3d3s鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)軟件

3d3s10.0是同濟(jì)大學(xué)獨(dú)立開發(fā)的鋼結(jié)構(gòu)-空間結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)軟件。它在鋼結(jié)構(gòu)和空間結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)領(lǐng)域具有獨(dú)創(chuàng)性，填補(bǔ)了國內(nèi)該類結(jié)構(gòu)根據(jù)軟件的一個(gè)空白，軟件的鋼與空間結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)系統(tǒng)系統(tǒng)包括輕型門式剛架、多高層建筑結(jié)構(gòu)、網(wǎng)架與網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)、鋼管桁架結(jié)構(gòu)、建筑索膜結(jié)構(gòu)、塔架結(jié)構(gòu)及幕墻結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)與繪圖，均可直接生成Word文檔計(jì)算書和AutoCAD設(shè)計(jì)及施工圖。3d3s10.0適用于任意由梁、桿和索組成的桿系結(jié)構(gòu)，可進(jìn)行結(jié)構(gòu)非線性荷載-位移關(guān)系及極限承載力的計(jì)算、預(yù)張力結(jié)構(gòu)的初始狀態(tài)找形分析與工作狀態(tài)計(jì)算，包括索桿體系、索梁體系、索網(wǎng)體系和混合體系的找形和計(jì)算、桿結(jié)構(gòu)屈曲特性的計(jì)算、結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性的計(jì)算和動(dòng)力時(shí)程的計(jì)算。同時(shí)它還可進(jìn)行結(jié)構(gòu)體系施工全過程的計(jì)算、分析與顯示，可任意定義施工步及其對(duì)應(yīng)的桿件、節(jié)點(diǎn)、荷載和邊界，完成全過程的非線性計(jì)算，可考慮施工過程中因變形產(chǎn)生的節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)更新、主動(dòng)索張拉和支座脫空等施工中的實(shí)際情況。

3d3s10.0使用教程

基本流程:建模一規(guī)定約束一截面-上荷載-內(nèi)力分析一設(shè)計(jì)驗(yàn)算一節(jié)點(diǎn)一施工圖
1、建模時(shí)一般只建立柱和主梁，次梁的建立可用主梁分段然后捕捉用分段后節(jié)點(diǎn)來建立。如果遇到不規(guī)則框架可按規(guī)則框架建模，然后局部刪除柱梁，必須注意這樣會(huì)變節(jié)點(diǎn)和構(gòu)件號(hào)
2、規(guī)定約束時(shí)請(qǐng)注意次梁的約束，一般節(jié)點(diǎn)程序自動(dòng)規(guī)定為固接，但一般框架次梁和主梁的連續(xù)鉸接，這樣必須將每個(gè)次梁選中然后將其兩端轉(zhuǎn)動(dòng)使約束釋放
3、3d3s10.0的線荷載輸入非常方便，面荷載的輸入有些繁瑣，如果局部面荷載輸錯(cuò)，那全部需要重輸，所以需要謹(jǐn)慎。3d3s10.0的荷載中包括**和風(fēng)荷載的計(jì)算，但是必須先計(jì)算**作用然后才能導(dǎo)風(fēng)載。必須注意的是荷載的工況號(hào)，程序規(guī)定了恒載為o，風(fēng)載為2，活載可有幾個(gè)，最重要一個(gè)為1，其余可分配不同工況號(hào)。最新版本中計(jì)算**時(shí)，可將活載加人重力荷載代表值，一般可取0．5的系數(shù)
4、設(shè)計(jì)驗(yàn)算中，算框架時(shí)一般選擇“鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范GBJ17--88”，但這樣計(jì)算結(jié)果會(huì)比用“門式剛架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程 ECSl02：98”及其他鋼結(jié)構(gòu)公司的計(jì)算結(jié)果大。計(jì)算過程中主要焦點(diǎn)在構(gòu)件腹板和柱子長細(xì)比要求的差別，這部分見后面論述。施工圖設(shè)計(jì)一般只使用3d3s10.0提供的構(gòu)件，3d3s10.0所提供的節(jié)點(diǎn)詳圖一般需另行繪制
5、3d3s10.0使用兩個(gè)坐標(biāo)系統(tǒng)，一個(gè)為結(jié)構(gòu)總體坐標(biāo)系x、Y、z軸，另一個(gè)為構(gòu)件自身坐標(biāo)系1、2．3軸

