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3D3S通用钢结构分析和设计软件通用钢结构分析和设计软件同济大学建筑工程系同济大学建筑工程系上海同磊土木工程技术有限公司上海同磊土木工程技术有限公司http:/http:/TEL:021-65981466TEL:021-659814662021/7/11第一章第一章 结构数值分析基本要点结构数值分析基本要点建模准备工作一般建模过程计算模型检验2021/7/12建模准备工作建模准备工作n n分析目的分析目的分析目的分析目的根据分析目的决定模型的繁简根据分析目的决定模型的繁简根据分析目的决定模型的繁简根据分析目的决定模型的繁简概念分析概念分析概念分析概念分析精确分析精确分析精确分析精确分析节点全生成节点全生成节点全生成节点全生成n n结构特征结构特征结构特征结构特征刚性、柔性刚性、柔性刚性、柔性刚性、柔性线性、非线性线性、非线性线性、非线性线性、非线性施工过程决定分析方法施工过程决定分析方法施工过程决定分析方法施工过程决定分析方法n n程序功能程序功能程序功能程序功能选择合适的分析软件选择合适的分析软件选择合适的分析软件选择合适的分析软件选择合适的分析模块选择合适的分析模块选择合适的分析模块选择合适的分析模块n n设备能力设备能力设备能力设备能力AnsysAnsys需要需要需要需要1 1GG空间空间空间空间3 3D3SD3S需要需要需要需要AutoCAD2000AutoCAD2000或或或或AutoCAD2002AutoCAD2002支持支持支持支持2021/7/13一般建模过程一般建模过程n n几何建模要点几何建模要点几何建模要点几何建模要点主要受力构件忠实原型主要受力构件忠实原型主要受力构件忠实原型主要受力构件忠实原型次要构件适当简化次要构件适当简化次要构件适当简化次要构件适当简化构造性构件在保守的前提下省略构造性构件在保守的前提下省略构造性构件在保守的前提下省略构造性构件在保守的前提下省略n n边界约束定义边界约束定义边界约束定义边界约束定义兼顾理想化和真实性兼顾理想化和真实性兼顾理想化和真实性兼顾理想化和真实性连接的方式符合受力特点连接的方式符合受力特点连接的方式符合受力特点连接的方式符合受力特点n n荷载组合施加荷载组合施加荷载组合施加荷载组合施加荷载施加方式尽量与实际情况一致荷载施加方式尽量与实际情况一致荷载施加方式尽量与实际情况一致荷载施加方式尽量与实际情况一致2021/7/14计算模型检验计算模型检验n n初级检验初级检验初级检验初级检验单元数、节点数、质量单元数、节点数、质量单元数、节点数、质量单元数、节点数、质量分层检验分层检验分层检验分层检验n n简单加载检验简单加载检验简单加载检验简单加载检验平衡性平衡性平衡性平衡性对称性对称性对称性对称性响应量级响应量级响应量级响应量级n n动力特性检验动力特性检验动力特性检验动力特性检验频率，振型等频率，振型等频率，振型等频率，振型等2021/7/15第二章第二章 3D3S 3D3S一般建模过程一般建模过程n n双击桌面上的图标双击桌面上的图标 注意注意:当系统安装多个当系统安装多个AutoCADAutoCAD时，时，必须保必须保证图标属性所指的目标位置必须正确证图标属性所指的目标位置必须正确n n菜单调用菜单调用 软件缺省将调用软件缺省将调用3D3S3D3S定制菜单，当界面上仍定制菜单，当界面上仍为为acadacad菜单时，可使用菜单时，可使用menu menu 命令在命令在3D3S3D3S安安装目录中调用。装目录中调用。2021/7/163D3S坐标系统坐标系统3D3S要求采用ACAD世界坐标系，并规定Z的负方向为重力方向。注意：注意：必须理解ACAD中的用户坐标系和世界坐标系的区别。操作：如何将ACAD中的坐标系统从用户坐标系转到世界坐标系2021/7/173D3S局部坐标系统局部坐标系统n n构件的局部坐标系：构件的局部坐标系：以小号节点以小号节点I I到大号节到大号节点点J J为为1 1轴，轴，2 2轴由轴由K K节节点方位（后详）确定，点方位（后详）确定，右手螺旋法则定右手螺旋法则定3 3轴轴n n内力方向判定：轴力内力方向判定：轴力拉正压负，其余内力拉正压负，其余内力方向均以与局部坐标方向均以与局部坐标轴方向相同为正轴方向相同为正2021/7/183D3S位移及支座反力方向位移及支座反力方向n n位移方向：以整体坐位移方向：以整体坐标系方向相同为正。标系方向相同为正。n n支座反力方向：见右支座反力方向：见右图隔离体，作用在隔图隔离体，作用在隔离体上半部分与整体离体上半部分与整体坐标系方向相同的反坐标系方向相同的反力为正。力为正。