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同济大学3D3SV11.0钢结构分析和设计软件一、建模准备工作二、一般建模过程三、计算模型分析与计算四、计算结果的检查与判断一、建模准备工作使用环境系统环境WINXP/WIN７/WIN8运行环境2008安装步骤先安装CAD2008版本。打开3d3s安装文件中的Setup.exe进入安装模式，点下一步直到安装结束。安装结束后，打开MicroDog4.0驱动程序，点击安装。如有升级程序，点击升级程序安装完毕。运行程序插上解密狗，双击桌面3d3s图标。选择合适的分析模块，软件将调用3D3S定制菜单，当界面上仍为acad菜单时，可使用menu命令在3D3S安装目录中调用。3D3S要求采用从ACAD的标准坐标系转换世界坐标系，并规定Z的负方向为重力方向。操作方法：输入命令UCS命令，键入W键，点确认。二、一般建模过程模型建立的要点受力构件真实原型构造性构件合理设置边界约束的真实性与符合性荷载施加的准确性计算参数的选择符合规范要求模型建立的步骤计算模块选择线性模型建立结构编辑构件属性的定义荷载输入与组合模型检查以一个支架为例，建立模型。基本数据为：柱高度6m,进深4m，柱距1.5m，总长度9m，顶面坡度10%。长沙地区，地面粗糙度B类，恒荷载取0.5KN/㎡，活荷载0.7KN/㎡，基本风压0.35KN/㎡。约束方式：底端与地面刚接连接，顶端与原建筑混凝土梁铰接连接。1.计算模块的选择在建模前，先确定结构形式，选择适当的模块进行计算。3d3s软件包含了门式钢架、框架结构、钢管桁架结构、网架也网壳结构、塔架结构玻璃幕墙结构、索膜结构、空间任意结构8大模块以及辅助结构设计与绘图系统。对于该例我们选择空间任意结构模块进行计算。2.线性模型建立按照与实际情况相符合性的原则在CAD下进行建立。包括立柱的高度、间距，横梁的跨度、间距。在受力情况相同的情况下减少计算榀数简化模型。根据例题条件，首先我们将CAD的坐标转换成世界坐标，在CAD侧视图中建立单榀梁柱的线条，在坐标（0,0,0）输入第一点，坐标（0,0,6000）输入第二点，坐标（0,4000,6400）输入第三点,确认,转入俯视图中复制四榀，然后转换成空间视图，在空间视图中建立横梁线条。根据实例数据检查模型的正确，确保模型无误。3、结构编辑添加杆件打断楔（xie)形单元多段拟合杆件延长起坡移动节点到直线或曲线上删除重复单元节点由单元得到对应直线＼面域结构体系数据输入输出输出单元、节点信息模型导入最小化另存为3.1、添加杆件：该命令用于直接添加杆件，点击该命令后，弹出如下对话框：对话框内左边为将要添加杆件的默认属性，可以双击属性框内各项来更改，根据事先设定的杆件添加。该例题中我们选用Q235材质，方形空心型钢。立柱和主梁拟定采用□200x100x6方钢管，横梁拟定采用□80x60x4方钢管。这里提供了两种添加杆件的方式：A、选择线定义为杆件按下该钮，进入屏幕选择状态，可以选择一根或几根Line、Circle、Arc定义为杆件，若选择的都是直线，软件直接将直线转为杆件，若选择的线中包含曲线，软件将会提示将曲线分段为直线段，再转为杆件，出现的提示对话框如下：B、直接画杆件按下该按钮，进入屏幕绘制状态，输入两个点定义一根杆件，操作步骤同AutoCAD中绘直线。对话框上“选择杆件查询”按钮用于查询杆件属性，按下该按钮后，进入屏幕选择状态，用户可以选择一根杆件查询其属性，该杆件属性显示于对话框左边“属性”框内，可以作为下次要添加杆件的默认属性。3.2、打断：A、打断杆件：该命令用于生成打断杆件，选择了一根或几根杆件后弹出如下对话框：选择了打断方式后软件自动按选定方式打断选择的杆件；B、构件两两相交打断：该命令用于将选择的杆件两两相交打断；C、直线两两相交打断：该命令用于将选择的直线两两相交打断；3d3s在计算过程中必须将相交的杆件两两打断，形成独立的单元杆件，否则在计算中出现程序运行错误，无法通过计算。