3d3s10.0模型出現(xiàn)機(jī)構(gòu)的部分解決方法

一、在計(jì)算分析后，出現(xiàn)“自振周期計(jì)算失敗”提示，查看計(jì)算日志，發(fā)現(xiàn)有“節(jié)點(diǎn)自由度5位移過大”的警告提示
1.產(chǎn)生原因
模型出現(xiàn)了機(jī)構(gòu)點(diǎn)，很有可能就是在位移過大處的節(jié)點(diǎn)，檢查發(fā)現(xiàn)，此處的節(jié)點(diǎn)90就是支座節(jié)點(diǎn)，自由度5是指繞桿軸的轉(zhuǎn)動(dòng)。對(duì)于梁單元，在受力時(shí)會(huì)出現(xiàn)扭轉(zhuǎn)的現(xiàn)象，如果不將節(jié)點(diǎn)扭轉(zhuǎn)約束，會(huì)造成相應(yīng)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向上沒有剛度，軟件就會(huì)判別為機(jī)構(gòu)，計(jì)算失敗
2.解決方法
將繞桿軸轉(zhuǎn)動(dòng)的自由度進(jìn)行約束，即將圖1支座設(shè)置中的繞2軸轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置為剛性約束即可
二、檢查模型的計(jì)算結(jié)果，發(fā)現(xiàn)周期出現(xiàn)異常
以上信息都是結(jié)構(gòu)出現(xiàn)機(jī)構(gòu)點(diǎn)的常見特征。導(dǎo)致機(jī)構(gòu)點(diǎn)出現(xiàn)的原因是導(dǎo)荷方式選擇錯(cuò)誤，正確的做法是選擇導(dǎo)到節(jié)點(diǎn)，而不是單元。這是因?yàn)?，網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的桿件是二力桿，單元之間是鉸接，沒有轉(zhuǎn)動(dòng)約束，但是當(dāng)有單元荷載時(shí)，軟件會(huì)將此桿單元判別為梁單元，可以承擔(dān)彎矩，但節(jié)點(diǎn)是鉸接，其轉(zhuǎn)動(dòng)自由度方向無剛度，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)出現(xiàn)機(jī)構(gòu)點(diǎn)
三、計(jì)算后出現(xiàn)“自振周期計(jì)算失敗”的提示，日志文件顯示
1.產(chǎn)生原因
出問題的節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)在彈簧單元上，原因：網(wǎng)架下部的彈簧單元沒有轉(zhuǎn)動(dòng)剛度，所以造成柱子與網(wǎng)架間為鉸接，其簡化力學(xué)模型，很明顯它是一個(gè)機(jī)構(gòu)
2.解決方法
將彈簧單元的轉(zhuǎn)動(dòng)剛度R1、R2、R3設(shè)置一個(gè)小值，從而消除機(jī)構(gòu)。在圖9彈簧單元的設(shè)置中進(jìn)行修改，即可成功

