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《结构CAD》五邑大学土木工程系宋章树GSCAD简介广厦建筑结构CAD（GSCAD）(GoodshowStructureCAD)《结构CAD》五邑大学土木工程系宋章树一、GSCAD概述1、广厦建筑结构CAD是由广东省建筑设计研究院开发的一个面向民用建筑的计算机辅助结构设计软件，广泛用于各类多层及高层民用建筑的结构设计，分别于1996年12月和2000年11月通过广东省、建设部的鉴定，至今已被全国三千多家设计单位正式采用，它先后荣获1999年建设部科技成果重点推广项目、全国第五届工程设计优秀软件银奖、1999年广东省建设系统科学技术进步一等奖、1999年广东省科学技术进步二等奖、2000年建设部科技成果推广转化指南项目等殊荣，是国内影响较大的结构CAD。目前已按照2002版建筑结构新规范完成全面升级，全新的广厦建筑结构CADv8.5版已正式推出使用。2、广厦建筑结构CAD广厦建筑结构CADv8.5适用的结构类型有：框架结构、框架剪力墙结构、筒体结构、砖混结构、混合结构、底框砖混结构等，它在Win95/98或Windows2000/NT/XP下运行，实现了从建模、计算、结构施工图自动生成和基础设计等一体化过程；它和多个空间分析程序有接口，便于用户一题多算，相互比较验证；它具有全图形交互界面，集成化程度高，实用性强，满足新规范要求，配筋合理，便于施工，图纸表达准确，修改工作量小等特点。应用该软件可以有效缩短设计周期，提高设计质量和设计效率。《结构CAD》五邑大学土木工程系宋章树二、GSCAD特点广厦建筑结构CAD具有以下特点：1、03G101国标平法施工图自动生成；2、异形柱配筋采用单向计算和双向验算；3、灵活、方便输入多级别次梁，导荷明确，方案修改方便；4、底框和混合结构的框架部分采用空间分析程序进行整体计算；5、施工图中字符重叠自动处理；6、准确计算梁板的挠度和裂缝，修改钢筋自动重新计算；7、构件同步修改完成；8、前后处理支持SS、SSW、TBSA6.0。《结构CAD》五邑大学土木工程系宋章树三、GSCAD设计流程及功能简介1、广厦录入系统主要功能及设计流程图形交互输入结构平面中梁、板、柱、剪力墙等的几何、荷载信息，并进行数据检查、导荷载、与结构分析软件的接口数据转换，为楼板、次梁、砖混计算和空间计算准备数据。录入系统的功能特点：（1）具有面向设计、易于学习的用户界面；（2）一次录入可以生成多个结构分析软件的计算数据文件；（3）多个可重叠的轴网，包括正交、斜交、圆弧轴网，并可限制剪力墙或柱边与建筑轴网的距离关系；（4）柱有方柱、圆柱、钢管柱和多种异型柱；（5）任意多肢和任意形状的剪力墙；（6）梁分主梁和次梁，次梁可以不进入结构分析进行计算；《结构CAD》五邑大学土木工程系宋章树（7）板可凸、可凹、任意多边、自动生成；（8）板荷载、梁荷载、剪力墙柱荷载输入模式齐全；（9）不受限制的内存空间；（10）不受限制的图形输出设备；（11）随意删改剪力墙、柱、梁、板，无关构件与荷载不必重新输入；（12）方便灵活确定剪力墙柱偏心；（13）具备Undo和Redo功能，可撤消错误操作；（14）可处理多塔和错层结构；（15）计算书打印简单、灵活。广厦录入系统流程见图2。《结构CAD》五邑大学土木工程系宋章树2、广厦楼板次梁、砖混计算系统主要功能及设计流程自动计算规则和不规则楼板的内力和配筋；按用户指定方向计算连续板带；计算不进入结构分析程序的次梁的内力和配筋；对砖混部分进行抗震验算和受压验算。楼板次梁、砖混计算系统的功能特点：（1）随时可以交互修改边界条件：固支边界、简支边界、自由边界；（2）既可以自动计算板，还可以交互对某块板进行单、双向板计算、连板计算等；（3）连续次梁计算和配筋；（4）由工程师指定方向计算异型板；（5）砖混结构输出抗震验算、受压验算、轴力和剪力；广厦楼板次梁、砖混计算系统流程图见图3。