3.3、楔形单元多段拟合用于多段变截面工字钢的截面自动拟合，可以方便的把多根变截面构件拟合成一个连续截面的构件。选择需要拟合的杆件后出现如下对话框例举操作3.4、杆件延长用于对杆件做指定长度的延伸，延伸时候可以选择相邻杆件的端点随延伸杆件移动或者不移动。选择需要延长的杆件后将出现如下对话框：举例操作：3.5、起坡该命令用于将选中的节点按指定方向起坡按下该命令后，选择要起坡的节点，然后输入两点来表示起坡的基点和方向即可，命令完成后，节点的X、Y坐标不变，Z坐标按起坡的基点和方向改变举例操作：3.6移动节点到直线或曲线上该命令用于将选中的节点按指定方向移动到指定直线或者曲线所代表的视平面上。按了该命令后，首先选择一直线，圆、椭圆、圆弧，然后选择要移动的节点，最后通过输入两个点来指定移动的方向，命令完成后，节点移动到所选择到的直线或曲线与屏幕视图法线所定的平面上。举例操作：3.7、沿径向移动节点到圆、椭圆上该命令用于将选中的节点沿所选择圆或椭圆的径向移动到该圆或椭圆所代表的圆柱体或椭圆柱体上按了该命令后，首先选择圆或椭圆，然后选择要移动的节点即可。举例操作：3.8、删除重复单元节点该命令用于将重复的单元或节点删除，删除的精度有显示参数中的“建模允许误差值”控制，若两节点间距小于建模允许误差值，则认为是重复节点。重复节点的存在会影响内力计算及导荷载等和构件有关的操作，所以一般建模完成后至少执行一次该命令以删除重复节点单元节点，在进行结构编辑过程中也应该多次执行该命令。3.9、由单元得到对应直线、面域命令用于把3D3S的模型对象保存到另外一个文件，并且转换成ACAD的模型，通过该命令也可以选择膜三角单元，将其变为实体，保存在另一个文件，用于做膜结构的效果图用3.10、结构体系点击该命令后弹出以下对话框供用户选择结构体系：A、平面桁架：若定义所设计计算的结构为平面桁架，软件将自动处理平面桁架的面外位移约束和单元两端边界释放，典型的平面桁架比如普通钢屋架B、平面框架：若定义所设计计算的结构为平面框架，软件将自动处理平面框架的面外位移约束，典型的平面框架如门式刚架，厂房横向排架若结构部分刚接，部分铰接，则需先把结构体系选择为框架，然后使用“构件属性”单元释放：进行部分铰接的定义.C、空间桁架：一般是针对空间建立的桁架结构，节点连接处理为铰接D、空间框架：一般是针对空间建立的框架结构，节点连接处理为刚接。对于纯网架，通常使用空间桁架体系，对于网架和其它结构的复合模型，通常使用空间框架，把网架部分做杆件单元释放3.11、长度单位点击该命令后弹出以下对话框供用户设置长度单位3.12、数据输入、输出3.13、输出单元、节点信息用于以DWG的格式保存模型的单元、节点图形，并且列出坐标表和单元长度表，可以作为计算书或图纸一部分3.14、模型导入用于在当前模型中插入一个或多个其它的3D3S模型3.15、最小化另存为工程文件包含一个DWG文件和一个工程的目录，在该目录中存储着所有工程信息和中间计算结果文件，当工程较大时，工程目录会较大，不利于工程文件的传递和拷贝，本功能把文件中的计算中间文件全部删除，这样可以大大的减小工程文件的硬盘空间，便于文件的拷贝和传递，需要注意：打开最小化另存的工程，需要重新计算内力以产生新的计算中间文件。4、显示查询显示查询贯穿于整个建模过程，在每一个过程都需要选择该菜单下适当的命令，对模型进行了解与检查。总体信息＼构件查询＼总用钢量构件信息显示按杆件属性显示显示截面＼按层面显示＼部分显示＼部分隐藏＼取消附加信息显示＼全部显示显示荷载显示参数＼显示颜色4.1、总体信息查询总体信息，包括节点总数、单元总数、受约束点总数、最长最短杆件长度等，其中通过查询最长最短杆件长度可以检查当前模型是否有误。4.2、构件查询选择节点、杆件或板单元，按鼠标右键结束选择后，根据选择的是节点、杆件还是板单元分别弹出对应的节点信息框、杆件信息框、板单元信息框，在弹出的信息对话框内为构件的各项信息，用户可双击各项进行修改。