大型鋼結構設計的案例
大型鋼結構設計仿真高效案例 | 7738個零件60分鐘建模30分鐘求解，比傳統(tǒng)仿真結果相差5%以內(nèi)！
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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(chǎn)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(nèi)分析特征完備的CAD裝配體，無需進行幾何簡化和網(wǎng)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(xiàn)有項目時間表內(nèi)快速發(fā)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(wǎng)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(chuàng)建接觸和焊接
SimSolid革新了現(xiàn)有的大型鋼結構分析：無網(wǎng)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(jié)點。
關于精度，國際有限元組織（NAFEMS）曾做過標準測試，與傳統(tǒng)有限元軟件結果相比，這些測試結果差異在5%以內(nèi)。
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(nèi)就完成了一輪性能評估，建模約60分鐘，主要處理連接的創(chuàng)建和檢查，求解約30分鐘。
展開 大型購物廣場超長結構無縫設計
隨著社會經(jīng)濟的增長，近年來出現(xiàn)了許多大型的商業(yè)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(xiàn)行規(guī)范規(guī)定設縫的最大間距。《混凝土規(guī)范》5.3.6條指出：“當結構所處壞境的溫度和濕度發(fā)生變化，以及混凝土的收縮和徐變等因素在結構中產(chǎn)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(guī)范》在第9.1.1條中規(guī)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(tài)發(fā)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(qū)內(nèi)，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(wǎng)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(qū)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(jù)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(qū)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 鋼結構網(wǎng)格結構支座節(jié)點設計詳解
規(guī)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(wěn)倒塌。見高規(guī)5.4.4及相應的條文說明。剛重比不滿足規(guī)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(jīng)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(guī)范要求時的調(diào)整方法：
1、程序調(diào)整：剛重比不滿足規(guī)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(diào)整：剛重比不滿足規(guī)范下限要求，只能通過調(diào)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(chǎn)生過大的位移而影響結構的承載力、穩(wěn)定性和使用要求。見高規(guī) 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(guī)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(jīng)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(guī)范要求時的調(diào)整方法：
1、程序調(diào)整：SATWE程序不能實現(xiàn)。
2、結構調(diào)整：只能通過調(diào)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(fā)生扭轉(zhuǎn)，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(xiàn)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(jié)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(guī)范限值的節(jié)點，加強該節(jié)點對應的墻、柱等構件的剛度。節(jié)點號在“SATWE位移輸出文件”中查找。
展開 建筑結構設計和鋼結構軟件有哪些？
