＋∞（ｆ）＋砌（ｆ）＝４缎（ｆ）一嘛（ｆ）一Ｈ“Ｏ）】（１）其中，Ｍ是质量矩阵，Ｃ是粘滞疆尼矩阵。
置＝瞄。
一Ｘ。
】，Ｘ。
是单元的弹性刚度矩阵，Ｋ。
是非线性单元的有效刚度矩阵。
Ｒ。
是非线性单元的结点力，”，厅和订是结构相对于地面的位移，速度和加速度。
如是地面的加速度。
经过数学变换，得到动力平衡方程的非解耦标准模态形式为：Ｉｐ（ｆ）＋Ａｐ（ｆ）＋Ｑ２ｙ（ｆ）＝一只（ｆ）一只（ｆ）（２）这里，，＝≯７＾彤是一致矩阵：Ａ＝≯２Ｃ≯是对角的模态阻尼矩阵；Ｑ２＝≯１耐是对角的结构频率平方矩阵：只＝≯７Ｍ噜（，）是输入模态载荷列阵；Ｅ＝∥【ＲⅣ（ｆ）一茁Ⅳ梯（ｆ）】是来自于非线性单元的模态力列阵：而≯为振型。
假设模态阻尼与刚度矩阵有关。
刚度矩阵中包括了来自非线性单元的有效刚度．如果模态阻尼非零，那么单元有效刚度的确定是非常重要的。
有效刚度应该加以选择以便能够准确计算这个要规定阻尼值的模态。
无论是作为有效刚度的单元初始刚度还是在实验中得到的最大位移时的割线刚度值，一般设阻尼单元和间隙单元的初始有效刚度为Ｏ。
ＥＴＡＢｓ假设在一个时间步长中，方程的右边是线性变化的，采用迭代方法解上述模态方程。
迭代是以比值形式表示的．直到该比值小于一个用户规定的容许值，迭代才算完成。
ＥＴＡＢｓ程序有一个内部子步长算法。
在用户规定的最大迭代数内，如果在某一个步长内计算结果不能收敛，程序就会自动等分积分步长，继续迭代计算，直到计算收敛或步长太小影响到数值计算的准确性为止。
在间隙单元的间隙打开和闭合或摩擦单元的滑动过程中，刚度常常会突然变化，子步算法对这种解题过程中刚度的突变问题是非常有效的。
ＥＴＡＢｓ程序允许非线性单元力的低松弛，也就是允许非线性力在步与步之间以连续的迭代方式，以一个用户控制的很小的数值改变。
一般对于收敛不需要低松弛，但是，在一些情况下，例如当存在非线性减震器和非线性单元模态高度耦合时，迭代的过程就会变得很不稳定。
使用低松弛因子和允许每一步长中迭代更多次数通常会解决这种问题。
Ｅ１１ＡＢＳ可以对基础隔震系统进行建模。
在框架的任何结点上，都可以分配水平和旋转的弹簧支座。
这对在柔性基础或斜坡上的建筑物建模是非常有用。
通过在结构的基础层上建立“虚”层，使引入土壤弹簧模拟柔性基础成为可能。
类似的，如果在不同楼层上使用土壤弹簧，对位于斜坡上的结构建模将是非常方便的。
但是，输入的土壤弹簧约束条件对分析计算结果影响较大，因此，对于实际问题的解答必须经过反复计算和比较分析才可确定。
在楼板及剪力墙的建模时，把无洞或有较小洞口的剪力墙简化为应力膜单元，将有较大洞口的剪力墙简化为板梁连续体系，而不考虑洞口几何尺寸的影响和板的出平面刚度，因此会带来一定的计算误差。
ETABS结构总体信息
ETABS结构总体信息ETABS最早于1975年发布，现已发展到最新的版本ETABS2024、其主要特点是以三维有限元分析为基础，能够容易和快速地进行复杂结构的分析和设计。
ETABS提供了多种建模方式，例如使用标准构件、生成墙、使用框架模型等。
在建模过程中，用户可以方便地通过拖拽、复制和粘贴等操作进行模型的创建和修改，还可以直观地查看模型的三维结构。
此外，ETABS还提供了大量的构件库和材料库，包括了各种常见的结构材料和构件，用户可以根据实际需要进行选择和应用。
ETABS的分析功能非常强大，可以进行静力分析、动力分析、土动力学分析等。
静力分析可以计算建筑结构在静力荷载作用下的内力、位移和应力等参数，动力分析可以计算结构在地震、风荷载等动力荷载作用下的响应，土动力学分析可以研究土液的动力特性以及对建筑结构的影响。
ETABS还支持非线性分析，可以考虑材料和构件的非线性特性，更为真实地模拟实际工程中的情况。
另外，ETABS还支持非线性时程分析、模态分析、谱分析等多种分析方法，以满足不同的工程需求。