用户也可不选择构件而直接右键，这时会弹出对话框要求输入构件号来进行查询，用户这时可以通过输入节点号、杆件单元号或板单元号来查询构件，图形界面中所查询的节点、杆件或板单元会被标识符标出。4.3、总用钢量选择几根杆件后按回车或鼠标右键结束选择（直接按回车或按鼠标右键表示全选），弹出所选择杆件的用钢量，该值是为单元的长度、横截面积和材料重量密度相乘而得到的，这里单元的长度是指单元两端点间的轴线长。在弹出的用钢量对话框内按各种截面分别用行分开，用户可双击各行来查询选用该截面的各单元。4.4、构件信息显示用于控制是否显示节点、单元、膜单元、板单元；具体表现为是否显示节点号、节点约束、节点附加质量、单元号、单元释放、单元附加质量、单元预应力、只拉单元、膜单元号、裁剪片号、板单元号、板局部坐标、板三角网格、布板方向等。4.5、显示截面显示选中杆件的截面或选中板件的厚度，截面显示参数（截面放大比例、是否标注截面等）在“显示参数”命令中定义。4.6、按杆件属性显示选择一根杆件，右键表示选择结束后弹出以下对话框：用于显示或隐藏与所选杆件属性相同的杆件。4.7、按层面显示按层面、轴线号、弦杆类型、组号显示。在弹出的对话框上右方列表框列出了各层面号、轴线号或弦杆类型或组号，用鼠标单击打勾表示选中，按确定后主界面中只显示选中了的层面或轴线上的杆件。4.8、部分显示选择部分杆件，视图将只显示选中杆件。在构件比较多情况下，为便于观察此命令常被使用。4.9、部分隐藏选择部分杆件，视图将不显示选中杆件。在构件比较多情况下，为便于观察此命令常被使用。4.10、全部显示与上述两个命令对应，按此图标，所有杆件均显示；这个显示开关在主界面中只显示部分构件，而要求恢复全部单元显示时经常被使用。4.11、取消附加信息显示相当于一个显示开关，表示杆件预应力、附加质量、内力图、位移图、验算等附加信息将不显示；这个开关在要求消除主界面中除构件轴线外还显示的其他内容时，经常被使用。4.12、荷载显示将于荷载添加完毕后讲解。4.16、显示参数定义字符大小、杆件颜色等参数；其中建模允许误差是作为删除重复节点和线的判断重复的标准，如果两节点间距小于建模允许误差则认为是重复节点。板单元划分控制值的大小用于设定板网格划分的疏密。4.17、显示颜色定义单元号、节点号、内力图等颜色，便于打印或屏幕抓图。4.18、双击控制设定鼠标双击功能。注：在软件中，一些查询修改命令可直接通过鼠标双击来实现。A、在标准层编辑中若鼠标双击当前标准层中的梁、柱、墙、板、轴线，会弹出被双击的梁、柱、墙、板或轴线的属性对话框，用户可双击对话框内的各项属性对其进行修改，相当于“显示查询-查询修改”命令。B、双击节点时a、当节点处于显示节点荷载状态时，双击该节点相当于“荷载编辑-查询、删除荷载-查询节点荷载”命令。b、当节点处于显示支座反力状态时，双击该节点相当于“内力分析-查询支座反力”命令。c、当节点不处于以上状态时，双击该节点相当于“显示查询-构件查询”命令。C、双击杆件时a、当杆件处于显示单元荷载状态时，双击该杆件相当于“荷载编辑-查询、删除荷载-查询单元荷载”命令。b、杆件处于显示位移图状态时，双击该杆件弹出位移图对话框，对话框内显示的位移是指杆件上各点沿垂直于杆件方向的偏离值。c、杆件处于显示内力图状态时，双击该杆件弹出内力图对话框。d、当杆件处于显示内力包络图状态时，双击该杆件弹出内力包络图对话框。e、当杆件处于显示最大组合内力状态时，双击该杆件相当于“内力分析-查询内力”命令。f、当杆件处于显示验算结果状态时，双击该杆件相当于“设计验算-验算结果查询”命令。g、当杆件处于显示截面状态时，双击该杆件显示该杆件截面信息，用户可直接在里面更改相关的截面参数。h、当杆件不处于以上状态时，双击该杆件相当于“显示查询-构件查询”命令。4.19、最小夹角查询选中一个或多个节点，查询与这些节点相连的单元