《结构计算软件》试题 第1页（共4页） 《结构计算软件》试题 第2页（共4页）
试卷编号：5305 座位号
浙江广播电视大学2006年秋季学期开放教育本科期末考试
《结构计算软件》试题
2007年1月
一、填空题（每空1分，共20分）
1、楼层定义是依照 的次序定义荷载标准层
2、正交轴网中定义开间是输入 连续各跨跨度，定义进深是输入 各跨跨度
3、预制楼板输入方式有 和 。
4、网点生成是程序自动将 分割成网格和 。
5、框架数据文件的内容有 ；非规则框架、木行 架输入； ；上下柱节点偏心值； ； ； ；左右风载标注值；吊车荷载数据； ； 。
6、次梁输入中有三个子菜单，即 、 、 。
7、图素编辑菜单中各项均有三种工作方式，即 、 、 。
二、选择题（每小题3分，共15分）
1、坐标显示开关的操作热键是（ ）
A. F1
B. F2
C. F3
D. F4
2、使图形区充满整个Windows 窗口的操作是 （ ）
A. ctrl+W
B. ctrl+R
C. ctrl+P
D. ctrl+F
3、重新显示当前图、刷新修改结果的操作是（ ）
A. F5
B. F6
C. F7
D. F8 4、节点捕捉开关的热键是（ ）
A. ctrl+F1
B. ctrl+F2
C. ctrl+F3
D. ctrl+F4
5、功能切换键是 （ ）
A. [Del]
B. [Tab]
C. [Esc]
D. [F1]
三、判断题（每小题2分，共30分）
（ ）1、次梁荷载输入的子菜单有回前菜单、次梁恒载、次梁活载、图形放大。 （ ）2、程序生成ＰＫ数据中，梁、柱的自重都包括在内。
（ ）3、网点编辑中恢复节点和恢复网格是将被删除的网格和节点进行恢复的菜单。 （ ）4、构件定义是指输入全楼包含的柱、梁（包括次梁）、墙、洞口、斜柱支撑的截面尺寸及材料信息。
（ ）5、程序将屏幕划分为右侧的下拉菜单区和下侧的命令提示区。 （ ）6、程序运行中光标的形态有十字叉和方框两种。
（ ）7、楼层定义中本层修改的删除方式有逐个用光标点取和窗口选取两种。 （ ）8、楼层组装中组装项目和操作框有三个参数指定框：复制层数、标准层、层高。 （ ）9、楼层定义是依照从下到上的次序进行各个结构标准层平面布置。 （ ）10、信息输入是进行结构竖向布置。
（ ）11、定位输入的方式有纯键盘光标输入、纯键盘坐标输入、纯鼠标光标输入。 （ ）12、图编辑菜单可用于编辑轴线、网格、节点和各种构件。 （ ）13、结构整体模型输入是采用屏幕交互式进行数据输入的。 （ ）14、为交互输入程序准备的配置文件名为WORK ．CFG 。
（ ）15、从PMCAD 主菜单进入交互式数据输入程序后轴线输入的下一步是构件定义。
四、问答题（每小题5分，共35分）
1、图素编辑中有哪几种拖动方式？操作如何？
2、画结构平面施工图时的主要步骤如何？
3、在楼层组装项目和操作框中有六个按钮，其中添加按钮、修改按钮和插入按钮各是什么意思？
4、检查数据文件中图形放大的子菜单有哪些内容？
5、构件布置的方式有哪几种？
6、梁间荷载输入的功能是什么？它的子菜单的内容有哪些？
7、结构整体模型输入中的设计参数有哪些？
《结构计算软件》试题第3页（共4页）《结构计算软件》试题第4页（共4页）
常用结构计算软件与结构概念设计 论文作者：不详 摘要：随着计算机结构分析软件的广泛应用和普及，它使人们摆脱了过去必须进行的大量的手工计算，使人们的工作效率得以大幅度的提高。与此同时，人们对结构计算软件的依赖性也越来越大，有时甚至过分地相信计算软件，而忽略了结构概念设计的重要性。 关键词：常用结构计算软件概念设计 1、结构计算软件的局限性、适用性和近似性。 随着计算机结构分析软件的广泛应用和普及，它使人们摆脱了过去必须进行的大量的手工计算，使人们的工作效率得以大幅度的提高。与此同时，人们对结构计算软件的依赖性也越来越大，有时甚至过分地相信计算软件，而忽略了结构概念设计的重要性。由于种种原因，目前的结构计算软件总是存在着一定的局限性、适用性和近似性，并非万能。如：结构的模型化误差；非结构构件对结构刚度的影响；楼板对结构刚度的影响；温度变化在结构构件中产生的应力；结构的实际阻尼(比)；回填土对地下室约束相对刚度比；地基基础和上部结构的相互作用等等。有些影响因素目前还无法给出准确的模型描述，也只能给出简化的表达或简单的处理，受人为影响较大。加之，建筑体型越来越复杂，这就对结构计算软件提出了更高的要求，而软件本身往往又存在一定的滞后性。正是因为如此，结构工程师应对所用计算软件的基本假定、力学模型及其适用范围有所了解，并应对计算结果进行分析判断确认其正确合理、有效后方可用于工程设 计。 2、现阶段常用的结构分析模型 实际结构是空间的受力体系，但不论是静力分析还是动力分析，往往必须采取一定的简化处理，以建立相应的计算简图或分析模型。目前，常用的结构分析模型可分为两大类：第一类为平面结构空间协同分析模型；另一类为三维空间有限元分析模型。 1) 平面结构空间协同分析模型。