ETABS不仅可以进行结构分析，还可以进行结构设计。
用户可以根据国家和地区的设计规范，在ETABS中进行结构的布置和设计。
ETABS提供了多种结构设计功能，包括截面设计、剪力墙设计、柱设计等。
用户可以通过简单的设置和参数调整，自动完成结构设计过程，并生成详细的设计报告。
ETABS还支持BIM（Building Information Modeling）的概念，可以与Revit等建筑设计软件进行集成，实现结构和建筑之间的无缝协同。
除了静力分析和设计外，ETABS还提供了丰富的后处理功能，用户可以可视化地查看分析结果，包括各个构件的内力、位移和应力分布等。
ETABS还可以生成各种载荷组合、动力谱等分析报告，为工程师和设计人员提供全面的分析结果和决策依据。
此外，ETABS还提供了参数化分析、参数化算例等功能，可以对不同设计方案进行比较和优化，辅助工程师进行优化设计。
高层建筑结构有限元分析软件ETABS
‘工程力学＇增刊１９９９年高层建筑结构有限元分析软件ＥＴＡＢＳ魏德敏张勇（太原理工大学土木系．太原０３００２４）提要本文简要介绍美国高层建筑结构三维有限元分析软件ＥＴＡＢｓ的主要功能。
附带系列软件及适用范围和特点．关键谲高层建筑，结构分析，三维有限元１引言由于有限元法的高度通用性与实用性以及计算机应用的普及与发展，自六十年代中期以来，有限元软件开发的速度、数量和规模是十分惊人的。
各种通用和专用的有限元软件数以千计。
但是目前国际上著名的大型有限元软件仅有几十个，例如，美国动态与非线性分析软件ＡＤＩＮＡ和ＡＮｓＹｓ：德国大型综合非线性有限元软件ＡｓＩ（Ａ；大型综合土木建筑结构分析设计软件ｓＴＲｕＤＡＬ；通用有限元软件ｓＡＰ和主要应用于航空、造船、汽车等工业部门的大型综合通用有限元软件ＮＡｓＴＲＡＮ等。
这些大型软件共有的特点是：１）适用范围广：应用于航空、核能、机械、海洋、土木等各种工业部门。
２）计算规模大：一般包含数百到数千个模块，拥有ＦＯＲＴＲＡＮ语句数万到数十万行。
３）涉及学科广：涉及到固体力学、流体力学、空气动力学、计算数学及计算机科学等．另外，但这些通用软件中除ｓＴＲｕＤＬ，ｓＡＰ等少数软件外，用于一般无特殊要求的普遁建筑结构时。
由于专用性不强，往往输入数据过繁，输出结果亦不便于直接使用。
国内从７０年代起研制开发了一批高层建筑结构分析与设计的专用程序。
’．例如中国建筑研究院的ＥＴｓ３，ＰＫＰＭ系列软件，ＴＢｓＡ多层及高层建筑结构三维分析与设计系列：华东设计院的ＰＳＦＴ；清华大学的Ｔｕｓ一２．５多层及高层空间结构实用设计系统，同济大学的３Ｄ３ｓ微机空间钢结构ｃＡＤ软件等等。
国外有欧洲著名钢结构ｃＡＤ／ｃＡＤ／ｃＩＭ一体化软件ｓｃＩＡ，有美国ＥＴＡＢｓ建筑三维分析软件等。
这些专用程序普遍的优点是完善的前后处理，大部分以ＡｕＴｏｃＡＤ为支撑平台，运行于ｗＩＮＤ０ｗｓ环境下，集结构分析与设计于一体，可以人机交互魏撼ｔ．女，１９５５５出生，工学博士．教授山西省青年学科带头人基金资助项目’１２８’‘工程力学＇增刊１９９９年自动建模，自动导算荷载，自动分析计算并与绘图模块接口。
《ETABS隔震分析》课件
04
ETABS隔震分析优化建 议
优化隔震支座布置
总结词
合理布置隔震支座是提高隔震效果的关键。
总结词
考虑建筑物的功能需求和结构特点，选择适合的隔震支座 类型和规格。
详细描述
根据建筑物的结构和地震动特性，优化隔震支座的布置位 置和数量，确保在地震发生时能够有效地吸收和分散地震 能量，降低对建筑物的破坏。
监控系统
监控系统用于实时监测隔震系统的性能和工作状态，确保 隔震系统正常工作。
隔震分析方法
动力分析方法
性能化分析方法
动力分析方法是通过建立结构的动力 方程，分析地震作用下结构的动力响 应。常用的动力分析方法有有限元法 、有限差分法等。
