3D3S的案例
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，一些規則性的結構我們都用PKPM計算、另外一些不規則的3D3S首選）
3D3S鋼結構—空間結構設計軟件是同濟大學獨立開發的CAD軟件系列，同濟大學擁有自主知識產權。該軟件在鋼結構和空間結構設計領域具有獨創性，填補了國內該類結構工具軟件的一個空白。截止2006年12月31日，3D3S的注冊用戶總數為1890家，基本覆蓋了各大鋼結構設計單位和鋼結構企業。目前國內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：3D3S鋼與空間結構設計系統、3D3S鋼結構實體建造及繪圖系統、3D3S鋼與空間結構非線性計算與分析系統、3D3S輔助結構設計及繪圖系統 。
系統描述
3D3S鋼與空間結構設計系統包括輕型門式剛架、多高層建筑結構、網架與網殼結構、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 11行python代碼助力pkpm模型導入3d3s
除PKPM外，Sap2000，Midas等結構設計軟件作者均有接觸，但要說操作最直觀最方便的，3D3S說自己是第二，可能沒人敢說自己是第一。當需要軟件進行補充計算時，現在很多人會選擇3D3S。
然而導模型可以說得上是結構設計中最兇險的環節之一了，當一個模型從軟件A跑到軟件B里面，作為補充計算的需要，設計人員往往沒有時間對導入的模型進行全方位充分細致的檢查，導過去的模型往往會有各種各樣的雷等著大家去踩。這里作者就介紹一下最近PKPM導3D3S遇到的一個問題以及解決方案。
在3D3S14.0版本之后，提供了導入PKPM模型的功能，雖然14.0菜單上顯示的是導入SATWE，事實上還是需要用戶在PKPM的SPACECAD模塊中點生成數據之后才能導入。
作者最近需要將PKPM模型導入3D3S后進行鋼結構截面優選，但是一通操作下來，發現導過來的模型在3d3s中顯示截面時是這個效果：
每根桿件截面只顯示一個編號，要看具體的截面尺寸？不好意思，雙擊進去還要點好幾步才看得到。這下好了，本來是想提高效率，現在模型這個樣子，要想在此基礎上優化截面，可能還不比直接用PKPM快。但是一想到PKPM里面去建桁架的痛苦經歷，作者決定嘗試一下解決這個問題。首先進到3d3s的截面庫，可以看到“自動命名”的選項已經勾上了，但是程序并沒有執行自動命名的操作。
小心翼翼地在第一個截面參數后面輸個0，奇跡發生了！截面名稱自動以截面參數進行了命名。
到了這一步不愿意編程的同學已經可以按此思路手動去修正模型了，直接輸0回車一套操作就能解決這個問題。
然而手頭這個模型幾百個截面，一個一個輸0也得輸好久。這種時候，當然就該是我們的主角—python登場了。
展開 3D3S門剛主鋼架節點設計的步驟
3D3S門剛主鋼架節點設計的步驟：
一、節點計算參數選擇
節點設計基本計算參數：
在輕鋼和多高層模塊中，3D3S提供了多種節點設計的方法：
1）按3D3S整體計算內力；
2）按構件等強；
3）按用戶指定的節點設計力；
4）按參數化節點庫。
圖1 基本計算參數對話框
前三種模式的在計算上的本質區別在于節點設計力的來源不同，第4種模式并不對節點進行計算，其本質上是把已經設計好的具體節點尺寸參數保存到數據庫中，
下次根據此結果直接復制到其它的新節點上去，這種模式特別適合于鋼結構的加工圖深化設計。等強設計是一種非常實用的設計計算模式，框架節點由單一的等強系數（0到1之間）來控制，門式剛架節點和柱腳節點由與彎矩、軸力和剪力分別對應的多個等強系數來控制。當不輸入等強系數，而按默認為0計算時，按內力為
0進行計算。如果用戶使用其它結構分析軟件（例如SAP2000或Ansys）經整體計算得到構件桿端力，而在本軟件模塊中進行包括節點設計在內的后處理工作，那么可以使用“按用戶指定的節點設計力”模式。軟件不對門式剛架圍護結構的連接節點進行計算，由用戶直接指定節點的尺寸等參數。