将结构划分若干片正交或斜交的平面抗侧力结构，但对任意方向的水平荷载和水平地震作用，所有正交或斜交的抗侧力结构均参与工作，并按空间位移协调条件进行水平力的分配。楼板假定在其自身平面内刚度无限大。这一分析模型目前已经很少采用。其主要适用于平面布置较为规 则的框架结构、框－剪结构、剪力墙结构等。 2) 三维空间有限元分析模型。将建筑结构作为空间体系，梁、柱、支撑均采用空间杆单元，剪力墙单元模型目前国内有薄壁杆件模型、空间膜元模型、板壳单元模型以及墙组元模型。楼板可假定为弹性，也可假定在其自身平面内刚度无限大，还可假定楼板分块无限刚。该模型以节点位移为未知量，由矩阵位移法形 成线性方程组求解。 3、常用结构计算软件 多、高层结构的基本受力构件有柱、梁、支撑、剪力墙和楼板。柱、梁及支撑均为一维构件，可用空间杆单元来模拟其受力状态。空间杆单元的每个端点有6个自由度，即3个平动自由度和3个转角自由度。对一维构件，各种有限元分析软件对这类构件的模型化假定差异不大。剪力墙和普通楼板均为二维构件，这两种构件的模型化假定是关键，它直接决定了多、高层结构分析模型的科学性，同时也决定了软件分析结果的精度和可信度。目前国内外流行的几个结构计 算软件对剪力墙和楼板的模型化假定差异较大。现进行分述。 3.1 TAT结构计算软件 TAT是由中国建筑科学研究院开发的建筑结构专用软件，采用菜单操作，图形化输入几何数据和荷载数据。程序对剪力墙采用开口薄壁杆件模型，并假定楼板在平面内刚度无限大，平面外刚度为零。这使得结构的自由度大为减少，计算分析得到一定程度的简化，从而大大提高了计算效率。薄壁杆件模型采用开口薄壁杆件理论，将整个平面联肢墙或整个空间剪力墙模拟为开口薄壁杆件，每个杆件有两个端点，每个端点有7个自由度，前6个自由度的含义与空间杆单元相同，第7个自由度是用来描述薄壁杆件截面翘曲的。开口薄壁杆件模型的基本假定为： 1) 在线弹性条件下，杆件截面外形轮廓线在其自身平面内保持不变，在平面外可以翘曲，同时忽略其剪切变形的影响。这一假定实际上增大了结构的刚度，薄 壁杆件单元及其墙肢越多，则结构刚度增大的程度越高。 2) 将同一层彼此相连的剪力墙墙肢作为一个薄壁杆件单元，将上下层剪力墙洞口之间的部分作为连梁单元。这一假定将实际结构中连梁对墙肢的线约束简化为
PKPM做钢结构的经验集萃 1、优化设计并非是把别人的设计拿过来，按照原设计思路死扣用钢量（俗称“蚊子腿上剔 精肉”），因为这样通常大幅度降低了原设计的安全度，“荷载优化”是选取适当的荷载，应当兼顾业主对结构小幅改动的可能性，比如吊挂灯具、功能分区重新布局。把恒载取得很小，用钢量没有减小太多，功能限制则限制太死。优化首先考虑变化方案，简化结构传力模式和传力途径，做到大处节省，具体到杆件节点则要放宽。如果原结构各部件安全储备相差严重时，可以选择一个合适的安全储备标准来调整各构件型号，该加大的加大，该减小的减小。结构安全是整体安全，个别杆件强大没啥用。 2、《建筑工程施工质量验收统一标准》（GB50300-2001）5.0.6条：检测单位鉴定达不到要 求时，经原设计单位核算认为满足安全时可以验收。一级建造师《项目管理》中讲：检测单位鉴定达不到要求时，经原设计单位核算认为满足安全时可以验收。对未达要求的行为承担“违约责任”。 3、网架焊接球如果采用压制钢板制作，钢板厚度公差接近±2.5mm，《强规》规定偏差不 大于13%和1.5mm。怎么办呢？制作时可以把钢板加厚1mm就可以避质检找麻烦了。 4、设置20吨以上的吊车的厂房在国内不允许按《门式刚架规程》设计，主要在于国内吊 车梁安装偏差和吊车轨道安装偏差造成卡规，使水平力增加4－5倍，导致厂房剧烈晃动，没法正常使用。总之，任何先进的设计方法都无法超越实际施工水平来实现，要求符合国情（或者“公司加工实力”）。比如对20吨驾操吊车的门架按美国规范控制柱头位移为H/240(国内H/400)，晃动得没人愿意驾操，省那一点点钢材和厂房适用性相比就显“设计扣到家”有多么可笑了。 5、什么样的维护系统需要考虑阵风系数？（1）、对脆性材料。如玻璃幕墙，必须采用阵风 系数。（2）、对阵风作用下，对荷载临时提高能够承受的钢材等，不需要考虑阵风系数。 （3）、不该考虑阵风系数的维护系统考虑了阵风系数，安全度比主结构高出一倍，不利于主体安全。 6、挠度有三种：（1）、与安全有关的控制标准。（2）、反映安装质量的控制标准。（3）、外 形美观的控制标准。比如，单层网壳仅仅计算稳定性缺陷考虑1/300，挠度大了影响结构安全。但对双层网壳仅是对施工质量的控制。 7、《网架规程》中：“温度应力计算”仅限于四边支撑网架。 8、生物界的工程原则就是我们追求的工程设计原则：（1）、节省。用最少消耗达到最大效 果。（2）、安全。做可以超载性生物体（建筑物），即使部分损坏也不危及整体生存。（3）、简单快捷。 9、网架、网壳计算风载不大时，永久荷载占总荷载50％以内时，不需要按“1.35*恒载” 考虑。 10、网架活载取值不要小于0.5KN/M2.。 11、如果附加荷载超过25Kg/M2，应当考虑檩条上是否有集中荷载按集中荷载计算。 12、中国的《荷载规范》对风载的规定和美国规范比较：美国规范，向上的风吸力大些， 两端水平风力大，中间风力小。《门式钢架规程》侧移近似计算方法只适合初步估算，正式的侧移计算应用弹性整体计算方法。 13、门式钢架风载取值，对风载《全国民用建筑工程设计技术措施》规定：L/H≤4时 应该用《荷载规程》；L/H>4时应该按门式钢架规程。 14、开敞式：指的是开口面积≥80％的墙面面积。部分封闭式：A、开口集中在一墙面 上。B、该墙面洞口面积大于其他墙面洞口面积之和。C、开口面大于本墙面5％。D、不均匀的大开口，内部风压加大为+0.6、-0.3（不再是±0.2）。