性能化分析方法是根据不同的地震设 防要求，分析结构在不同等级地震作 用下的响应，以确保结构在不同等级 地震下都能满足设防要求。
用对结构的影响。
隔震技术的优势
能够显著减小地震对上部结构的 影响，提高结构的抗震安全性。
隔震系统组成
隔震支座
隔震支座是隔震系统中的关键部件，能够提供足够的竖向 承载力和水平刚度，同时具有较大的剪切变形能力。常用 的隔震支座有橡胶支座、滑动支座等。
阻尼器
阻尼器是用于吸收地震能量的装置，能够提供较大的阻尼 力，减小结构的振动幅度。常用的阻尼器有铅阻尼器、摩 擦阻尼器等。
静力分析方法
静力分析方法是通过简化地震作用为 静力荷载，分析结构在静力荷载下的 响应。静力分析方法适用于隔震系统 的初步设计和评估。
03
ETABS隔震分析实例
某高层建筑隔震分析
总结词
复杂高层建筑
详细描述
该高层建筑采用ETABS软件进行隔震分析，考虑了地震作用下的结构响应和稳 定性，通过优化隔震支座和阻尼器的参数，实现了减震效果和结构安全性的平 衡。
Etab的应用
主标 题栏 菜单栏
ETABS的图形用户界面
工具栏
显示标题栏 （激活的窗口） 窗口分割线
显示标题栏 （未激活的窗口） 鼠标坐标使用 的坐标系统 平面图绘制和分配 选项（相同层特征）
状态栏
鼠标位置坐标
当前 单位
主标题栏：包括程序和模型名称。当程序在使用中时，将高亮显示主标题栏。 菜单栏：包含所有的程序菜单。 工具栏：由命令按钮组成。
1. 建 模
（1）模型初始化（轴网与楼层数据）
通过点击文件菜单 > 新模型命令或新模型 新模型初始化对话框。
按钮，弹出
选择.edb：模型的截面数据，荷载数据等初始化参数来自于已有 的用户指定的ETABS模型文件（edb文件）。 默认.edb：模型的初始化参数来自于默认的中国规范的edb文件。 默认的初始化参数中，材料包括了C20~C80的混凝土，以及从 Q235~Q420的钢材。框架截面包括了默认的梁、柱截面。
☺
ETABS中文版采用的主要中国规范
《建筑结构荷载规范》(GB5009-2001) 《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001) 《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002) 《钢结构设计规范》 (GB50017-2002) 《高层建筑混凝土结构设计规程》（JGJ3-2002） 《高层民用建筑钢结构技术规程》(JGJ99-98)
选择对象的多种方式
对象修改
工具栏上的重定形对象按钮 形状进行修改。 可以对线对象或面对象的
对齐点/线/边命令可对点、线对象实现编辑功能。
对象修改
移动点/线/面命令可对点、线、面对象进行移动操作。
带属性复制命令可对点、线、面对象沿线向、径向、镜像、 楼层进行复制操作。
对线对象可进行连接线、分割线操作。 对面对象可进行合并面（对两个面进行合并）、剖分面操 作。 点击鼠标右键可查看对象属性。
ETABS介绍
ETABS特点1 ETABS是由美国CSI公司开发研制的房屋建筑结构分析与设计软件，已有近三十年的发展历史，是美国乃至全球公认的高层结构计算程序，在世界范围内广泛应用，是房屋建筑结构分析与设计软件的业界标准。
ETABS、SAP2000等CSI系列软件是加州大学Berkeley分校的美国工程院院士Wilson教授开发的，计算精度上经得起考验。
在多年发展中，一直保持着稳定计算分析，在业界有广泛的影响力，被很多其他有限元软件作为校核软件计算的对比。
2002年，被美国钢结构协会（AISC）授予现代钢结构建筑荣誉产品奖（HOT PRODUCTS HONOR AWARD）。
2 ETABS在全世界超过100个国家和地区销售，有超过10万的结构工程师在用它来做设计工作。
同时，该软件也被数以千计的教育机构作为研究和教育工具。