2021/7/19菜单功能简介菜单功能简介结构编辑结构编辑添加杆件添加杆件打断打断起坡起坡移动节点到直线或曲线上移动节点到直线或曲线上删除重复单元节点删除重复单元节点由单元得到对应直线面域由单元得到对应直线面域结构体系结构体系从文件读入数据从文件读入数据下一张下一张2021/7/110p添加杆件添加杆件n n返回返回2021/7/111p打断打断n n返回返回2021/7/112p结构体系结构体系n n返回返回2021/7/113p从文件读入数据从文件读入数据n n返回返回2021/7/114菜单功能简介菜单功能简介显示查询显示查询n n总体信息构件查询总用钢量总体信息构件查询总用钢量n n构件信息显示构件信息显示n n按杆件属性显示按杆件属性显示n n显示截面按层面显示部分显显示截面按层面显示部分显示部分隐藏取消附加信息显示部分隐藏取消附加信息显示全部显示示全部显示n n显示荷载显示荷载n n显示参数显示颜色显示参数显示颜色下一张下一张2021/7/115p总体信息构件查询总用钢量总体信息构件查询总用钢量总体信息构件查询总用钢量总体信息构件查询总用钢量n n返回返回2021/7/116p按杆件属性显示按杆件属性显示按杆件属性显示按杆件属性显示n n返回返回2021/7/117p显示参数显示颜色显示参数显示颜色显示参数显示颜色显示参数显示颜色n n返回返回2021/7/118菜单功能简介菜单功能简介构件属性构件属性n n建立截面库建立截面库n n定义截面定义截面 材性材性 偏心偏心 计算长度计算长度n n定义方位定义方位n n定义层面或轴线号定义层面或轴线号n n定义预应力和只拉单元定义预应力和只拉单元n n支座边界支座边界n n单元释放单元释放n n下一张下一张2021/7/119p建立截面库建立截面库建立截面库建立截面库l l用途用途:选择工程中会用选择工程中会用 到的截面类型到的截面类型,增增 加新截面加新截面l l重排重排l l增加增加l l删除删除l l显示截面特性显示截面特性n n返回返回2021/7/120p定义方位定义方位定义方位定义方位n ni,j,ki,j,k三点构成的平面确三点构成的平面确定局部坐标定局部坐标1-2,1-2,按右手按右手螺旋法则确定螺旋法则确定3 3n n为什么有无穷大为什么有无穷大?n n为什么设负无穷大为什么设负无穷大?n n什么是绕什么是绕1 1轴转角轴转角?n n楔形单元放置参数楔形单元放置参数(小小小大大小大大)n n特殊的方位设定特殊的方位设定n n返回返回2021/7/121q支座边界和单元释放支座边界和单元释放支座边界和单元释放支座边界和单元释放n n刚性约束、弹性约束、支座位移边界刚性约束、弹性约束、支座位移边界n n斜边界斜边界n n支座和刚节点支座和刚节点刚节点：各杆连接起来，相互之间不刚节点：各杆连接起来，相互之间不能发生任何相对位移或转动的节点。能发生任何相对位移或转动的节点。固定支座：支承结构的装置，限制结固定支座：支承结构的装置，限制结构任何方向的移动或转动。构任何方向的移动或转动。n n返回返回2021/7/122菜单功能简介菜单功能简介荷载编辑（部分）荷载编辑（部分）n n施加节点荷载施加节点荷载n n施加单元荷载施加单元荷载n n查询和删除荷载查询和删除荷载n n组合组合n n下一张下一张2021/7/123p组合组合n n返回返回2021/7/124总结总结:建立模型的一般过程建立模型的一般过程n n几何模型建立(Acad+3D3S辅助+快捷生成)n n结构体系n n单元释放和节点约束n n截面、材性、方位、偏心、计算长度n n荷载n n组合2021/7/125菜单功能简介菜单功能简介内力计算内力计算n n计算计算n n显示显示n n查询查询2021/7/126例题例题2021/7/127例题说明例题说明n n平面框架结构，尺寸如图所示。n n三种截面，材料Q345，放置方位如图。n n工字钢柱脚刚接，圆管柱脚铰接，圆管柱上端铰接。n n荷载考虑如图所示的两个荷载。n n演示2021/7/128例题必要操作过程例题必要操作过程n n建立模型建立模型n n由直线生成构件由直线生成构件n n定义结构体系定义结构体系n n建立截面库建立截面库n n定义截面定义截面n n定义材性定义材性n n定义方位定义方位n n支座边界支座边界n n单元释放单元释放n n施加节点荷载施加节点荷载n n施加单元荷载施加单元荷载n n组合组合n n内力分析内力分析n n显示查询显示查询2021/7/129参考定义方法参考定义方法n n结构体系结构体系平面框架平面框架n n建立截面库建立截面库双击勾选中普工，普槽，圆管截面双击勾选中普工，普槽，圆管截面n n定义截面定义截面定义成普工定义成普工63c63c，普槽，普槽32a32a，圆管，圆管102*5.5102*5.5n n定义材性定义材性定义新的定义新的Q345Q345，并选中所有单元定义之，并选中所有单元定义之n n定义方位定义方位工：工：y y向无穷；槽：向无穷；槽：z z负无穷；管：负无穷；管：x x无穷无穷n n支座边界支座边界工：工：6 6个方向刚接，管：个方向刚接，管：3 3个平动刚接个平动刚接n n单元释放单元释放管上端绕管上端绕3 3轴单元释放轴单元释放n n节点荷载节点荷载工况工况0 0，绕，绕y y轴弯矩轴弯矩5 5，并定义到相应节点，并定义到相应节点n n单元荷载单元荷载类型类型1 1，工况，工况0 0，沿，沿z z，（，（-2-2，-2-2，0 0，0 0）2021/7/130 结束语结束语若有不当之处，请指正，谢谢！若有不当之处，请指正，谢谢！
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