混凝土结构计算软件比较 【内容提要】随着科技的进步、电脑业的飞速发展和中国加入了WTO，工程的承揽与施工越来越信息化、国际化。本文通过对国际通用的混凝土结构计算软件进行比较，找出各种计算软件的优缺点，为读者在购买和使用计算软件时提供帮助。 【关键词】混凝土结构计算软件比较 1、前言： 随着科技的进步、电脑业的飞速发展，工程的招投标和施工管理越来越多地采用工程应用软件。同时，随着中国加入了WTO，工程的承揽与施工日趋国际化、信息化，原有的设计、施工软件逐渐被国际流行的软件所替代。在国际标中，Project、梦龙等软件已经不再适用，取而代之的是国际通用的Primavera Project Planner（简称P3软件）。其它软件亦是如此。本人在同济大学学习期间，有机会接触多种混凝土结构计算软件，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；通过对各种软件的优缺点进行比较，对混凝土结构计算程序做了一个总结。 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。 2、结构计算程序的分析与比较 2.1、结构主体计算程序的模型与优缺点 2.1.1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
结构设计pkpm软件SATWE计算结果分析 SATWE软件计算结果分析 一、位移比、层间位移比控制 规范条文： 新高规的4.3.5条规定，楼层竖向构件的最大水平位移和层间位移角，A、B级高度高层建筑均不宜大于该楼层平均值的1.2倍；且A级高度高层建筑不应大于该楼层平均值的1.5倍，B级高度高层建筑、混合结构高层建筑及复杂高层建筑，不应大于该楼层平均值的1.4倍。高规4.6.3条规定，高度不大于150m的高层建筑，其楼层层间最大位移与层间之比（即最大层间位移角）Δu/h应满足以下要求： 结构休系Δu/h限值 框架 1/550 框架-剪力墙，框架-核心筒 1/800 筒中筒，剪力墙 1/1000 框支层 1/1000 名词释义： （1）位移比：即楼层竖向构件的最大水平位移与平均水平位移的比值。 （2）层间位移比：即楼层竖向构件的最大层间位移角与平均层间位移角的比值。 其中： 最大水平位移：墙顶、柱顶节点的最大水平位移。 平均水平位移：墙顶、柱顶节点的最大水平位移与最小水平位移之和除2。 层间位移角：墙、柱层间位移与层高的比值。 最大层间位移角：墙、柱层间位移角的最大值。 平均层间位移角：墙、柱层间位移角的最大值与最小值之和除2。 控制目的: 高层建筑层数多，高度大，为了保证高层建筑结构具有必要的刚度，应对其最大位移和层间位移加以控制，主要目的有以下几点： 1．保证主体结构基本处于弹性受力状态,避免混凝土墙柱出现裂缝,控制楼面梁板的裂缝数量,宽度。 2．保证填充墙,隔墙,幕墙等非结构构件的完好,避免产生明显的损坏。 3．控制结构平面规则性，以免形成扭转，对结构产生不利影响。 结构位移输出文件（WDISP.OUT） Max-(X)、Max-(Y)----最大X、Y向位移。（mm） Ave-(X)、Ave-(Y)----X、Y平均位移。（mm） Max-Dx ，Max-Dy : X,Y方向的最大层间位移
大连海事大学 实验报告 《系统工程》 2014～2015学年第一学期 实验名称：基于解释模型在大学生睡眠质量问题的研究学号姓名：马洁茹姚有琳 指导教师：贾红雨 报告时间： 2014年9月24日
《系统工程》课程上机实验要求 实验一解释结构模型在大学生睡眠质量问题中的研究 实验名称：基于MATLAB软件或C/Java/其他语言ISM算法程序设计(一) 实验目的 系统工程课程介绍了系统结构建模与分析方法——解释结构模型法（Inter pretative Structural Modeling ·ISM）是现代系统工程中广泛应用的一种分析方法，能够利用系统要素之间已知的零乱关系，用于分析复杂系统要素间关联结构，揭示出系统内部结构。ISM方法具有在矩阵的基础上再进一步运算、推导来解释系统结构的特点，对于高维多阶矩阵的运算依靠手工运算速度慢、易错，甚至几乎不可能。 本次实验的目的是应用计算机应用软件或者是基于某种语言的程序设计快速实现解释结构模型(ISM)方法的算法，使学生对系统工程解决社会经济等复杂性、系统性问题需要计算机的支持获得深刻的理解。学会运用ISM分析实际问题。 (二) 实验要求与内容： 1.问题的选择 根据对解释结构模型ISM知识的掌握，以及参考所给的教学案例论文，决定选择与我们生活有关的——大学生睡眠质量问题。 2．问题背景 睡眠与我们的生活息息相关，当每天的身体机制在不断运行的过程中身体负荷不断变大，到了夜间就需要休息。但是同一寝室的同学大多休息时段不同，有些习惯早睡，有些会由于许多原因晚睡。有些睡眠较沉不会轻易被打扰，有些睡眠较轻容易被鼾声或者其他声响惊醒。学习得知，解释系统模型是通过对表面分离、凌乱关系的研究，揭示系统内部结构的方法。因此，我想尝试通过解释模型来对该问题进行研究分析。 3.用画框图的形式画出ISM的建模步骤。