《结构CAD》五邑大学土木工程系宋章树3、广厦配筋系统主要功能及设计流程通过自动读取结构分析的计算结果和楼板、次梁的计算结果，调用专家库，按新规范要求，进行楼板、主梁、次梁、矩形柱、圆形柱、异形柱、剪力墙的配筋，进而自动生成施工图、定位图、梁表、柱表、梁柱配筋平面图、模板图等图表。对超筋或截面不合理的构件进行警告。配筋系统的功能特点：（1）对所有柱（包括异形柱）、梁、板自动进行配筋（选筋）；（2）可以使用多个空间结构分析软件的计算结果，如SS、SSW、TBSA、TAT等；（3）工程师可以调整配筋面积和最小配筋率；（4）可以选择钢筋直径；（5）选筋方法包括查表法和公式法，所提供的选筋表由工程师凭实际经验和；理论公式确定，因此可以得到实际最佳的配筋结果；（6）对所有柱进行双向验算，对梁、板进行挠度和裂缝的验算。广厦配筋系统流程图见图4。《结构CAD》五邑大学土木工程系宋章树4、广厦施工图系统主要功能及设计流程可对施工图、定位图、梁表、柱表、梁柱配筋平面图、模板图等进行多窗口交互编辑（包括图元和文字的移动、修改、添加、删除等）和图表输出。可对板、梁、柱、墙进行归并。图表输出可选择直接输出到外设和AutoCAD（生成*.DWG文件）两种方式。通过自动读取结构分析的计算结果和楼板、次梁的计算结果，调用专家库（1）自动化程度高，楼面施工图、定位图、梁表、柱表、剪力墙施工图以及梁柱配筋平面图等均由软件自动生成；（2）“所见即所得”，屏幕上显示的施工图与打印出来的图纸效果完全相同，从而使工程师如同在绘图板上工作一般全身心地投入设计；（3）多窗口设计，屏幕上的多种施工图随时可以相互交替进行编辑，就像工程师如同在绘图板上一样可以随时调换不同的设计图纸，并且具有同步修改功能，同一图元或变量只要修改一处结果，另外相关图元或变量自动处理；比如：在梁表中修改了某一根梁的编号和截面尺寸，那么在结构平面图中对应的那根梁的编号和截面尺寸也自动同步修改过来，无需再人工修改一次。《结构CAD》五邑大学土木工程系宋章树（4）方便的人机对话，广厦建筑结构施工图系统以轻松便捷的操作为目的，综合了人机对话的最新技术和最佳经验。屏幕上的字符可以随鼠标拖曳至任何位置；点按两线即可标定两线间距，当两线不平行时自动标定为夹角；可随时在施工图上查看构件的配筋；（5）智能处理字符重叠；（6）可以控制显示内容，指定哪些内容显示和打印；（7）可以按照用户要求，进行图形显示和打印各种计算结果。广厦施工图系统流程图见图5。《结构CAD》五邑大学土木工程系宋章树5、多高层建筑空间分析程序SS主要功能SS是用于多、高层建筑结构计算的三维空间分析程序，其计算模型是：梁、柱模拟为空间杆单元，每端6个自由度（3个平移、3个转动）；剪力墙模拟为空间薄壁柱单元，除每端6个自由度外，还多1个截面的翘曲自由度。SS在80年代被选入建设部标准程序库，计算过上万幢多高层建筑，曾成功用于计算广州市的标志性建筑：63层200米高的广东国际大厦。《结构CAD》五邑大学土木工程系宋章树其基本功能如下：（1）可用于多、高层建筑的三维结构分析；（2）结构形式包括框架、剪力墙、框架-剪力墙等；（3）杆件的截面形式可为矩形、梯形、L形、圆形、工字形等，墙体的截面可为任意形状；（4）作用的荷载包括垂直荷载（永久荷载和可变荷载）和水平荷载（风荷载和地震作用）；（5）考虑弯曲变形，并可考虑轴向变形、扭转变形和剪切变形；（6）自重、楼层重和重心均由程序自动计算，偏心、刚域、刚臂等结构要求均由程序自动处理；（7）梁单元除刚接外，还可以是铰接单元；（8）可考虑梁和柱偏心刚域的影响；（9）可考虑竖向荷载的模拟施工计算；《结构CAD》五邑大学土木工程系宋章树6、多高层建筑三维（墙元）分析程序SSW主要功能SSW是用于多、高层建筑结构计算的三维空间分析程序，它采用空间杆单元模拟梁和柱；对（实体或开洞的）剪力墙用平面应力有限元凝聚而成的墙元进行分析。墙元通过准边界节点或镶边柱与平面外的杆件相连接，从而解决了梁、柱与剪力墙连接处由于剪力墙刚度太大造成的内力偏大、往往出现梁柱截面超筋的问题。