3d3s10.0新功能

一、建?；竟δ?/span>
3d3s10.0的界面更為友好，操作更加便捷、導(dǎo)荷載更為方便，大大提高了模型編輯操作的效率
1.新增裹冰風(fēng)荷載增大系數(shù)
2.新增特殊組合輸入輸出文本功能
3.新增導(dǎo)荷載參數(shù)按序號(hào)分開定義及導(dǎo)風(fēng)荷載內(nèi)部參考點(diǎn)顯示功能
4.新增沿某一方向（如X向）Scale功能
5.改進(jìn)了導(dǎo)出為sap模型時(shí)，將分層信息轉(zhuǎn)換為sap的分組信息
6.新增讀入Sap2000，ETABS，及Midas 模型的功能
7.新增國標(biāo)GBT 6723 冷彎薄壁型鋼截面庫的截面尺寸
二、內(nèi)力分析功能
3d3s10.0修正了V9版本中的一些非線性分析的荷載處理和收斂性能的問題，從而大大提高了大型鋼結(jié)構(gòu)非線性分析的效率
1.新增與硬盤交換的大型求解器，可以求解百萬自由度的大型工程
2.改進(jìn)了振型求解器的性能，振型求解更加迅速
3.新增三節(jié)點(diǎn)纖維梁單元，可以分析截面線性變化的構(gòu)建
三、設(shè)計(jì)驗(yàn)算功能
3d3s10.0完善了計(jì)算長度的搜索的搜索功能
1.能正確搜索到曲梁的計(jì)算長度
2.修正了原本柱計(jì)算長度的搜索的錯(cuò)誤
3.能夠正確判斷打斷后的楔形構(gòu)件的兩端截面特性和內(nèi)力
4.對(duì)于兩端有支座約束的構(gòu)件可以正確判斷其計(jì)算長度
5.增加了鋼結(jié)構(gòu)驗(yàn)算輸出結(jié)果： ?
A)計(jì)算長度
B)驗(yàn)算用的材料強(qiáng)度
C)驗(yàn)算局部穩(wěn)定所用的規(guī)范條文及限值
D)驗(yàn)算長細(xì)比時(shí)所取的長細(xì)比限值
四、新增友好的幫助系統(tǒng)
全新打造的幫助系統(tǒng)，可以完成與當(dāng)前操作對(duì)話框相關(guān)的幫助信息的自動(dòng)查找，并可以按關(guān)鍵字查找以及設(shè)置書簽。我們將在后續(xù)的工作中根據(jù)用戶的反饋意見不斷的完善這個(gè)幫助系統(tǒng)，并提供在線更新的方式
五、鋼管桁架模塊?
1.鋼管桁架的實(shí)體模型編輯功能?
A)增加腹桿桿沿弦桿移動(dòng)功能
B)增加定義、查詢、取消桿件順序號(hào)，可以人工干預(yù)相貫順序
C)增加節(jié)點(diǎn)套管形式的設(shè)計(jì)功能
2.新增相貫加工數(shù)據(jù)生成功能
A)新增相貫加工數(shù)據(jù)生成功能，可輸出數(shù)控相貫切割機(jī)數(shù)據(jù)文件，數(shù)控切割機(jī)讀入數(shù)據(jù)文件后可自動(dòng)進(jìn)行相貫圓管的切割
B)數(shù)據(jù)格式包含：法因數(shù)控?cái)?shù)據(jù)格式，及ISO格式相貫加工數(shù)據(jù)
六、索膜結(jié)構(gòu)模塊
1.索膜結(jié)構(gòu)的快捷建模?
A)增加構(gòu)造任意錐形膜面功能?
B)增加由桿件構(gòu)造膜單元功能?
C)增加三點(diǎn)畫膜單元功能
2.增加膜結(jié)構(gòu)的考慮材料正交異性的功能?
A)新增定義膜材經(jīng)緯向功能
B)膜材正交異性材料屬性定義
C)新增膜單元預(yù)張力沿經(jīng)緯向分別定義
D)新增考慮膜材料正交異性的分析功能
3.增加膜結(jié)構(gòu)的裁剪功能 ??
A)新增拉伸裁剪線命令
B)新增沿邊界移動(dòng)裁剪線命令
C)新增刪除裁剪線命令
D)新增定義裁剪片信息功能
E)新增設(shè)置標(biāo)注參數(shù)功能
4.網(wǎng)架網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)模塊
A)新增螺栓球焊接球自動(dòng)轉(zhuǎn)換功能；當(dāng)螺栓不夠時(shí)，自動(dòng)將螺栓球用焊接球代替
B)改善球殼風(fēng)荷載體型系數(shù)自動(dòng)判別功能
C)新增按照非線性分析內(nèi)力進(jìn)行球節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)功能
七、塔架結(jié)構(gòu)模塊
1.塔架結(jié)構(gòu)的快捷建模 ?
A)新增自動(dòng)添加三角形橫隔的功能
B)調(diào)整了角鋼截面擺放方位的定義方式，新增定義角鋼方位的輔助命令，大大提高了角鋼塔模型建立和調(diào)整的工作效率
2.塔架結(jié)構(gòu)的三維實(shí)體模型功能
對(duì)后處理整個(gè)結(jié)構(gòu)作了較大改動(dòng)，由V9.0的先節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)再生成實(shí)體模型改為先生成實(shí)體模型再節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)，與別的功能模塊一致，統(tǒng)一設(shè)計(jì)流程。新增后處理菜單，可以完成對(duì)實(shí)體模型的編輯和節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)功能。包括： 桿件編輯，可以完成桿件打斷、連通、拉伸、移動(dòng)、偏心等多種操作
3.塔架結(jié)構(gòu)的節(jié)點(diǎn)庫功能 ?
A)新增多種節(jié)點(diǎn)形式，包括鋼管角鋼混合塔節(jié)點(diǎn)、部分橫隔節(jié)點(diǎn)
B)增加人機(jī)交互節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)模式
4.新增輸出節(jié)點(diǎn)計(jì)算書?
5.新增桿件編號(hào)功能
6.新增材料統(tǒng)計(jì)功能
7.增加了鋼管角鋼混合塔的設(shè)計(jì)功能