常用结构软件比较 摘要：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。 关键词：结构软件结构设计 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
常用结构软件比较 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。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、TAT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。
常用结构软件的比较 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。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、TAT 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、TAT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
海事大学 实验报告 《系统工程》 2014～2015学年第一学期 实验名称：基于解释模型在大学生睡眠质量问题的研究学号：马洁茹有琳 指导教师：贾红雨 报告时间： 2014年9月24日
《系统工程》课程上机实验要求 实验一解释结构模型在大学生睡眠质量问题中的研究 实验名称：基于MATLAB软件或C/Java/其他语言ISM算法程序设计(一) 实验目的 系统工程课程介绍了系统结构建模与分析方法——解释结构模型法（Inter pretative Structural Modeling ·ISM）是现代系统工程中广泛应用的一种分析方法，能够利用系统要素之间已知的零乱关系，用于分析复杂系统要素间关联结构，揭示出系统部结构。ISM方法具有在矩阵的基础上再进一步运算、推导来解释系统结构的特点，对于高维多阶矩阵的运算依靠手工运算速度慢、易错，甚至几乎不可能。 本次实验的目的是应用计算机应用软件或者是基于某种语言的程序设计快速实现解释结构模型(ISM)方法的算法，使学生对系统工程解决社会经济等复杂性、系统性问题需要计算机的支持获得深刻的理解。学会运用ISM分析实际问题。 (二) 实验要求与容： 1.问题的选择 根据对解释结构模型ISM知识的掌握，以及参考所给的教学案例论文，决定选择与我们生活有关的——大学生睡眠质量问题。 2．问题背景
睡眠与我们的生活息息相关，当每天的身体机制在不断运行的过程中身体负荷不断变大，到了夜间就需要休息。但是同一寝室的同学大多休息时段不同，有些习惯早睡，有些会由于许多原因晚睡。有些睡眠较沉不会轻易被打扰，有些睡眠较轻容易被鼾声或者其他声响惊醒。学习得知，解释系统模型是通过对表面分离、凌乱关系的研究，揭示系统部结构的方法。 因此，我想尝试通过解释模型来对该问题进行研究分析。 3.用画框图的形式画出ISM的建模步骤。
2005版P K P M结构计算软件使用说明书
PKPM使用说明书 PMCAD使用说明 一、人机交互方式输入 本章执行PMCAD的主菜单A、人机交互方式输入各层平面数据 1. 特点 本程序采用屏幕交互式进行数据输入，具有直观、易学，不易出错和修改方便等特点。PMCAD系统的数据主要有两类：其一是几何数据，对于斜交平面或不规则平面，描述几何数据是十分繁重的工作，为此本程序提供了一套可以精确定位的做图工具和多种直观便捷的布置方法；其二是数字信息，本程序大量采用提供常用参考值隐含列表方式，允许用户进行选择、修改，使数值输入的效率大大提高。对于各种信息的输入结果可以随意修改、增删，并立即以图形方式显现出来。使用户不必填写一个字符的数据文件，为用户提供了一个十分友好的界面。 由于该程序采用本专题自行开发的图形支持系统，具有下拉菜单、弹出菜单等目前最流行的界面风格，图形快捷清晰、色彩鲜明悦目、中文提示一目了然、支持各类显示屏。 2. 如何开始交互输入数据 在运行程序之前应进行下列准备工作： (1) 熟知各功能键的定义 (2) 为交互输入程序准备配置文件。配置文件各为WORK.CFG，在PM程序所 在子目录中可以找到该文件的样本，用户需将其拷入用户当前的工作目录中，并根据工程的规模修改其中的“Width”值和“Height”值，它们的含意是屏幕显示区域所代表的工程的实际距离。