螺栓直徑和間距：
用戶可以指定螺栓的間距和直徑，也可以由軟件自動選擇計算，即選擇項為“缺省”。當指定為軟件自動選擇計算時，軟件按照M16，M20，M22， M24，M27，M30的直徑順序進行設計計算，直至找到同時符合強度和構造要求的螺栓直徑。基本構造參數對話框子頁面如下圖所示。軟件在節點計算時，只選用已打“√”的板厚系列。
圖2 基本構造參數對話框
輕鋼節點參數
對話框子頁面如下圖所示。此外的輕鋼節點是指主剛架節點。
展開 3d3s多高層模塊常見問題解答
問題二：多高層導風荷載的方法：
一、 通過添加剛性隔板加隔板風荷載：
3D3S 中有提供了“添加隔板風荷載”的選項，是用于計算整體水平位移的風荷載，作用在每層的剛性隔板中心。這種方式，ETABS PKPM 都用；是一種簡化算法。
操作步驟：
1、剛性隔板在模型組裝的時候定義，勾選“添加隔板”，然后會跳出如下對話框：
2、填入基本參數：
輸入基本風壓、地面粗糙度、風壓高度變化修正系數、建筑結構類型、房屋類型、參考點高度、周期等參數。
周期用于計算風振系數，周期來源可以是程序計算的周期，也可以是用戶根據經驗定義的；
可以在這個對話框中添加 0 度，90 度的風荷載。雙擊空白的地方，輸入工況，風向角及體型系數。
3、隔板導風荷載完成
二、通過導荷載板施加風荷載：
這種導荷載方式是先在立面上添加導荷載板，然后在板上施加板面風荷載，如果模型立面有剪力墻對象，則用戶可以直接對剪力墻對象施加荷載。
這種方法同下面用導桿件荷載添加風荷載有異曲同工之效。
操作步驟：
1、 施加導荷載板：
2、 在建筑立面上選擇圍成板的桿件或直接畫板
3、 添加板面風荷載
4、 填入體型系數、風振系數等參數，點取內部參考點。
注意：
當用戶在高層風荷載參數設置對話框中選用“風力作用面來自剛性隔板范圍”同時又在模型中施加了板面風荷載，則程序同時將兩者都考慮。
三、 通過桿件導荷載的方式導風荷載：
這種導荷載方式和其他模塊中的導荷載一樣使用，用戶可以自己選擇要導風荷載的面，自己定義體型系數等參數，通過這種方式施加風荷載相比第一種方式更為精確。
展開 
What's New in FLOW-3D 9.3
Each of the components and the magnitude of the vorticity vector are available for contouring 2D and 3D plots. The vorticity output can be requested in the Output tab of the GUI whenever the full fluid flow model is used.
Hydraulics data: free surface elevation, fluid depth and Froude number
As an extension of the existing capability to plot surface height, the fluid surface elevation and depth (in the z direction), and the Froude number (based on the depth-averaged horizontal velocity) can now be computed as a function of x and y coordinates and stored as spatial variables when the user chooses to do so in the Output tab. The data can be used for color shading in 2D and 3D plots. This capability is most useful in the hydraulics applications of FLOW-3D.