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(yōu)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(yōu)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(xiàn)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(jié)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(fā)，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(xiàn)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(nèi)容最豐富的結構分析系統(tǒng)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(jīng)比較成熟，且操作比較直觀。
展開 
鋼結構設計簡單步驟和設計思路
鋼結構設計常用規(guī)范
(一) 一般規(guī)范
《鋼結構設計規(guī)范》 (GBJ 17-88)
《冷彎薄壁型鋼結構技術規(guī)范》(GBJ18-87)
《建筑鋼結構焊接規(guī)程》（JGJ81-91）
《高強度螺栓設計、施工及驗收規(guī)程》
《鋼結構加固技術規(guī)范》（CECS77：96）中國工程建設標準化協(xié)會
(二) 專門規(guī)范
《高層民用建筑鋼結構技術規(guī)程》(JGJ 99-98)
《高聳結構設計規(guī)范》(GBJ 135-90)
《門式剛架輕型房屋鋼結構技術規(guī)程》(CECS 102:98)
《網(wǎng)架結構設計與施工規(guī)定》（JGJ 7-91）
《壓型鋼板拱殼結構技術規(guī)程》
(三) 組合結構規(guī)范
《鋼-混凝土組合結構設計規(guī)程》（DL/T 5085-1999）國家經(jīng)濟貿(mào)易委員會
《鋼骨混凝土結構設計規(guī)程》（YB9082-97）冶金工業(yè)部
《鋼管混凝土結構設計與施工規(guī)程》（CECS28：90）中國工程建設標準化協(xié)會
(四) 其他規(guī)范
《上海地方標準 輕型鋼結構設計規(guī)程》（DBJ 08-68-97)
《上海地方標準 高層鋼結構設計暫行規(guī)定》（DBJ 08-32-92）
《上海地方標準 建筑鋼結構防火技術規(guī)程》（DG/TJ 08-008-2000)
鋼結構設計常用專業(yè)圖集、書籍及雜志
(一) 圖集
1.輕型鋼結構廠房門式剛架(2000浙G26) 已獲批準使用。主編單位:機械工業(yè)部第二設計研究院 協(xié)編單位:杭州大地網(wǎng)架制造有限公司 0571-2831830
2.新型屋面梯形鋼屋架(01SG515) 試用圖 北京交通大學勘察設計研究院 已獲批準使用。
展開 汽車前保險杠大型薄壁注塑模結構分析、設計
圖6 汽車前保險杠設計進膠模流分析
3、側向抽芯機構設計
由于前保險杠采用內(nèi)分型的分型面，定模A板的倒扣處的分型線位于動模側斜頂下方，為了避免操作過程中可能出現(xiàn)損壞模具的風險，開模時抽芯步驟必須得到嚴格控制，詳見模具工作過程。本模具采用直頂下設計斜頂，斜頂內(nèi)又設計橫向斜頂(即復合斜頂)的復雜結構。為抽芯順利，斜頂與直頂要有足夠空間，斜頂與直頂接觸面要設計3°～5°斜度。內(nèi)分型保險杠注塑模兩側大斜頂和大直頂要設計冷卻水道。內(nèi)分型保險杠定模側孔要設計定模彈針結構抽芯，見圖2中E處放大圖。這里要說明的是：內(nèi)分型保險杠注塑模與與一般的注塑模不一樣，開模時塑件不是留在動模再頂出，而是在開模過程中依靠拉鉤同步頂出，定模的側抽芯43在開模過程中彈出，塑件會跟著定模走一段距離，見“模具工作過程”。
4、溫度控制系統(tǒng)設計
前保險杠主體注塑模具溫度控制系統(tǒng)設計的好壞對模具的成型周期與產(chǎn)品質(zhì)量影響很大。本模具溫度控制系統(tǒng)采用的形式為“直通式冷卻水管+傾斜式冷卻水管+冷卻水井”的形式，詳見圖2。
本模具的冷卻水道的設計要點如下：
①動模結構較為復雜，熱量又較為集中，要重點冷卻，但冷卻水道必須與推桿、直頂、斜頂孔保持至少8mm的距離。
②水道之間的間距取50～60mm，水道距型腔面取20～25mm。
③冷卻水道能做直孔就不要做斜孔，斜度小于3度的斜孔，直接改為直孔。
④冷卻水道長短不能相差太大，以保證模溫大致均衡。
5、導向定位系統(tǒng)設計
本模具屬于大型薄壁注塑模，導向定位系統(tǒng)設計的好壞直接影響塑件的精度和模具的壽命。本模具采用了方導柱與1 °精定位導向定位，其中動模側采用了4支方導柱80×60×700(mm)，動、定模之間采用了4支方導柱180×80×580(mm)。位置詳見圖2和圖3。
展開 大型汽車五金連續(xù)模結構設計標準-汽車覆蓋件簡介
它們在工藝設計、模具加工、設備選擇及質(zhì)量控制（尺寸公差、形狀精度、零件剛度、表面質(zhì)量）等方面都具有與一般沖壓零件不同的特點。
模具開發(fā)流程示意圖！
連續(xù)模結構形式！
連續(xù)模的定義
連續(xù)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(xù)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(xù)模有時也可以只完成工件沖壓中前段沖壓﹐后續(xù)沖壓加工由工程模完成。
模具的整體結構
一般而言，傳統(tǒng)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(xù)模的優(yōu)勢
1. 連續(xù)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(chǎn)效率﹐也能生產(chǎn)相當復雜的沖壓件。
2. 連續(xù)模操作安全﹐因為人手不必進入危險區(qū)域。
3.