其它项目一般不必修改。 (3) 从PMCAD主菜单进入交互式数据输入程序，程序将显示出下列菜单： 对于新建文件，用户应依次执行各菜单项；对于旧文件，用户可根据需要直接进入某项菜单。完成后切勿忘记保存文件，否则输入的数据将部分或全部放弃。 (4) 程序所输的尺寸单位全部为毫米（mm）。 3. 各结构标准层的描述过程 本程序对于建筑物的描述是通过建立其定位轴线，相互交织形成网格和节点，再在网格和节点上布置构件形成标准层的平面布局，各标准层配以不同的层高、荷载形成建筑物的竖向结构布局，完成建筑结构的整体描述。具体步骤正如进入程序时所出现的菜单次序一样： 第1步：“轴线输入” 是利用作图工具绘制建筑物整体的平面定位轴线。这些轴线可以是与墙、梁等长的线段，也可以是一整条建筑轴线。
用EXCEL完善钢结构计算 2007-12-06 16:37:42来源: 土木工程网收集整理作者: 简介：本文介绍用EXCEL编制一系列小程序，作为钢结构计算 的补充，使结构计算更为简单快捷，大大提高了结构设计人员的工作效率和准确度，并举例说明其应用,供设计参考。 关键字：钢结构补充计算EXCEL程序 1．问题的提出 随着计算机的广泛应用和软件的不断开发，结构设计人员逐渐摆脱了大量繁重的计算工作。目前可用来进行钢结构整体计算的软件主要有3D3S[1]、STAAD/CHINA以及PKPM系列-钢结构CAD软件和STS软件等。软件的应用大大的提高了设计人员的工作效率。但是，任何一种设计软件都不可能包罗万象，尽如人意。在实际工作中，使用这些软件的同时，结合实际工程，对一些特殊构件或整体分析较难处理的特殊部位作一些补充计算是必不可少的。 用EXCEL编制一些计算程序，其优点在于不受源程序影响,设计人员可根据规范要求编制成如用手写计算书一样的形式,按规范要求提取各项系数和计算公式。计算中规范提及的各项注意条款均可列于计算一旁以示提醒,其计算过程一目了然。同时,当规范更新时,只要更改相应的数据和公式很快就能编制出与规范相匹配的新程序,既简单快捷，又便于核对。
对于工程校审人员,通过使用EXCEL编制出一些常用的计算程序,会给校审工作带来极大的方便,大大提高工作效率和质量。 结构设计中，可编制小程序的计算内容很多，仅举以下几例: A.结构计算程序中原始数据的取值,如楼面均布荷载,墙体线荷载； B.结构计算程序中楼面梁上荷载作简化计算未计入的墙、板、梁的荷载； C.结构计算程序中末涉及到的荷载,如首层基础梁计算及由基础梁传递给柱基的竖向力的补充计算等； D.建筑上不能用软件计算的各种构件需作单独验算,如圆弧梁的弯扭剪验算、大跨度梁板的挠度及裂缝宽度验算、工业厂房的牛腿配筋验算、部分杆件的连接计算等； E.构筑物的验算,如天面水箱计算、楼梯计算、独立柱基和桩基础承载力计算等。 2．用EXCEL编制结构计算程序 EXCEL是WINDOWS操作系统下的办公软件,是office软件包下的一种工作表格,易学易记,其操作步骤极具个性化,可建立交互的Web数据页。以往对EXCEL的介绍总是与财务报表、生产成本核算及金融业报表联系在一起,因而钢结构设计计算中很少有人涉足其间。本人通过一段时间的探索和实践,觉得虽然EXCEL不是为建筑结构专业而编制,但其广泛的应用性和丰富的数据处理功能,为完善钢结构设计计算提供了良好的用武之地。其具体编程有如下几个步骤:
建筑设计软件大全 CSIConcepts2Dv3.6311CD(强大但是简单易用的设计、草绘和技术图解工具) CSIConcepts3Dv3.6291CD(先进、快速和易用的建模工具) CSIConceptsUnlimitedv4SP1NL1CD(工业界首选的建模程序) AFES产品: iAfes.Foundation.v2.5-ISO1CD（地基设计软件，能够满足大部分工业地基设计需要。这款软件不仅能够生成地基设计报告，绘制平面图纸，而且能够生成3D效果图。该软件是一款强大的能够适应工业设计和钢筋结构地基设计的大型软件） BuildSoft产品: PowerConnectv4.0Multilanguage1CD(计算钢筋聚集维度工具) PowerFramev4.8Multilanguage1CD(二、三维结构分析工具.它是当前唯一可以分析钢筋、混凝土和木质结构的程序) PowerPlateMasterv3.9Multilanguage1CD(建筑的载荷分析软件) GS产品:
AFESv3.0.0121091CD（自动化的钢结构设计和部署软件） ROBOTSTRUCTURESInc.产品: AutodeskRobotStructuralAnalysesPro2009-ISO1DVD RobotMillenniumOfficev21-ISO1DVD（专用于建筑工程的分析、设计）RobotRobinv2.3.16201CD(钢木、混凝土结构分析软件,包含了各种非线性本构关系,程序内置的目前世界上最快速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) ESOPv3.01CD(基于MSEXCEL的部件设计与分析工具) Graitec产品: Graitec.Advance.Concrete.v7.1.SP4Full-ISO1CD（建筑制图软件）Graitec.Advance.v5.2.Multilanguage-ISO2CD(一个投资两年来开发的建筑制图软件，可以与AutoCAD无缝结合,是建筑师和工程师的得力助手。另外该软件内置了很多模板，可以在绘制建筑图纸中直接应用，省去许多麻烦) Graitec.Advance.Steel.v2009.MultiLanguage-ISO1DVD（以AutoCAD为基础的图形平台全3D钢架结构辅助设计软件）
常用结构计算软件的分析模型与使用 按语：读了工业建筑2005-5期，中国建筑设计研究院，常林润、罗振彪“常用结构计算软件与结构概念设计”一文，感到其内容、观点对更深层次讨论PKPM很有有帮助，现分几个部分摘编如下，供网友发帖时参考，其目的是将J区的讨论提高到一个更高的层次。 一、TAT的分析模型与使用。 二、SARWE的分析模型与使用， 三、从整体上把握结构的各项性能。 四、现阶段常用的结构分析模型。 五、结构计算软件的局限性、适用性和近似性。 六、抗震概念设计的一些重要准则。 七、结语。 一、TAT的分析模型与使用 TAT是中国建科院开发的，程序对剪力墙采用开口薄壁杆件模型，并假定楼板平面内刚度无限大，平面外刚度为零。这使得结构自由度大为减少，计算分析得到一定程度的简化，从而大大提高了计算效率。 薄壁杆件模型采用开口薄壁杆件理论，将整个平面联肢墙或整个空间剪力墙模拟为开口薄壁杆件，每个杆件有两个端点，每个端点有7个自由度，前6个自由度的含义与空间杆单元相同，第7个自由度是用来描述薄壁杆件截面翘曲的。开口薄壁杆件模型的基本假定是： 1）在线弹性条件下，杆件截面外形轮廓线在其平面内保持不变，在平面外可以翘曲，同时忽略其剪切变形的影响。这一假定实际上增大了结构的刚度，薄壁杆件单元及其墙肢越多，则结构刚度增加程度越高。 2）将同一层彼此相连的剪力墙墙肢作为一个薄壁杆件单元，将上下层剪力墙洞口之间的部分作为连梁单元。这一假定将实际结构中连梁对墙肢的线约束简化为点约束，削弱了连梁对墙肢的约束，从而削弱了结构的刚度。连梁越多，连梁的高度越大，则结构的刚度削弱越大。 3）引入了楼板平面内刚度无限大，平面外刚度为零。 实际工程中许多布置复杂的剪力墙难以满足薄壁杆件的基本假定，从而使计算结果难以满足工程设计的精度要求。 1）变截面剪力墙：在平面布置复杂的建筑结构中，常存在薄壁杆件交叉连接、彼此相连的薄壁杆件截面不同、甚至差异较大的情况。由于这些薄壁杆件的扇形坐标不同，其翘曲角的含义也不同，因而由截面翘曲引起的纵向位移不易协调，会导致一定的计算误差。 2) 长墙、短墙：由于薄壁杆件模型不考虑剪切变形的影响，而长墙、短墙是以剪切变形为主的构件，其几何尺寸也难以满足薄壁杆件的基本要求，采用薄壁杆件理论分析这些剪力墙时，存在着较大的模型化误差。 3）多肢剪力墙：薄壁杆件模型的一个基本假定就是认为杆件截面外形轮廓线在自身平面内保持不变，在墙肢较多的情况下，该假定会会导致较大的误差。 4）框支剪力墙：框支剪力墙和转换梁在其交接面上是线变形协调的，而菜用薄壁杆件理论分析框支墙时，由于薄壁杆件是以点传力的，作为一个薄壁杆件的框支墙只有一点和转换梁的某点是变形协调的，这必然会带来较大的计算误差。
大连海事大学实验报告 《系统工程》 2014?2015学年第一学期 实验名 称：基于解释模型在大学生睡眠质量问题的研究 学号姓 名： 马洁茹姚有琳指导教 师： 贾红雨 报告时 间： 2014 年9月24日
《系统工程》课程上机实验要求 实验一解释结构模型在大学生睡眠质量问题中的研究 实验名称：基于MATLAB^件或C/Java/其他语言ISM算法程序设计 （一）实验目的 系统工程课程介绍了系统结构建模与分析方法一一解释结构模型法（In ter pretative Structural Modeling ? ISM）是现代系统工程中广泛应用的一种分 析方法，能够利用系统要素之间已知的零乱关系，用于分析复杂系统要素间关联结构，揭示出系统内部结构。ISM方法具有在矩阵的基础上再进一步运算、推导来解释系统结构的特点，对于高维多阶矩阵的运算依靠手工运算速度慢、易错，甚至几乎不可能。 本次实验的目的是应用计算机应用软件或者是基于某种语言的程序设计快速实现解释结构模型（ISM）方法的算法，使学生对系统工程解决社会经济等复杂性、系统性问题需要计算机的支持获得深刻的理解。学会运用ISM分析实际问题。 （二）实验要求与内容： 1?问题的选择 根据对解释结构模型ISM知识的掌握，以及参考所给的教学案例论文，决定选择与我们生活 有关的一一大学生睡眠质量问题。 2 ?问题背景 睡眠与我们的生活息息相关，当每天的身体机制在不断运行的过程中身体负荷不断变大，到了夜间就需要休息。但是同一寝室的同学大多休息时段不同，有些习惯早睡，有些会由于许多原因晚睡。有些睡眠较沉不会轻易被打扰，有些睡眠较轻容易被鼾声或者其他声响惊醒。学习得知，解释系统模型是通过对表面分离、凌乱关系的研究，揭示系统内部结构的方法。因此，我想尝试通过解释模型来对该问题进行研究分析。 3.用画框图的形式画出ISM的建模步骤