展開 3D3S彎扭構件BTD建模
例如：用戶選擇 3 個零件，設置編號規則 PL%04d，起始編號 1，則這 3 個零件被依次編號為PL0001、PL0002 和 PL0003；若編號規則 PL%d，則這 3 個零件被依次編號為 PL1、PL2 和 PL3。
3.7 定義/查詢零件編號
在軟件自動編號之后，可使用此命令交互式地定義/查詢零件編號。
3.8 顯示零件編號
顯示所選零件的編號。
3.9 隱藏零件編號
隱藏所選零件的編號。
3.10 板件（凈）重量統計
圖3-3 板件重量統計
統計所選板件的厚度、表面、重量、材料，并可以保存到文件中。如上圖例示。
4 BTD 顯示
4.1 按零件類型顯示/隱藏
圖4-1 按零件類型顯示/隱藏
如圖所示，此處按零件類型來控制顯示情況。打勾的表示顯示，沒打勾的確定之后將會隱藏。
左邊的節點、主體、附件為快捷按鈕，點擊一次選中相應分類，再點擊一次取消相應分類選擇。
4.2 按零件屬性顯示/隱藏
圖4-2 按零件屬性顯示/隱藏
先選定一個零件，然后與此構件的屬性為基準來控制相同屬性零件的顯示或隱藏。
4.3 當前顯示顏色
圖4-3 當前顯示顏色
設定當前的顏色顯示選項。例如，若選定材質，則相同材質的零件顏色一樣，材質不相同的零件顏色不一樣。
4.4 部分顯示
只顯示當前選擇的零件。
4.5 部分隱藏
隱藏當前選擇的零件。
展開 封閉式門式剛架中間區的主剛架3d3s設計
例題3：設計例2結構的圍護構件
1、門式剛架快捷生成填表
2、基本生成信息查詢
?基本構件是一根簡支梁
?考慮了四個工況的荷載
工況0工況1檢修荷載工況2風載3
3、內力分析
?工況及組合內力、位移的顯示和查詢
4、構件設計驗算
5、構件不滿足，人工修改截面
6、重復3-5；
1、表格填寫
2、基本信息的生成
?這是一個平面桁架
?生成兩個工況荷載
工況1包括吊車豎向剎車和其他水平力工況4包括風荷載
3、內力分析
?工況及組合內力、位移的顯示和查詢
這是組合1的內力，由于缺省的支撐是由圓鋼構成的柔性支撐，故凡受壓均退出工作。
4、構件設計驗算
必須保證所有支撐構件的驗算項目滿足，對柔性支撐，其長細比控制較松。
5、構件不滿足，人工修改截面
6、重復3-5；
1、填表，輸入抗風柱高和山墻柱數，計算線荷載。
2、基本信息的生成
?這是一根簡支梁
?基本荷載生成
工況0恒載工況2風載
3、幾何物理信息的修改
?由于山墻檁條對構件平面外支撐長度有影響，需自行輸入
4、內力分析
?工況及組合內力、位移的顯示和查詢
例2：帶夾層封閉式門式剛架中間區的主剛架。
剛架跨度24米，高度8米，女兒墻高度1米，柱距6米。雙坡坡度0.1，橫梁按兩頭變截面，中間等截面設計，無吊車，邊柱柱底剛接，中間柱柱底鉸接。在標高4米處帶夾層，柱子按等截面設計。
展開 利用3D打印機Ultimaker S3開發自動送貨機器人，解決物流最后一英里問題
而令我自豪的是，我們的 Ultimaker S3 為實現這一項目做出了貢獻。
Ultimaker 渠道總監 William Lee
建筑結構設計和鋼結構軟件有哪些？
PKPM（原只能做框架、廠房、2008版本后新增了空間管桁結構的計算等等）
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，一些規則性的結構我們都用PKPM計算、另外一些不規則的3D3S首選）
MTS（多高層空間計算軟件、里面的高層分析比PKPM詳細，MTS的好處很多，里面所有的計算都有詳細的計算步驟，采取規范、運用的公式等等，MTS還自帶一個工具箱、很多節點計算在里面都能有詳細的計算過程和計算步驟）
MST（浙江大學的空間結構計算軟件，多用于網架結構的計算出圖）
SAP2000（這是一款和3D3S差不多的計算軟件，但是這款軟件在國外的權威性比3D3S要好很多，若你要進入一些從事國際工程的單位，這個軟件還是希望能學會）
理正工具箱（這是一款綜合性的節點計算軟件、多偏向于混凝土這一塊，和廣夏有異曲同工之妙）
若您是初學者，那首選PKPM和3D3S，PKPM對平面的感覺要求比較高，3D3S對空間感覺要求比較高，2款軟件你能學的差不多的話，混跡于設計院或者鋼結構設計公司沒大的問題！
展開 技術鄰周報Q15：ANSA/地震動響應/iSolver/子程序/SaaS/結構抗震/3DCS...