展開 某鋼結構構筑物檢測鑒定和加固設計
（4）灰斗與灰斗梁連接驗算
最大角焊縫應力56.29N/mm2，小于E43角焊縫抗拉、抗壓和抗剪設計值160N/mm2，滿足計算要求。
二、加固方案
1. 鋼支架部分加固方案
對于鋼支架部分的加固，整體思路上采用增大截面法，尤其要注意的是：
(1)鋼結構增大截面法不同于混凝土結構，存在負荷加固還是卸載加固之分，當鋼結構在負荷時進行增大截面焊接，會產(chǎn)生應力滯后現(xiàn)象。
(2)鋼框架在整體計算時要注意判別是有側移還是無側移框架。不同的判定設置會導致鋼構件穩(wěn)定性驗算結果天差地別。
(3)注意區(qū)分支撐是單拉桿還是拉壓桿。
支撐背部貼焊槽鋼
工字鋼新增焊板形成箱型鋼
2. 灰斗部分加固方案
針對應力計算不足的橫肋，采用增大截面法，具體做法詳見下圖：
在Midas Gen中該加固構件輸入的具體截面尺寸如下：
上翼緣考慮灰斗壁板的貢獻作用，下翼緣寬度考慮角鋼和原槽鋼翼緣長度之和，腹板厚度仍取原槽鋼厚度。
1.5倍儲灰梁單元應力云圖
1.5倍儲灰板單元應力云圖
考慮到灰斗四個角部位置有弧形加強板、包角鋼板加強措施，且剔除有限元計算在角部的應力集中畸變，經(jīng)計算后滿足要求。
三、總結
結構工程師在既有建筑結構鑒定、加固領域的工作模式有別于傳統(tǒng)的設計院或施工單位的做法。在此情況下，結構工程師不能僅作為流水線作業(yè)中的一環(huán)，或者單純地按照圖紙進行施工和組織生產(chǎn)，而是必須扮演結合規(guī)范、力學理論以及現(xiàn)場操作環(huán)境等多重因素的綜合性結構工程技術服務人員的角色。
文章：結構重光
展開 鋼結構怎么進行抗震設計？
（2）、在抗震結構體系中，應使結構構件和連接部位具有良好的延性，避免脆性破壞，提高抗震結構的整體變形能力。因此，鋼結構構件應合理控制尺寸，防止局部失穩(wěn)或整體失穩(wěn)，如對梁翼緣和腹板的寬厚比和高厚比都作了明確規(guī)定。此外，還應加強各構件之間的連接，以保證結構的整體性，抗震支承系統(tǒng)應保證地震作用時結構的穩(wěn)定。
（3）、對于女兒墻、圍護墻、雨篷、封墻等非結構構件，應使其與主體結構有可靠地連接和錨固，避免地震時倒塌傷人，產(chǎn)生附加震害；圍護墻、隔墻等與主體結構的連接，應避免設置不當而導致主體結構破壞；應避免吊頂塌落及懸吊較重的裝飾物墜落，不可避免時應采取可靠措施。
（4）、建筑物在強震作用下的表現(xiàn)，既是對抗震設計的檢驗，也是對施工質(zhì)量的檢驗。施工質(zhì)量的好壞，直接影響鋼結構房屋的抗震能力。因此，抗震結構對材料和施工質(zhì)量的特別要求，應在設計文件上注明。建筑物的施工要特別注意符合圖紙上合理的抗震要求，注意材料選擇，確保施工質(zhì)量。
隨著人們對地震的不斷認識，為防止出現(xiàn)嚴重的地震的嚴重災害，造成財產(chǎn)損失和生命傷亡。人們對高層鋼結構房屋的抗震要求不斷提高。本文闡明了設計人員進行高層鋼結構房屋抗震設計時，應首先從概念設計著手，制定比較合理的設計方案等，確保房屋抗震設防目標的實現(xiàn)。
展開 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
今年7月，薩格勒布大學面向全球招標， 遴選能針對大型結構和海洋工程進行焊接設計與模擬的軟件系統(tǒng)和相關服務，C3P Software憑借強大的技術實力和完善的一級、二級技術支持能力最終在眾多軟件中脫穎而出，一舉中標。