你好,介绍如下 一、建模 1、重新编排PKPM主界面，项目清晰，操作方便。 2、仿Auto CAD全新操作界面，动态查询构件及菜单信息。 3、改进正交轴网对话框，可以定义、标注上下开间不对称建筑，任意拼接轴网。 4、采用对话框方式对构件边定义边布置，可以对构件排序、检索、查询。 5、增加通过抬高上节点标高，按斜率成批输入斜梁功能。 6、将次梁、层间梁布置提前到与主梁一同布置，使用更便捷。 7、增加楼板自重计算功能，由用户选择使用。 8、将梁、柱、墙、节点、次梁的荷载输入修改，前移到与建模同时进行。 9、完善了原有的楼层拼装拷贝、工程拼装拷贝功能。 10、可以随时动态观看全楼模型三维渲染造型效果。 11、可以转换DWG图形为PKPM模型数据及录入异形柱截面。 二、计算 1、SATWE软件增添了新的求解器，运算速度大大提高，对于大型项目计算十分有利。 2、允许对任意单构件定义抗震等级、砼强度等级及钢材等级。 3、在配筋简图中，标出了柱非加密区箍筋面积和节点核心区箍筋面积，标出了地下室剪力墙平面外的竖向分布筋面积。 4、在“特殊构件定义”中，增加了门式钢架梁、组合梁、门式钢架柱定义，并对门式钢架梁柱、组合梁进行验算和配筋。 5、在“荷载组合”参数定义中，增加人工自定义组合系数功能。 6、增加在梁和节点上定义特殊风荷载。 7、增加温度应力、支座位移、弹性支座的分析计算功能。 8、增加并改进了对水平风荷载、多塔结构、变截面构件、方钢管混凝土截面构件、刚性杆、水平支撑、柱间支撑的分析验算功能。 9、增加框架整体稳定验算功能，做到高规第5.4.4强制性条文规定的验算要求。 10、增加楼层层间受剪承载力验算功能。 11、增加人防荷载按房间定义的功能。 12、改进异型柱构件配筋计算，固定钢筋和分布钢筋的直径可不同。 13、改进受弯构件人防配筋计算，可按容许延性比要求进行优化筋配计算。 14、改进楼板内力及挠度计算，可以作人防计算并生成计算书。 15、弹塑性动力时程分析软件EPDA更加实用化，并已分析计算多项实际工程。 16、任意空间建模软件Spas CAD有重大改进，已完成多项奥运标志工程建模任务。 17、增加动态云斑图显示功能，生动形象地表达结构变形和受力状态。 三、出图 1、更新为仿Windows软件操作界面，图形编辑、打印、转换、管理功能大大增强。 2、所有构件（梁、斜支撑、柱、墙等）及钢筋的图层、线宽、颜色、线型均可修改，各种标注字符的大小也可以任意修改。 3、增加梁竖向强制归并功能，确保各楼层同一位置的梁编号相同。 4、绘制梁平法施工图时，可以对任何楼层操作，做任何操作后都能保存其结果永不丢失，更好地支持回退功能。
GATECH产品: GT Strudl v27 1CD(世界上应用最广泛的建筑结构设计和分析软件之一,简体中文汉化) CASCADE CONSULTING ASSOCIATES产品: StruCalc.v7.01.05(建筑分析和设计软件) EDSL产品: EDSL.Tas.V8.50-ISO 1CD(建筑物及其系统的热力学性能模拟软件) Windowlink产品: Vector.Plus.v4.62-ISO 1CD(温室设计、可视化、定价与销售软件) C.A.T.S产品： Cats 2002 incl update203 and CatsCalc R2-ISO 1CD(用于建筑设计中加热、通风、管道、电工等系统的设计及优化) Cats 2002 incl update203 for AutoCAD Addon Cats 2002 incl update203 for AutoCAD LT Cats 2002 incl update203 for AutoCAD CatsCalc 2002 R2 DataCAD LLC.产品 DataCAD.v11.0-ISO 1CD(专业的CAD结构设计软件) Design Data产品： Design.Data.SDS2.v6.336 Design.Data.SDS2.General(SDS/2)v6.24 3CD(美国Design Data公司研究开发的钢结构详图软件) SCAD产品： SCAD Office v7.31 R3-ISO 1CD(高级结构分析系统软件,可全面解决钢结构与混凝土结构分析与设计的问题) G+D Computing产品： Straus7 Release 2.1.1-ISO 1CD(中文版) Straus7 Release 2.2.3-ISO 1CD CSC Ltd.产品： CSC.B-LINE.v7.0(加强混凝土梁结构设计分析) CSC.B-SECT.v6.06(简单易用的混凝土结构设计分析) CSC.C-SECT.v6.04(简单易用的混凝土结构设计分析) CSC.P-Frame.Professional.v7.02(2D/3D 钢构件设计) CSC.S-Concrete.v7.02 CSC.S-Frame.Enterprise.v7.02(2D/3D 钢构件设计) CSC.S-Steel.v7.02(用于图形设计的框架分析、检查、设计) CSC.W-SECT.v6.02(混凝土柱、梁设计) CSC.FastRAK.v12.0-ISO 1CD(钢结构设计软件) CSC.FastRAK.Portal.Frame.v12.0