9、以網殼結構為例，淺談從3D3S到ABAQUS及ANSYS的荷載導入
作者：
znz
鏈接：https://www.yqgqt.org.cn/content/post/1822435
3D3S軟件基于AUTOCAD平臺，是一款出色且便捷的結構設計計算軟件，其中的網架網殼生成模塊可通過參數化建模，快速生成各類網架/殼結構，給設計人員提供了很大的便利。
10、仿真應用 | 固定鉸接和可動鉸接對梁撓度的影響
作者：
安世亞太
鏈接：https://www.yqgqt.org.cn/content/post/1822593
梁構件是非常常用的構件形式，梁和基礎的連接方式有固定支座，固定鉸支座，可動鉸支座等。不同支座形式對梁撓度的影響是怎么樣的？以及它們在不同分析類型中的表現是什么樣的？這是梁構件校核過程中值得思考的問題。
11、運用多體仿真提高咖啡膠囊機的容量和性能——優化機體部件運行規律實現改進
作者：
安世亞太
鏈接：https://www.yqgqt.org.cn/content/post/1822597
基于Recurdyn多體軟件迭代，本研究通過優化膠囊機組件的運行規律，成功提高膠囊機容量。
12、剎車盤怎么冷卻更高效？CFD仿真來教你！
作者：
被追殺的狼
鏈接：https://www.yqgqt.org.cn/content/post/1822607
鼓式制動是通過液壓裝置將剎車鼓內的剎車片往外推，使剎車片與剎車鼓之間形成摩擦產生制動效果。其特點是成本低，工作可靠，制動力大，但是散熱較差，抗熱衰退性較弱。目前主要應用在入門級車的后輪制動器，更多的是應用于商用車領域。
展開 利用Grasshopper生成H型鋼三維模型
此處筆者借鑒了一些有限元軟件（如3d3s）中的截面方向確定方法：對一根直線，先找出其起點pt1和終點pt2。連接pt1和pt2，形成平行于直線的向量vec1。將vec1與z方向的單位向量{0,0,1}作叉乘，得到垂直于直線的軸向，且平行于水平面的向量vec2，該向量即為工字鋼的強軸方向（與翼緣平行），將vec2繞著vec1旋轉90度，即可得到工字鋼的弱軸方向（與腹板平行）。
這樣確定工字鋼方向有一個好處：工字鋼永遠是立著擺放的，符合大部分時候的結構設計習慣。上述方向確定方法實現起來也很簡單，電池圖如下：
確定了方向，剩下的工作就很容易了，逐個求得工字鋼截面的定位角點，連線并extrude，打完收工！根據同樣的思路，也可作出其他任意截面的電池。
掃碼關注公眾號并后臺回復 工字鋼 ，獲取相關電池文件。
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展開 
利用Grasshopper建立空間曲面網架參數化線模型
本文分享一種在犀牛Grasshopper中較為常見的網架參數化建模的方式，基于此種方式，可以迅速根據建筑提供的曲面生成網架線模型，然后一鍵導入諸如3d3s，mst等網架設計軟件中進行快速設計。
為方便敘述，第一步，我們先在gh中通過Interpolate的方式生成一根樣條曲線，再通過Extrude建立起一個空間曲面，如圖所示。
第二步，設置空間曲面在uv方向的劃分數量，并用mesh surface電池將曲面切分成mesh,然后face boundaries 電池提取mesh的邊界，即可得到網架上弦線。
第三步，利用face normals 電池得到第二步中mesh的中心點和法向供下一步使用，需要注意的是這個地方有的mesh法向并不是朝下，不利于我們下一步操作，所以利用gh中一些數學運算的電池，使法向量中所有與z向夾角大于90度的向量反向。
第四步，利用move電池，將第三步中得到的形心沿著正確的法向量方向移動網架的厚度距離，即可得到下弦點。然后對下弦點進行shift list操作，再進行連線，即可完成一個方向的下弦桿連線。對下弦點進行flip matrix操作，再重復shift list和連線操作，即可完成另一個方向的下弦桿連線操作。
第五步，提取第二步中生成的上弦節點，與第四步中生成的下弦節點連接，即可生成腹桿，至此參數化網架線模型生成完畢。
接下來為方便導入計算軟件計算，可以在bake的時候分別將上弦、下弦和腹桿設置成不同的圖層，以方便下一步操作。此時我們建立的參數化模型，拖動滑塊，即可方便地進行動態調整，如視頻所示：