在国际和国内有广大的用户基础。
3 世界排名靠前的超高层建筑基本都是采用ETABS进行设计或校核，如迪拜塔等，在国内外的设计行业内均有知名度。
4 ETABS已经发展成为一个建筑结构分析与设计的集成化环境：系统利用图形化的用户界面来建立一个建筑结构的实体模型对象，通过先进的有限元模型和自定义标准规范接口技术来进行结构分析与设计，实现了精确的计算分析过程和用户可自定义的（选择不同国家和地区）设计规范来进行结构设计工作。
5 ETABS除一般高层结构计算功能外，还可计算钢结构、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结构非线性计算（Pushover，Buckling，施工顺序加载等），甚至可以计算结构基础隔震问题，功能非常强大。
6 ETABS已经贯入的规范包括：中国规范，UBC94、UBC97、IBC2000、ACI、ASCE（美国规范系列），欧洲规范以及其他国家和地区的规范。
多国规范便于涉外项目的使用。
7功能使用特点：1）在一个统一的集成环境中进行建模，修改，分析，设计优化，并查看结果。
建筑结构模拟与分析软件的应用指南
建筑结构模拟与分析软件的应用指南随着科技的不断发展，建筑结构模拟与分析软件在建筑设计和工程领域的应用越来越广泛。
本文将介绍一些常用的建筑结构模拟与分析软件，并探讨其在实际应用中的优势和注意事项。
一、建筑结构模拟与分析软件的分类建筑结构模拟与分析软件可以分为静力分析软件和动力分析软件两大类。
静力分析软件主要用于分析建筑结构在静力荷载作用下的受力性能，如静力弯矩、剪力等。
动力分析软件则用于分析结构在地震或其他动力荷载作用下的受力性能，如地震反应谱、位移等。
常见的静力分析软件有SAP2000、ETABS和STAAD.Pro等，而动力分析软件中常用的有ANSYS和ABAQUS等。
这些软件在建筑结构分析中都有其独特的优势和适用范围。
二、静力分析软件的应用1. SAP2000SAP2000是一款功能强大的静力分析软件，广泛应用于各类建筑结构的分析与设计。
它提供了直观的用户界面和多种分析方法，能够满足不同结构形式和荷载条件下的分析需求。
同时，SAP2000还具备综合的结果输出和可视化功能，方便用户对分析结果进行进一步的评估和优化。
2. ETABSETABS是一款专业的建筑结构分析与设计软件，适用于高层建筑、桥梁和工业建筑等复杂结构的分析。
它采用了先进的有限元分析方法，能够准确模拟结构的受力性能，并提供了丰富的分析工具和设计功能。
ETABS还支持BIM技术，可以与Revit等建筑信息模型软件进行无缝集成，提高设计效率和准确性。
3. STAAD.ProSTAAD.Pro是一款广泛应用于土木工程和建筑结构分析的软件，具有强大的建模和分析能力。
它支持多种国际标准和规范，能够满足不同地区和项目的设计要求。
STAAD.Pro还具备优化设计和参数化建模功能，帮助工程师快速生成合理的结构方案，并进行灵活的设计变更和优化。
三、动力分析软件的应用1. ANSYSANSYS是一款全面的有限元分析软件，适用于各种结构的动力分析和优化。
ETABS 中文用户手册
第5页
图 1-3
对象带属性复制对话框
注意：楼层复制过程中，墙肢和连梁的标注不能被复制。
1.5 墙肢和连梁的平面建模
在中文 ETABS 中可以方便地在平面内绘制墙肢和连梁， 点击菜单绘图 > 绘制面对象 > 绘制墙或者点击工具栏中的按钮“ 下可绘制墙肢。 ” ，将弹出如图 1-4 所示的对象属性对话框，在此状态
图 1-1
建筑平面轴网系统和楼层数据定义对话框
在此对话框中，点击所需的模型，即可使用这些模板。其中，轴网表示新建模型初始时 只包括轴网。选中自定义轴网间距、自定义楼层数据，再点击轴网标签、编辑轴网、编辑楼 层数据按钮，可修改相应的数据。 第3页