它适用于各种复杂体型、复杂平面布置的钢筋混凝土框架、框架-剪力墙、筒体等结构的计算和配筋。《结构CAD》五邑大学土木工程系宋章树其基本功能如下：（1）分析单体、多塔楼、连体、错层、跨层柱、墙中梁柱等多种立面结构形式；（2）梁单元除刚接外，还可以是铰接单元；（3）可考虑梁和柱偏心刚域的影响；（4）作用的荷载包括垂直荷载（永久荷载和可变荷载）和水平荷载（风荷载和地震作用）（5）对单塔结构，可考虑竖向荷载的模拟施工计算；（6）地震作用时，可对框架-剪力墙结构的框架部分分段进行0.2V0的剪力调整；（7）考虑了多种截面类型，并对梁、柱、异形柱和剪力墙作配筋计算；（8）上部结构和地下室可合理地连接在一起计算；（9）9度抗震时，可考虑竖向地震作用的计算。《结构CAD》五邑大学土木工程系宋章树7、广厦平面应力分析程序PPLOT主要功能转换层、加强层和连接体在结构的整体计算中都是经过简化处理的，新规范要求在整体计算后应对其局部进行补充分析，而目前转换层结构在高层建筑的设计中得到越来越多的应用，其中的深受弯构件比如深梁的计算在新规范《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002）第10.7.2条中有详细的要求，构件分析应采用平面应力方法进行补充计算和分析，广厦平面应力分析程序PPLOT正是针对这点编写的。广厦平面应力分析程序PPLOT的主要功能是输入平面单元和各工况下的荷载、对每个工况分别进行平面应力分析，再进行内力组合，可得到组合前的内力、位移、应力图和组合后的内力、配筋图。PPLOT程序可直接在平面图上选择生成立面，自动读取SS和SSW空间分析中各工况下的计算内力作为荷载，操作简便直观，分析快速准确。《结构CAD》五邑大学土木工程系宋章树8、广厦（SSW）动力时程分析程序SDY主要功能对于有抗震设防要求的建筑结构，尤其是高层、超高层建筑，进行弹性动力反应分析是十分必要的。我国国标《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001）第5.1.2条及行标《高层建筑混凝土结构技术规程》（JGJ3-2002）第3.3.4条均对需要采用动力时程分析补充计算的高层建筑作了如下具体规定:（1）甲类高层建筑结构；（2）表1中所列的乙、丙类高层建筑结构；（3）不满足《高层建筑混凝土结构技术规程》第4.4.2~4.4.5条规定（即结构竖向布置不规则）的高层建筑结构；（4）《高层建筑混凝土结构技术规程》第10章规定的复杂高层建筑结构（即带转换层的结构、带加强层的结构、错层结构、连体结构、多塔楼结构等）；（5）质量沿竖向分布特别不均匀的高层建筑结构；（6）结构顶层取消部分墙柱形成空旷房间时，应进行弹性动力时程分析计算并采取有效构造措施《结构CAD》五邑大学土木工程系宋章树动力时程分析程序SDY正是为此编写的，动力时程分析程序SDY的主要功能是选择输入地震波对结构进行动力分析，达到结构在输入地震波作用下的层反应位移、速度、加速度、地震力等。并且可将时程分析得到的楼层反应力作为地震外力施加在结构上，从而求出结构的内力。动力时程分析程序SDY是直接读取广厦录入系统和SSW计算程序相关数据，用户只需提供少量控制参数即可进行计算，操作简便，分析效率高。其输出结果有图形和文字两种方式，表达清晰、直观。动力时程分析程序SDY目前采用的是弹性层模型分析方法，时程反应结果均为层反应结果，并能与SSW空间分析中的CQC法结果比较。《结构CAD》五邑大学土木工程系宋章树9、广厦基础CAD系统主要功能（1）能根据地质勘察资料、结构计算的柱底内力以及工程经济比较等因素选择四种不同的基础形式；（2）具有基础总体信息设置和各具体形式基础参数设置的功能；（3）能从结构计算的结果文件中自动读取墙柱底内力；（4）能把施工图系统所生成的地梁数据读入基础结构平面图；（5）能把施工图系统所生成的柱号数据读入基础结构平面图；（6）能把施工图系统所生成的轴网数据读入基础结构平面