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展開 CAE軟件下載大全
://pan.baidu.com/s/1dFnNJdZ 密碼：eqz8
3D3S鏈接：http://pan.baidu.com/s/1b5U2Ay 密碼：lx32
MasterCam鏈接：http://pan.baidu.com/s/1qXNIQ1u 密碼：g4f9
MSC.Marc鏈接：http://pan.baidu.com/s/1o8zaD6a 密碼：nxhf
ansys討論qq群：602665695
abaqus討論qq群 ：534481708
CFD討論qq群 ：435774687
adams討論qq群 ：663691427
ls-dyna討論QQ：538747667
simufact交流群：625712863
hypermesh交流群：479045166
展開 【直播】大跨空間結構直接分析設計法，實例解析！
第一講，7月11日晚7點
1、介紹空間結構的構成及分類
根據曲面的形式分類
根據構件的類型(剛性、柔性)
根據傳力的的分類
2、空間結構設計研究的方法及工具
介紹一種常用的建模工具grasshopper
介紹常用的分析工具midas/abaqus
介紹各軟件的特點及注意事項
3、空間結構的傳統設計方法
介紹空間結構設計需要注意的關鍵性問題
對新舊兩本鋼結構設計規范關于穩定問題比較
介紹計算長度系數法的應用
第二講，7月18日晚7點
1、 直接設計法的基本思路
介紹新版鋼結構規范關于直接設計法的內容及實現原理
2、 彈性范圍內進行的設計
介紹體系層面的初始缺陷施加方法
介紹構件層面的初始缺陷施加方法
對施加初始缺陷的模型進行設計
將直接分析設計的結果與傳統的設計進行比較
3、 彈塑性的分析與設計
以abaqus為例，介紹施加初始缺陷之后的結構全過程分析流程
對全過程分析結果進行解讀
考察是否施加初始缺陷，結構極限承載力的影響
課程受眾人群
1、建筑結構設計的從業人員 (設計院的結構專業)
2、高校空間結構研究生
3、建筑結構類研究所的技術人員
4、建筑結構程序開發人員
講師介紹
資深結構工程師，擁有豐富的建筑結構分析與設計經驗，尤其擅長：復雜結構分析與設計、大跨空間結構、彈塑性、組合結構。熟練掌握abaqus、HyperWorks、MIDAS、SAP2000、3D3S、YJK、PKPM等軟件。
展開 土木工程結構設計軟件有哪些？
2.3 Midas。界面很好，圖形性能也好。不過這邊主要作為csi系軟件的補充和校核。
2.4 ANSYS classic和workbench都有用到，主要用在穩定分析、彈塑性極限承載力分析與節點細部分析上，偶有用作風荷載下的流場分析。
2.5 Abaqus.主要作為ANSYS的補充和校核。
2.6 Perform3d 動力彈塑性分析。超限高層必備，就是感覺不大好上手。
2.7 3d3s。柔性結構找形找力是必殺，不過有時不太穩定，對新版本的基礎軟件支持不太好，這方面同濟要努力改善下用戶體驗了。easy沒用過。
2.8 PKPM與盈建科等其他國內廠商軟件。超限分析中用得少，常規設計比較常用，這些年國產軟件水平在提高，不過不重ui設計是硬傷。
3 設計結果整理
3.1 office系列。計算書、超限報告、做ppt等。不要輕易說自己精通辦公軟件。不用vba和宏不說，不交叉引用甚至不用自動編號，靠空格居中的老doc格式平時遇到太多也是醉了。excel用好在大部分日常科學計算上可以媲美matlab. 好好學點ppt設計，不要拿出去就讓建筑師和甲方從心里嘲笑，結構師也是需要注重包裝和用戶體驗的。visio畫點流程圖也是很常用的，注意弄清楚標準流程圖不同形狀的意思。
3.2 還是AutoCAD，畫圖必備。天正之類的可以輔助下，由于主要做空間結構，一般不用pkpm出圖。
3.3 Tekla、Revit等BIM軟件，主要用于將成果交給建模師處理或者查看深化設計成果。
3.4 Photoshop.文本和ppt中很多時候需要p圖，學會日常生活用處也很大。
3.5 Keyshot等快速渲染軟件。高端的結構設計需要追求結構表現，會簡單渲染做點效果圖可以凡事不求人。不是必備。
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