大型鋼結構設計
關注創建者：CAE_dream 創建時間：2016-12-17
大型鋼結構設計的視頻教程
MIDAS GEN鋼結構設計系列—多跨連續桁架結構
本課程主要涉及如何將rhino中三維模型導入midas gen進行設計的全過程操作流程。視頻采用文字教學方式，因為宿舍電腦沒有麥大家見諒，但是不影響學習，后續有任何問題可隨時聯系我。購買過課程的小伙伴可以評論留郵箱，給大家免費發送鋼結構施工圖全套。
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大型鋼結構設計的實例教程
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建筑、工程和營建（AEC）
Architecture, Engineering & Construction
AEC 設計周期有兩個關鍵要求：產品性能和及時交付。然而，由于巨大的項目壓力，往往沒有足夠的時間來研究設計備選方案或新的解決方案。
Altair? SimSolidTM 是一項技術突破，允許土木工程師在幾分鐘內分析特征完備的CAD裝配體，無需進行幾何簡化和網格劃分。這使得工程師能夠在大型結構中預見更好的替代方案，并在現有項目時間表內快速發展設計。借助SimSolid，設計團隊可以對其最復雜的零件進行多次迭代，并以驚人的速度探索大型裝配體的多種替代方案。
SimSolid具備以下特征：
無網格技術
無需任何幾何簡化
適用大型復雜裝配體
幾秒到幾分鐘給出準確結果
支持非線性和動力學分析
自動識別螺母和螺栓
自動創建接觸和焊接
SimSolid革新了現有的大型鋼結構分析：無網格，精度高、比80%的鋼結構分析工具更快、更輕松處理大型裝配體和復雜鋼結構節點。
關于精度，國際有限元組織（NAFEMS）曾做過標準測試，與傳統有限元軟件結果相比，這些測試結果差異在5%以內。
標準測試結果匯總表 (NAFEMS)
我們將通過以下四個案例為大家介紹一下SimSolid在大型建筑結構上的應用特點。
案例一：大型鋼結構舞臺
該舞臺整個裝配體有7738個零件，從幾何導入到結果輸出，SimSolid在2小時內就完成了一輪性能評估，建模約60分鐘，主要處理連接的創建和檢查，求解約30分鐘。
展開 隨著社會經濟的增長，近年來出現了許多大型的商業購物中心。而由于建筑使用功能的需要，越來越多的建筑物采用超長結構。即結構不設縫長度超過國家現行規范規定設縫的最大間距。《混凝土規范》5.3.6條指出：“當結構所處壞境的溫度和濕度發生變化，以及混凝土的收縮和徐變等因素在結構中產生的作用效應可能危及結構的安全或正常使用時，應進行專門的結構分析。”《混凝土規范》在第9.1.1條中規定了鋼筋混凝土結構伸縮縫的最大間距，并在9.1.3條中指出：“當增大伸縮縫間距時，尚應考慮溫度變化和混凝土收縮對結構的影響。”這是因為溫度變化和混凝土收縮這類間接作用引起的變形和位移對于超靜定混凝土結構可能引起很大的約束力，導致結構構件開裂，甚至使結構的受力形態發生變化。
工程實例為某大型購物廣場工程。
1 工程概況
該購物廣場工程位于廣東省某市城區內，為一層地下室平臺上的三塔建筑。南邊為兩棟地下一層地上20層的商住公寓，北邊為一棟地下一層地上4層的購物廣場。此次研究的對象為北邊4層的購物廣場。
該購物廣場地上部分總建筑面積為41883.44m2，平面形狀為162m×64.8m的矩形形狀，見圖1。柱網尺寸為8.1m×8.1m，屋面標高為22.650m。本建筑采用框架結構體系，并通過在電梯井處設置剪力墻形成少墻框架結構。典型框架梁截面為300x800和300x600，次梁截面為250x600，樓板厚度為120mm。結構嵌固端為地下室頂板，本地區抗震設防烈度為6度，設計基本地震加速度為0.05g，設計地震分組為第一組，基本風壓為0.35kN/m2。由于本建筑為人流密集的大型的多層商場，所以根據建筑工程抗震設防分類標準GB50223-2008，本建筑抗震設防類別應劃為重點設防類（乙類），應按高于本地區抗震設防烈度一度的要求加強其抗震措施。綜上，本工程框架和抗震墻的抗震等級均為三級。
展開 規范下限主要是控制重力荷載在水平作用位移效應引起的二階效應不致過大，避免結構的失穩倒塌。見高規5.4.4及相應的條文說明。剛重比不滿足規范下限要求，說明結構的剛度相對于重力荷載過小。但剛重比過分大，則說明結構的經濟技術指標較差，宜適當減少墻、柱等豎向構件的截面面積。