1.2 ETABS 与 EXCEL 的数据交互
在 ETABS 的建模、分析和设计过程中，有很多种数据可以和 Microsoft Office 直接进行 数据交互。 这种交互有很多种方式， 这里主要介绍两种： ETABS 数据表格与 Microsoft Office 的交互，ETABS 模型单元与 Microsoft Office 的交互。
图 1-4
对象属性对话框（墙肢）
当在图 1-4 中将面单元类型改为 Spandrel（连梁）后，此对话框变为如图 1-5 所示的形式。
第6页
图 1-4
对象属性对话框（连梁）
其中，Depth above 指连梁在楼层平面以上的高度，Depth below 指连梁在楼层平面以下 的高度，这两个高度值都应输入正值。在绘制过程中，一般要辅助以参考线。设立参考线的 方法请参看联机帮助。 也可以采用参考面的方法建立墙肢和连梁。 注意：没有对墙肢和连梁进行标注时，程序只进行相应的分析，而不对未标注的墙肢和 连梁进行相应设计。选中墙肢或连梁，点击菜单指定 > 壳/面 > 墙肢标注或连梁标注，激 活相应对话框，可对墙肢或连梁进行标注。
ETABS常见问题
3、问：在ETABS中，有没有类似控制点与点间距离的命令？
答：ETABS中有自动合并容差的概念。绘制构件时，若新节点与某个已存在的节点距离小于自动合并容差，则新节点将会被合并到这个已存在的节点上。默认的自动合并容差是1mm。点击选项>首选项>尺寸/容差命令，可以人工设置自动合并容差的值。
4、问反应谱分析中要考虑偏心时，需要按正、负偏心情况设两个工况吗？
答：不需要。给定偏心率后，ETABS会自动考虑正负两种情况。
5、问：ETABS是如何考虑质量参与系数及扭转因子问题的？
答：ETABS给出了结构全面的模态信息，并给出了模态质量参与系数，静力和动力荷载参与系数。通过模态质量参与系数可以了解平动与扭转振型的基本状态，并控制振型截取数量以获得足够的质量参与系数。静力荷载参与系数描述了静力响应计算的效率；动力荷载参与系数是质量参与系数的延伸，它反映了模态分析对于高阶振型捕捉情况。
根据新规范的要求，结构不同水准的抗震设计需要不同的地震波峰值选取，ETABS可以自由的设置地震波峰值来满足规范的要求。
11、问：ETABS是如何进行单元剖分的？
答：在ETABS中为了获得足够精度的分析结果，各类单元需要进行剖分，对此工程师所需要的工作量是很小的。程序中，剪力墙和壳元楼板只需要工程师指定相关的剖分网格属性和大小，膜元楼板和梁柱框架单元不需要指定，程序自动处理。
7、问：怎样求解振形，用什么方法？
答：ETABS模态分析中同时给出了特征向量法和瑞兹向量法两种求解方法，工程师可以根据工程需要选择合适的方法。总体上瑞兹向量法在模态分析中考虑了荷载的空间分布状态，因此是更为准确的方法。当需要在模态分析中使用较少的振型数目而获得足够的质量参与系数时，建议使用瑞兹向量法进行模态分析。
Etabs v9.2.0
ETABS 除一般高层结构计算功能外，还可计算钢结构、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结构非线性计算（Pushover， Buckling，施工顺序加载等），甚至可以计算结构基础隔震问题，功能非常强大。
ETABS 已经贯入的规范包括：UBC94、UBC97、IBC2000、ACI、ASCE（美国规范系列），欧洲规范以及其他国家和地区的规范。ETABS 在全世界超过 100 个国家和地区销售，超过 10 万的结构工程师在用它来做设计工作。
Etabs v9.2.0
语言：中ห้องสมุดไป่ตู้简体
类型：高层建筑结构分析与设计