C3P software 的 Cast-Designer WELD， 為焊接行業(yè)客戶和焊接產(chǎn)品提供完整的解決方案：包括焊接工藝設計、模擬和焊接裝配優(yōu)化。過程中考慮了幾何設計，材料性能和焊接工藝等所有因數(shù)。針對大型焊件，從材料到工藝，到模擬和優(yōu)化唯一可行的全流程系統(tǒng)，內(nèi)置超快速自動建模技術和人工智能優(yōu)化算法。
Maja Jurica, 薩格勒布大學機械工程和船舶建筑學院高級研究員，很自豪地說“我們選擇 Cast-Designer Weld 是由于其獨特的設計模擬一體化的綜合功能，及其對大型結構變形與應力分析勝于其他軟件數(shù)十倍的計算能力和模型化時間，正是我們長期尋求的”。
請點“在看”或分享，也歡迎留言。
如需申請 C3P Cast-Designer
或 Cast-Designer Weld軟件演示
請長按識別二維碼，填寫表格
我們將盡快與您聯(lián)系：
展開 中國鋼結構金獎——大連東港D10、D13地塊超高層結構設計分享
項目信息
建設地點：大連市東港區(qū)
結構類型：超高層辦公及住宅
結構高度：最高塔樓249.35m
建筑面積：556377㎡
所獲榮譽：中國鋼結構金獎
近日由四院擔當設計的大連東港D10、D13地塊項目順利竣工，該項目位于東港商務區(qū)核心地段，由兩棟高250m塔樓（D10地塊）及兩棟高200m塔樓（D13地塊）組成超高層建筑群組，是恒力地產(chǎn)在大連未來的城市新核和價值高地打造的高端綜合體項目。項目建成后已成為大連東港的新地標和大連高端住宅的標桿。
該項目整合了國際國內(nèi)一流團隊鼎力打造，方案由美國MG2公司與同濟設計集團聯(lián)合呈現(xiàn)，設計四院承擔初步設計至施工圖階段的具體設計工作。本期“構思”我們將分別對這兩個地塊的超高層結構設計進行介紹。
D10地塊概況
業(yè)主：恒力地產(chǎn)
建筑性質(zhì)：辦公及公建式公寓
建設地點：大連市東港區(qū)
結構高度：最高塔樓249.35米
層數(shù)：地下3層，地上68層
抗震設防烈度：7度（0.1g），并按安評報告提高
結構難點與挑戰(zhàn)
1.結構整體高寬比較大——以幕墻頂算，整體高寬比達到7.7，而國內(nèi)一般200~250米的建筑合理高寬比為4.5~6左右，過大的高寬比使抗側力體系的設計成為挑戰(zhàn)。
展開 
考慮高層建筑的鋼結構節(jié)點承載力三維構建設計研究
為此，提出了基于高層建筑的鋼結構節(jié)點承載力三維構建設計。根據(jù)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(jié)點所受力的機理進行分析。構建高層建筑鋼結構框架節(jié)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(jié)點參數(shù)與支管的關聯(lián)性。計算模型單元上下端狀態(tài)變量的傳遞關系，整合狀態(tài)變量，確定鋼結構框架荷載，并以此作為依據(jù)進行失穩(wěn)判定，完成鋼結構框架節(jié)點承載力分析。由實驗結果可知，該方法在X、Y、Z三個方向的承載力與實際值最大分別相差2 kN、1 kN和1.5 kN,具有精準分析結果。
關鍵詞：高層建筑;鋼結構;框架節(jié)點;承載力;三維仿真;
近年來，國內(nèi)外學者對高層建筑鋼結構的節(jié)點穩(wěn)定問題進行了大量的探討。文獻[1]提出的基于有限元網(wǎng)格劃分的節(jié)點承載力分析方法，構建狗骨式節(jié)點模型，結合有限元網(wǎng)格劃分節(jié)點位置，并使用千斤頂在懸臂兩側施加荷載，通過傳感器測量獲取分析結果；文獻[2]提出的基于SMMS模型的節(jié)點承載力分析方法，結合應變修正平均應力，構建SMMS模型，并通過各個韌性參數(shù)，對節(jié)點承載力分析。然而，上述這兩種方法沒有考慮到支撐節(jié)點的承載力問題，使得總承載力計算結果與實際情況不符。為此，本文提出了基于高層建筑的鋼結構節(jié)點承載力三維構建設計。