剛重比不滿足規范要求時的調整方法：
1、程序調整：剛重比不滿足規范上限要求，在SATWE的“設計信息”中勾選“考慮P-Δ效應”，程序自動計入重力二階效應的影響。
2、結構調整：剛重比不滿足規范下限要求，只能通過調整增強豎向構件，加強墻、柱等豎向構件的剛度。
四、層間位移角：主要為限制結構在正常使用條件下的水平位移，確保高層結構應具備的剛度，避免產生過大的位移而影響結構的承載力、穩定性和使用要求。見高規 4.6.1、4.6.2和4.6.3及相應的條文說明。層間位移角不滿足規范要求，說明結構的上述要求無法得到滿足。但層間位移角過分小，則說明結構的經濟技術指標較差，宜適當減少墻、柱等豎向構件的截面面積。
層間位移角不滿足規范要求時的調整方法：
1、程序調整：SATWE程序不能實現。
2、結構調整：只能通過調整增強豎向構件，加強墻、柱等豎向構件的剛度。
1）由于高層結構在水平力的作用下將不可避免地發生扭轉，所以符合剛性樓板假定的高層結構的最大層間位移往往出現在結構的邊角部位，因此應注意加強結構外圍對應位置抗側力構件的剛度，減小結構的側移變形。同時在設計中，應在構造措施上對樓板的剛度予以保證。
2）利用程序的節點搜索功能在SATWE的“分析結果圖形和文本顯示”中的“各層配筋構件編號簡圖”中快速找到層間位移角超過規范限值的節點，加強該節點對應的墻、柱等構件的剛度。節點號在“SATWE位移輸出文件”中查找。
展開 建筑結構設計軟件有哪些選用？
一、對于多高層結構的設計優先選擇PKPM、ETABS和MTS；另外也可以選擇SAP2000、MIDAS、STAAD PRO和ROBOT、3D3S；如果是計算分析，隨便選一個通用有限元軟件即可，強烈推薦ANSYS。
二、對于空間結構的設計優先選擇SAP2000、MIDAS、STAAD PRO和ROBOT；純計算分析強烈推薦ANSYS、MIDAS、SAP2000和NASTRAN；
三、對于索膜結構可以選擇ANSYS、EASY、FORTEN、3D3S。鑒于EASY、FORTEN一定要用正版，所以還是用ANSYS和3D3S比較現實。
四、對于動力彈塑性分析建議采用ABAQUS和LS-DYNA；另外也可以選用ETABS（多高層）、SAP2000、MIDAS（最近推出Building專門做動力彈塑性）。
五、節點細部分析，建議采用ANSYS、ABSQUS；也可以選用NASTRAN和MARC。
另外，對于一些特殊結構，考慮到可能會使用到簡單的二次開發，所以還是建議大家選ANSYS、ABAQUS等帶有編程語言的通用軟件。
鋼結構軟件有哪些？
目前美國市場的主流軟件有：STRAP、ROBOT、RISA、ETPAS、STAAD、GTSTRUL。這些軟件水平相對較高，喜歡用那個軟件全憑用戶自己的好惡和習慣。不過現在在歐美，STAAD已遠不如以前受追捧。輕鋼結構最好用PKPM，PKPM界面通俗易懂。其它鋼結構最好用3D3S，因為其建模方便。STRAP 是目前市面上功能最強且內容最豐富的結構分析系統之一。STRAP 采用類似CAD 的圖形界面輸入模型與荷載。鋼結構軟件建議使用浙江大學的mst。該軟件已經比較成熟，且操作比較直觀。
展開 它們在工藝設計、模具加工、設備選擇及質量控制（尺寸公差、形狀精度、零件剛度、表面質量）等方面都具有與一般沖壓零件不同的特點。
模具開發流程示意圖！
連續模結構形式！
連續模的定義
連續模又稱級進模﹑多工位級進模﹑跳步模﹐是在條料的送料方向上，具有兩個以上的工位，并在壓力機一次行程中，在不同的工位上完成兩道或兩道以上的沖壓工序的沖模﹐來完成沖壓件某部分的加工。
連續模可完成沖裁﹑彎曲﹑拉深﹑成形等工序﹐直至完成一個沖件。如果沖件的復雜程度較高﹐連續模有時也可以只完成工件沖壓中前段沖壓﹐后續沖壓加工由工程模完成。
模具的整體結構
一般而言，傳統的模具結構為八塊板結構或九塊板結構。八塊板即是上下模座、凸模固定板、凸模墊板、凹模固定板、凹模墊板，卸料板、卸料墊板。九塊板結構即是加上了一個導料板。當不方便安裝導料塊，或者導料塊安裝太零散，無法完全起到導料的作用的時候，就用到了導料板。
連續模的優勢
1. 連續模是多工序沖模﹐在一副模具中﹐可以包括沖裁﹑彎曲﹑拉深﹑成形等多
種多道工序﹐因此比復合模有更高的生產效率﹐也能生產相當復雜的沖壓件。
2. 連續模操作安全﹐因為人手不必進入危險區域。
3.