结构概念设计与常用结构计算软件 武鹍 (铁道部第二设计院建筑院,四川成都610031) 【摘 要】 概念设计是结构设计的核心和灵魂,它统领结构设计的全过程。运用结构概念设计从整体上把握结构的各项性能,这样才能对计算分析结果进行科学的判断、合理的采用。 【关键词】 结构概念设计; 结构计算软件; 分析模型 【中图分类号】 T U311.41 【文献标识码】 A 随着计算机结构分析软件的广泛应用和普及,它使人们摆脱了过去必须的大量手工计算,工作效率得以大幅度的提高。与此同时,人们对结构计算软件的依赖性也越来越大,有时甚至过分地相信计算软件,而忽略了结构概念设计的重要性。 1 结构概念设计的重要性 概念设计是展现先进设计思想的关键,一个结构工程师的主要任务就是在特定的建筑空间中用整体的概念来完成结构总体方案的设计,并能有意识地处理构件与结构、结构与结构的关系。但是随着社会分工的细化,部分结构工程师只会依赖规范、设计手册、计算机程序做习惯性传统设计,缺乏创新,拒绝对新技术、新工艺的采纳。部分工程师在一体化计算机结构程序设计全面应用的今天,对计算机结果明显的不合理,甚至错误而不能及时发现。 强调概念设计的重要,主要还因为现行的结构设计理论与计算理论存在许多缺陷或不可计算性。比如对混凝土结构设计,内力计算是基于弹性理论的计算方法,而截面设计却是基于塑性理论的极限状态设计方法,这一矛盾使计算结果与结构的实际受力状态差之甚远。为了弥补这类计算理论的缺陷,或者实现对实际存在的大量无法计算的结构构件的设计,都需要优秀的概念设计与结构措施来满足结构设计的目的。同时计算机结果的高精度特点,往往给结构设计人员带来对结构工作性能的误解,结构工程师只有加强结构概念的培养,才能比较客观、真实地理解结构的工作性能。概念设计之所以重要,还在于在方案设计阶段,初步设计过程是不能借助于计算机来实现的。这就需要结构工程师综合运用其掌握的结构概念,选择效果最好、造价最低的结构方案。为此,需要工程师不断地丰富自己的结构概念,深入、深刻了解各类结构的性能,并能有意识地、灵活地运用它们。 2 结构计算软件的局限性、适用性和近似性 由于种种原因,目前的结构计算软件总是存在着一定的局限性、适用性和近似性,并非万能。如:结构的模型化误差;非结构构件对结构刚度的影响;楼板对结构刚度的影响;温度变化在结构构件中产生的应力;结构的实际阻尼(比):回填土对地下室约束相对刚度比;地基基础和上部结构的相互作用等等。有些影响因素目前还无法给出准确的模型描述,也只能给出简化的表达或简单的处理,受人为影响较大。加之建筑体型越来越复杂,这就对结构计算软件提出了更高的要求,而软件本身往往又存在一定的滞后性。正是因为如此,结构工程师应对所用计算软件的基本假定、力学模型及其适用范围有所了解,并应对计算结果进行分析判断确认其正确合理、有效后方可用于工程设计。 3 现阶段常用的结构分析模型 实际结构是空间的受力体系,但不论是静力分析还是动力分析,往往必须采取一定的简化处理,以建立相应的计算简图或分析模型。目前,常用的结构分析模型可分为平面结构空间协同分析模型和三维空间有限元分析模型两大类。3.1 平面结构空间协同分析模型 将结构划分若干片正交或斜交的平面抗侧力结构,但对任意方向的水平荷载和水平地震作用,所有正交或斜交的抗侧力结构均参与工作,并按空间位移协调条件进行水平力的分配。因楼板假定在其自身平面内刚度无限大,故这一分析模型目前已经很少采用。其主要适用于平面布置较为规则的结构。 3.2 三维空间有限元分析模型 将建筑结构作为空间体系,梁、柱、支撑均采用空间杆单元,剪力墙单元模型目前国内有薄壁杆件模型、空间膜元模型、板壳单元模型以及墙组元模型。楼板可假定为弹性,也可假定在其自身平面内刚度无限大,还可假定楼板分块无限刚。该模型以节点位移为未知量,由矩阵位移法形成线性方程组求解。 4 常用结构计算软件 多、高层结构的基本受力构件有柱、梁、支撑、剪力墙和楼板。柱、梁及支撑均为一维构件,可用空间杆单元来模拟其受力状态。空间杆单元的每个端点有6个自由度,即3个平动自由度和3个转角自由度。对一维构件,各种有限元分析软件对这类构件的模型化假定差异不大。剪力墙和普通楼板均为二维构件,这两种构件的模型化假定是关键,它直接决定了多、高层结构分析模型的科学性,同时也决定了软件分析结果的精度和可信度。日前国内外流行的几个结构计算软件对剪力墙和楼板的模型化假定差异较大。 4.1 T A T结构计算软件 T A T是由中国建筑科学研究院开发的建筑结构专用软[收稿日期]2006-04-06 102 ·工程结构·