1 工程概況
本工程選擇一座以鋼筋混凝土為主的多幢高層建筑物為研究對象，該建筑物2號樓地面以上8層，建筑樓面高43.2 m。3號樓A區(qū)地面以上9層，建筑樓面高45.6 m。2號樓和3號樓A區(qū)之間有一條大約28 m長的通道相連，構成了一個連通的結構，該結構的連廊采用鋼桁架結構。
桁架的弦梁和肋骨是用H形鋼制造的，按結構的幾何特點，一般可將其劃分為四類。N形節(jié)點：該節(jié)點受到來自弦梁和網(wǎng)狀構件共同作用的力。k形節(jié)點：該節(jié)點受弦棒在腹板部件上作用的力。
展開 《建筑鋼結構工程設計施工實例與圖集》
剛從電驢上down的，希望對大家有用
鋼結構設計中平面內(nèi)和平面外的概念
鋼結構設計中，計算壓彎構件的穩(wěn)定性時，通常會遇到平面內(nèi)、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(nèi)和平面外設置支撐，避免結構失穩(wěn)。
對于壓彎構件穩(wěn)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(nèi)；垂直彎矩所在平面的XOY平面，叫作彎矩作用的平面外。發(fā)生在屏幕內(nèi)（YOZ平面）的彎曲變形，就是平面內(nèi)失穩(wěn)。發(fā)生在垂直屏幕（XOY平面）的彎曲變形，就是平面外失穩(wěn)。
如圖中，梁截面位于XOY面，Z軸沿長度方向。在Mx作用下，彎矩作用平面為YOZ平面，即圖中蘭色平面；此時如果變形是沿X軸方向的左右變形，則為平面外的變形；上下變形為平面內(nèi)的變形。在My作用下，彎矩作用平面為水平平面XOZ面，此時如果變形是沿Y軸方向的上下變形，則為平面外變形；左右變形為平面內(nèi)變形。
還有一點需要注意的是，彎矩的方向和彎矩的平面是兩個不同的概念。用與平面垂直的向量來表示平面，如Mx，根據(jù)右手法則，其方向是向左，而其作用面為豎直的YOZ平面。
用一個更為形象的例子，假設你是一根梁，你躺下、起來，是平面內(nèi)，而翻身打滾就是平面外。
展開 關于鋼結構設計軟件3D3S
3D3S（也是一款空間結構、平面結構、空間桁架、平面桁架都能計算的程序，一些規(guī)則性的結構我們都用PKPM計算、另外一些不規(guī)則的3D3S首選）
3D3S鋼結構—空間結構設計軟件是同濟大學獨立開發(fā)的CAD軟件系列，同濟大學擁有自主知識產(chǎn)權。該軟件在鋼結構和空間結構設計領域具有獨創(chuàng)性，填補了國內(nèi)該類結構工具軟件的一個空白。截止2006年12月31日，3D3S的注冊用戶總數(shù)為1890家，基本覆蓋了各大鋼結構設計單位和鋼結構企業(yè)。目前國內(nèi)結構設計一線都能看到3D3S軟件的身影。
3D3S軟件提供以下四個系統(tǒng)：3D3S鋼與空間結構設計系統(tǒng)、3D3S鋼結構實體建造及繪圖系統(tǒng)、3D3S鋼與空間結構非線性計算與分析系統(tǒng)、3D3S輔助結構設計及繪圖系統(tǒng) 。
系統(tǒng)描述
3D3S鋼與空間結構設計系統(tǒng)包括輕型門式剛架、多高層建筑結構、網(wǎng)架與網(wǎng)殼結構、鋼管桁架結構、建筑索膜結構、塔架結構及幕墻結構的設計與繪圖，均可直接生成Word文檔計算書和AutoCAD設計及施工圖。
展開 