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工程背景
近幾年，在機械產品設計領域，SimSolid? 作為一款無網格分析軟件，正發揮著日益重要的作用，尤其在鋼結構設計過程中展現出獨特優勢。傳統鋼結構設計流程復雜，需投入大量時間進行有限元模型構建與分析，而 SimSolid 的出現極大地簡化了這一過程。
在上一期文章《SimSolid 在鋼結構設計中的應用及體會》和大家分享了 SimSolid 在焊接鋼節點設計分析中的應用及體會，本文重點分享
工程背景
近幾年，在機械產品設計領域，SimSolid? 作為一款無網格分析軟件，正發揮著日益重要的作用，尤其在鋼結構設計過程中展現出獨特優勢。傳統鋼結構設計流程復雜，需投入大量時間進行有限元模型構建與分析，而 SimSolid 的出現極大地簡化了這一過程。
在上一期文章《SimSolid 在鋼結構設計中的應用及體會》和大家分享了 SimSolid 在焊接鋼節點設計分析中的應用及體會
*本文源自汽車行業用戶范會超投稿
1.工程背景
近幾年，在機械產品設計領域，SimSolid 作為一款無網格分析軟件，正發揮著日益重要的作用，尤其在鋼結構設計過程中展現出獨特優勢。傳統鋼結構設計流程復雜，需投入大量時間進行有限元模型構建與分析，而 SimSolid 的出現極大地簡化了這一過程。
本文章重點和大家分享 SimSolid 在鋼節點設計分析中的應用，因為鋼節點設計在鋼結構整體設計過程中處于核心地位
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建筑、工程和營建（AEC）
Architecture, Engineering & Construction
AEC 設計周期有兩個關鍵要求：產品性能和及時交付。然而，由于巨大的項目壓力，往往沒有足夠的時間來研究設計備選方案或新的解決方案。
Altair? SimSolidTM 是一項技術突破，允許土木工程師在幾分鐘內分析特征完備的
摘 要：傳統的建筑有限元網格劃分、基于SMMS模型的節點承載力分析方法，沒有考慮狀態變量，而導致建筑物的荷載分析結果與實際不符等問題。為此，提出了基于高層建筑的鋼結構節點承載力三維構建設計。根據建筑物豎向和水平荷載作用下的彎矩，對高層建筑物鋼結構框架的節點所受力的機理進行分析。構建高層建筑鋼結構框架節點三維模型和有無支管情況下的有限元模型，分析有無支管有限元模型的荷載-位移關系，確定構建過程中節點參數與支管的關聯性
與傳統建筑設計院結構工程師的工作模式大不相同，通過提供檢測鑒定，衍生到下游的加固設計、施工等一站式工程結構技術服務，已成為面向既有建筑結構加固改造技術服務公司的共同發展方向。在這個領域里，檢測、鑒定、設計、施工不是割裂的各自為戰的一方，而是同一個結構工程師從頭到尾統籌的整體。
下面是我們做的一個某電廠鋼結構構筑物加固項目：
一、檢測鑒定結結論：
ABAQUS應用于設計院實際工程-鋼結構懸挑托架焊縫連接模擬-強度仿真
克羅地亞薩格勒布大學機械工程與船舶建筑學院
選擇 Cast-Designer Weld 用于大型結構與海洋設備焊接設計與模擬
薩格勒布大學（英語：University of Zagreb，克羅地亞語：Sveu?ili?te u Zagrebu,）始創于1669年，是克羅地亞共和國最大的高等教育機構，也是該地區歷史最悠久的大學。
其機械工程和船舶建筑學院 (
專注于機械行業、專業、職業信息分享
服務于制造業百萬工程師
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關于不銹鋼板
鋼結構設計中，計算壓彎構件的穩定性時，通常會遇到平面內、平面外的概念。只有弄清楚這兩個概念，才會理解桿件的計算長度，及如何在平面內和平面外設置支撐，避免結構失穩。
對于壓彎構件穩定問題，所謂的平面是指彎矩作用所在的平面。習慣上我們將屏幕看作構件所在的平面，也就是彎矩所在的YOZ平面，叫作彎矩作用的平面內；垂直彎矩所在平面的XOY平面，叫作彎矩作用的平面外。發生在屏幕內（YOZ