3d3s10.0常遇問題解答

一、進(jìn)行驗(yàn)算參數(shù)修改以后，要點(diǎn)擊“選擇欲定義單元”，選擇桿件進(jìn)行參數(shù)定義
二、立面上用桿件導(dǎo)荷載的命令中的導(dǎo)恒、活荷載導(dǎo)不上去，因?yàn)閷?dǎo)恒、活荷載時(shí)導(dǎo)到投影面積，立面的投影面積為零
三、“各振型質(zhì)量參與系數(shù)’在哪里查詢？
當(dāng)按集中質(zhì)量矩陣計(jì)算時(shí)，查詢地震周期中可以查詢到
四、當(dāng)結(jié)構(gòu)為空間結(jié)構(gòu)的時(shí)候，地震荷載參數(shù)選擇“考慮藕連”選項(xiàng)
五、工具箱吊車梁設(shè)計(jì)與計(jì)算中，橫向荷載標(biāo)準(zhǔn)值是指單個(gè)輪子的值
六、桿件導(dǎo)荷載的方式為單向?qū)У焦?jié)點(diǎn)或單元時(shí)，除了要“選擇受荷范圍”還要：“選擇受力單元”
七、吊車梁參數(shù)輸入中，到左柱邊偏心表示什么？
橫向力到牛腿的距離表示什么? 到左柱邊偏心表示豎向力到牛腿內(nèi)皮的距離，橫向力到牛腿的距離表示小車輪子中心到牛腿頂標(biāo)高的距離
八、多高層模塊中，樓板按雙向板計(jì)算，與布板方向無關(guān)
九、活荷載不利布置只有在輕鋼模塊的施加活載單元荷載
十、多高層中的梁計(jì)算時(shí)軟件按壓彎構(gòu)件計(jì)算，如果要按受彎構(gòu)件計(jì)算，不控制長細(xì)比，則可以在設(shè)計(jì)參數(shù)選擇中設(shè)置為不控制長細(xì)比，然后點(diǎn)擊“選擇預(yù)定義單元”選擇不控制長細(xì)比的梁構(gòu)件進(jìn)行設(shè)置
十一、可以用“構(gòu)件屬性”菜單下面“定義層面或軸線號(hào)”來定義層面，軸線號(hào)以及弦桿類型
十二、當(dāng)一個(gè)組合中的某個(gè)荷載沒有作用的時(shí)候，軟件會(huì)自動(dòng)刪除這個(gè)組合
十三、施加桿件導(dǎo)荷載菜單下面，直接導(dǎo)風(fēng)荷載到桿件的時(shí)候，必須填入“方向矢量”這個(gè)參數(shù)，方向矢量為0的話，荷載加不上去
十四、導(dǎo)荷載過程中，如果某些區(qū)域?yàn)榭斩?，可以再生成封閉面后把該區(qū)域的封閉面刪除，然后進(jìn)行自動(dòng)導(dǎo)荷載，刪掉封閉面以后不要再重新生成封閉面了，然后查詢?cè)摴r的節(jié)點(diǎn)或單元荷載查看，刪除封閉面的四周構(gòu)件的荷載比其他地方要小
十五、計(jì)算前要進(jìn)行模型檢查，進(jìn)行拷貝，鏡像，刪除等命令后要進(jìn)行“刪除重復(fù)單元節(jié)點(diǎn)”操作
十六、結(jié)構(gòu)體系的選擇，當(dāng)結(jié)構(gòu)部分剛接，部分鉸接的時(shí)候，在結(jié)構(gòu)編輯菜單下面把“結(jié)構(gòu)體系”定義為“空間框架”，然后對(duì)兩端鉸接的桿件進(jìn)行單元釋放

更新日志

v10.0版本
1、修改Bug
2、增強(qiáng)舊版國內(nèi)