国内土木建筑结构领域使用的分析计算软件: (6)ETABS、SAP2000、SAFE、PERFORM-3D等CSI系列是加州大学Berkeley分校的Wilson教授开发的。其中ETABS是针对多高层建筑结构开发的。ETABS对国内的软件行业起到了里程碑式的作用。ETABS的出现让人们看到在计算中我们原来可以做到更多。也是ETABS让人们对结构分析提出了更高的要求,比如弹塑性分析等。目前ETABS可以做到多高层结构的快速建模、静动力分析、静力弹塑性分析、中国规范校核等。几乎涵盖了结构工程师的所有要求。SAP2000则专注与空间结构,比如网壳类、桁架类、不规则结构等,一句话,开发者希望不能用ETABS实现的就可以SAP2000来实现。和ETABS一样,SAP2000对中国建筑结构领域软件的冲击也很大,因为在SAP2000进入中国的时候业内没有类似可以进行空间结构建模与分析的软件。在当时SAP2000算是填补了一个空白。现在SAP2000更新了很多版本(目前是12.0),增加了很多功能,比如中国规范校核等。SAFE是专门进行楼板计算的,没用过,好像必要性不是很强。PERFORM-3D是刚推出的一套软件,专注于动力弹塑性分析,采用了大家比较期待的纤维模型,不过听说实际操作不是很方便,本人没用过,不能下结论。 (7)MIDAS是韩国的一套结构设计软件,是业内的后起之秀。可以进行多高层及空间结构的建模与分析,也可以进行中国规范校核。其实,MIDAS进来的很晚,记得05、06年MIDAS用户还不是很多,但是近几年他们在销售上花了很多心思,记得07年一套才卖3万多块,可以讲是中国的市场他们是势在必得。现在MIDAS的用户已经非常多了,而且软件的更新也很快。是一套很不错的软件。 (8)STAAD PRO和ROBOT可能大家不是很熟悉,不过确实是国内也在用的两套设计软件, 比如上海的南站铁路是使用ROBOT计算的;STAAD的应用可能更多一些,而且有中文版。这两款软件都是可以进行任何结构体系计算的,像SAP2000和MIDAS一样,可以进行多高层和空间结构的计算与分析,STAAD带有中国规范,听说ROBOT也在做,不知道现在有没有做好。 (9)EASY、FORTEN是两款索膜结构计算软件。其中,EASY采用的是力密度法, FORTEN采用的是非线性有限元法。EASY在中国用到比较多,比如上海世博轴索膜结构是用这个软件计算的,不错觉得界面开发的确实不敢恭维;个人认为FORTEN的界面做得不错,近似通用有限元的界面模式,出图很漂亮。不过这两款软件在国内D版比较少,目前我还没有找到过。 (10)ANSYS、ABAQUS、NASTRAN、MARC、LS-DYNA属于通用有限元软件,与设计软件不同的是,通用软件在结构计算上功能更强大,而且往往提供二次开发平台,对于高级用户而言具有更大的发挥空间。其中 Ø ANSYS应该是在业内拥有最多用户的一款了,它不但拥有比较丰富的单元库,而且提供了APDL编程平台,使用户可以很好的进行复杂工程计算,这也是参数化建模与分析的平台。目前业内使用ANSYS计算的内容包括:多高层结构、空间结构、索膜结构、玻璃结构等等;特殊问题有节点分析、动力弹塑性分析等等。一个字,ANSYS太强大了,不过,ANSYS对于剪力墙的弹塑性分析方面还有一些不足。 Ø NASTRAN是航空上的一款软件,需要借PATRAN作为前处理,但是近几年在业内也有人使用,这款软件厉害了,单元丰富、功能强大,想想看,美国飞机专用软件,算我们建筑结构还不是小菜一碟? Ø MARC和NASTRAN一样,都属于MSC系列的,它是一款功能齐全的高级非线性有限元软件,具有极强的结构分析能力。在高校科研工作中用的较多。近几年随着弹塑性分析的需求,很多工程是用这个软件计算的。 Ø ABAQUS和LS-DYNA是两款比较特殊的软件,它们的计算方法为显式计算。我们常用的有限元软件一般都是隐式计算方法,就是解方程[K][U]=[P]。而显式计算则是使用时间积分的方法。显示积分在动力计算中几乎不存在不收敛的问题,所以在动力弹塑性分析中使用的较多,目前这是国内进行动力弹塑性分析中使用最多的两款软件。不过,关于显式计算在我们建筑结构的动力分析中是否适用一直存在着争议。本人ABAQUS用比较多,所以对其还算比较熟悉。像ABAQUS其{zd0}的强项在于实体分析和壳单元分析,而杆单元的分析则不是其优势所在。所以,在我们建筑结构计算中需要用户开发一些简单的接口程序,把其他软件建立的模型导入到ABAQUS中,否则在ABAQUS中建立建筑的三维模型会累死人的,不过它的后处理还比较方便。ABAQUS的非线性功能很强大,如此强大的非线性功能,用在建筑结构领域简直太浪费了!LS-DYNA是ANSYS系列的,据说可以把计算模型直接从ANSYS中转换过去。其动力弹塑性功能和ABAQUS差不多,这些功能都可以轻松满足我们建筑结构领域的需求。 前面对一些常用软件做了简单的介绍,了解其基本情况后作选择就比较简单了: (1) 对于多高层结构的设计优先选择PKPM、ETABS和MTS;另外也可以选择SAP2000、MIDAS、STAAD PRO和ROBOT、3D3S;如果是计算分析,随便选一个通用有限元软件即可,强烈推荐ANSYS。 (2) 对于空间结构的设计优先选择SAP2000、MIDAS、STAAD PRO和ROBOT;纯计算分析强烈推荐ANSYS、MIDAS、SAP2000和NASTRAN; (3) 对于索膜结构可以选择ANSYS、EASY、FORTEN、3D3S。鉴于EASY、FORTEN一定要用正版,所以还是用ANSYS和3D3S比较现实。 (4) 对于动力弹塑性分析建议采用ABAQUS和LS-DYNA;另外也可以选用ETABS(多高层)、SAP2000、MIDAS(最近推出Building专门做动力弹塑性)。 (5) 节点细部分析,建议采用ANSYS、ABSQUS;也可以选用NASTRAN和MARC。 另外,对于一些特殊结构,考虑到可能会使用到简单的二次开发,所以还是建议大家选用ANSYS、ABAQUS等带有编程语言的通用软件。
此文出至:
|