ETABS 是由 CSI 公司开发研制的房屋建筑结构分析与设计软件，ETABS 已有近三十年的发展历史，是美国乃至全球公认的高层结构计算程序，在世界范围内广泛应用，是房屋建筑结构分析与设计软件的业界标准。目前，ETABS 已经发展成为一个建筑结构分析与设计的集成化环境：系统利用图形化的用户界面来建立一个建筑结构的实体模型对象，通过先进的有限元模型和自定义标准规范接口技术来进行结构分析与设计，实现了精确的计算分析过程和用户可自定义的（选择不同国家和地区）设计规范来进行结构设计工作。
代表当今科技发展水平的集成建筑设计系统 ETABS，被美国钢结构协会（AISC）授予 2002 年现代钢结构建筑荣誉产品奖（HOT PRODUCTS HONOR AWARD）。在过去的二十五年中，ETABS 被公认为建筑分析设计国际标准，为世界上主要的标志性建筑所采用，该软件也被数以千计的教育机构作为研究和教育工具。如今，新版的 ETABS 带有完全集成的面向对象的分析、设计、优化、制图和加工数字环境将要在未来的二十五年中重新确立数字技术及其生产力的标准，并且引领一个新的数字技术时代。直观的、功能强大的、基于数字技术的图形用户界面使得工程师能够在几个小时内进行完全的设计，组织平面和确定用钢量，不需要烦琐的循环手工确定构件尺寸来满足强度和位移要求。ETABS 新的复杂分析方法解决了结构工程师努力了几十年的建筑设计的许多难点，如计算楼板作为传递剪力的隔板的剪应力和隔板 Chord & Collector 力，泊车结构、直线和曲线斜坡的建模，节点板区变形效果建模，施工过程加载效应以及很多很多。2001 年，由于 GUI 的潜力和 ETABS 技术上的领先，AISC 委托 CSI 建立一个特殊模板支持交错桁架设计。AISC 与 CSI 合作开展了一系列国际研讨会来探讨交错桁架结构体系的设计方法，ETABS 已经实现了解决交错桁架设计中复杂问题的功能。
建筑行业中使用的结构力学分析软件教程
建筑行业中使用的结构力学分析软件教程随着科技的进步，建筑行业中越来越多的工作得以通过计算机软件来完成。
结构力学是建筑设计和施工过程中至关重要的一环，而结构力学分析软件则为工程师和设计师提供了强大的工具来对复杂的结构进行分析和设计。
本文将介绍几种常见的建筑行业中使用的结构力学分析软件以及它们的基本原理和应用。
1. SAP2000SAP2000是一款广泛使用的分析和设计软件，由CSI （Computers and Structures Inc.）公司开发。
它可以用于线性和非线性静力和动力分析，以及结构设计和优化。
SAP2000的界面友好，并提供了大量的分析功能和建模工具。
它支持多种分析方法，包括有限元法、有限差分法和谱法等。
该软件能够处理各种类型的结构，包括框架、梁柱系统、钢结构和混凝土结构等。
此外，SAP2000还可以模拟结构在地震、风荷载和温度影响下的反应。
工程师可以通过该软件进行结构的稳定性分析、模型参数的优化和施工过程的模拟。
2. ETABSETABS是另一款由CSI公司开发的结构力学分析软件，广泛应用于建筑工程中。
它主要用于建筑结构的静力和动力分析。
与SAP2000类似，ETABS也支持有限元法进行分析。
该软件具有强大的建模功能，工程师可以通过图形界面轻松地建立复杂的结构模型，并进行多种类型的分析，如线性和非线性动力响应分析、地震分析和温度效应分析等。
ETABS还可以进行结构的设计和优化，并提供了丰富的结果输出和可视化工具。
3. ANSYSANSYS是一款综合性的有限元分析软件，也被广泛应用于建筑工程领域。
它不仅可以进行结构力学分析，还可以进行多物理场耦合、流体力学分析和热分析等。
ANSYS具有强大的建模能力，工程师可以通过其建立复杂的结构模型，并进行各种类型的分析。
该软件支持各种材料属性和加载条件，并可以模拟结构在不同环境下的响应和行为。
此外，ANSYS还提供了丰富的后处理功能和结果展示工具，使工程师能够全面评估结构的性能和安全性。