3d3s通用钢结构分析和设计培训课件

3D3S通用钢结构分析和设计第一章

结构数值分析基本要点建模准备工作一般建模过程计算模型检验建模准备工作分析目的根据分析目的决定模型的繁简概念分析精确分析节点全生成结构特征刚性、柔性线性、非线性施工过程决定分析方法程序功能选择合适的分析软件选择合适的分析模块设备能力Ansys需要1G空间3D3S需要AutoCAD2000或AutoCAD2002支持一般建模过程几何建模要点主要受力构件忠实原型次要构件适当简化构造性构件在保守的前提下省略边界约束定义兼顾理想化和真实性连接的方式符合受力特点荷载组合施加荷载施加方式尽量与实际情况一致计算模型检验初级检验单元数、节点数、质量分层检验简单加载检验平衡性对称性响应量级动力特性检验频率，振型等第二章

3D3S一般建模过程双击桌面上的图标注意:当系统安装多个AutoCAD时，必须保证图标属性所指的目标位置必须正确菜单调用软件缺省将调用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坐标系统●3D3S要求采用ACAD世界坐标系，并规定Z的负方向为重力方向。注意：必须理解ACAD中的用户坐标系和世界坐标系的区别。操作：如何将ACAD中的坐标系统从用户坐标系转到世界坐标系3D3S局部坐标系统构件的局部坐标系：以小号节点I到大号节点J为1轴，2轴由K节点方位（后详）确定，右手螺旋法则定3轴内力方向判定：轴力拉正压负，其余内力方向均以与局部坐标轴方向相同为正3D3S位移及支座反力方向位移方向：以整体坐标系方向相同为正。支座反力方向：见右图隔离体，作用在隔离体上半部分与整体坐标系方向相同的反力为正。菜单功能简介——结构编辑添加杆件打断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＼面域结构体系从文件读入数据下一张添加杆件返回打断返回结构体系返回从文件读入数据返回菜单功能简介——显示查询总体信息＼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＼显示颜色下一张总体信息＼构件查询＼总用钢量返回按杆件属性显示返回显示参数＼显示颜色返回菜单功能简介——构件属性建立截面库定义截面\材性\偏心\计算长度定义方位定义层面或轴线号定义预应力和只拉单元支座边界单元释放下一张建立截面库用途:选择工程中会用到的截面类型,增加新截面重排增加删除显示截面特性返回定义方位i,j,k三点构成的平面确定局部坐标1-2,按右手螺旋法则确定3为什么有无穷大?为什么设负无穷大?什么是绕1轴转角?楔形单元放置参数(小小大大)特殊的方位设定返回支座边界和单元释放刚性约束、弹性约束、支座位移边界斜边界支座和刚节点刚节点：各杆连接起来，相互之间不能发生任何相对位移或转动的节点。固定支座：支承结构的装置，限制结构任何方向的移动或转动。

返回菜单功能简介——荷载编辑（部分）施加节点荷载施加单元荷载查询和删除荷载组合下一张组合返回总结:建立模型的一般过程几何模型建立(Acad+3D3S辅助+快捷生成)结构体系单元释放和节点约束截面、材性、方位、偏心、计算长度荷载组合菜单功能简介——内力计算计算显示查询例题例题说明平面框架结构，尺寸如图所示。三种截面，材料Q345，放置方位如图。工字钢柱脚刚接，圆管柱脚铰接，圆管柱上端铰接。荷载考虑如图所示的两个荷载。演示例题必要操作过程建立模型由直线生成构件定义结构体系建立截面库定义截面定义材性定义方位

支座边界单元释放施加节点荷载施加单元荷载组合内力分析显示查询参考定义方法结构体系——平面框架建立截面库——双击勾选中普工，普槽，圆管截面定义截面——定义成普工63c，普槽32a，圆管102*5.5定义材性——定义新的Q345，并选中所有单元定义之定义方位——工：y向无穷；槽：z负无穷；管：x无穷支座边界——工：6个方向刚接，管：3个平动刚接单元释放——管上端绕3轴单元释放节点荷载——工况0，绕y轴弯矩5，并定义到相应节点单元荷载——类型1，工况0，沿z，（-2，-2，0，0）3D3S通用钢结构分析和设计软件第三部分门式刚架模块罗晓群同济大学土木工程学院luoxiaoqun@sina.com二00四门式刚架组成主结构——横向刚架、楼面梁、托梁、支撑体系；次结构——屋面檩条、墙面檩条围护结构——屋面板、墙面板辅助结构——楼梯、平台门式刚架名词门式刚架结构功能形成原理梁柱通过高强螺栓连接支撑+系杆围护+基础

平面门式刚架空间刚架轻型钢建筑轻钢结构的计算模型建立轻型门式刚架结构忽略蒙皮效应空间刚架忽略空间共同作用效应平面门式刚架忽略柱脚与基础之间连接的弹性刚度铰接或刚接支座的平面门式刚架门式刚架设计流程主刚架设计后处理节点设计主刚架施工图生成围护结构布置围护结构构件设计围护结构施工图生成一个例子本工程为单跨单层钢结构建筑跨度24米，柱距6米，总长度60米，檐口高度6.8米，牛腿标高5.0米，女儿墙标高8.6米；建筑布置见建筑平面、立面图；恒载0.2，活载0.3，基本风压0.55；吊车荷载2台起重量5t，吊车重量60.5，最大轮压45，吊车宽度3.5，轮距3起重量3t，吊车重量27.2，最大轮压25.8，吊车宽度2.5，轮距2地震：7度，场地土Ⅳ类，第一组平面布置图立面布置图立面布置图刚架剖面图后处理实体围护结构布置主刚架设计主刚架包络图及基本形式门式刚架信息输入门式刚架信息输入门式刚架信息输入门式刚架信息输入门式刚架快捷生成的内容单元截面:柱有牛腿：等截面工字钢无牛腿：变截面工字钢梁分段梁两端：变截面工字钢其余：等截面工字钢材性：Q345

单元放置方位:柱：外表面平齐梁：上表面平齐节点支座形式:有牛腿：刚接无牛腿：铰接结构体系：平面框架檩条隅撑梁a门式刚架快捷生成的荷载恒载：沿外表面均布，工况号0；活载：沿屋面均布，不考虑活荷载最不利布置，工况号1；风载：考虑左风、右风两个工况，工况号2和3。对于敞开式厂房，根据风荷载的敏感效应，需要考虑风压力和风吸力，那么就有四个工况。门式刚架基本荷载输入Ⅰ——活载活荷载一般不考虑最不利布置，当确需考虑时，拆分方法如上所示门式刚架荷载输入Ⅱ——吊车门式刚架荷载输入Ⅱ——吊车一台吊车的组合见上图多台吊车组合原则：1、同跨不超过2台

2、多跨不超过4台3、最多考虑两台吊车水平荷载4、有上下层吊车时，上层空载门式刚架荷载输入Ⅲ——地震门式刚架荷载输入Ⅳ——组合设计验算CECS规程的选用柱脚铰接：采用查表法柱脚刚接：一阶分析法后处理实体模型节点设计连接计算的参数选择节点三维实体生成节点设计柱脚设计牛腿设计节点编辑施工图生成节点归并构件编号施工图创建施工图布置围护结构设计围护结构布置地脚锚栓布置柱下全部假定以上值

抗风柱下全部假定以上值屋面支撑布置总体/屋面信息墙面信息——A轴墙面信息——C轴山墙信息——1轴山墙信息——11轴围护结构构件设计屋面檩条设计