Strat 軟件 入門1 第一部分 快速入門 第一次系統應用 一 軟件安裝 將安裝光盤放入光驅 雙擊 Setup exe 啟動安裝程序 可以完全采用隱含設置 一律按 Next 鍵 安裝后不需啟動 Windows 安裝程序在 Windows 桌面和開始 程序 Strat 中形成一些圖標 接著點擊開始 程序 Strat 中的第 5 項安裝驅動程序安裝驅動程序 將出現一個對話框 點開始安裝開始安裝按扭 安裝驅動程序后 插入并口加密鎖 或 USB 加密鎖 便可以開始使用軟件 USB 加密鎖須在安 裝驅動程序后才插入 如安裝驅動程序前插入 USB 加密鎖 安裝驅動程序后需重新啟動計算機 雙擊桌面圖標 StratSoft 打開如圖 1 所示軟件總體集成窗口 Prep Strat Archi 等 3 個框分 別對應前處理 計算 建筑結構后處理 另兩個 Plots Nonl 為將推出的模塊 點擊相應的圖框 啟 動各模塊 點擊退出退出或按 Esc 鍵關閉窗口 前處理 Prep 計算 Strat 建筑結構后處理 Archi 是相互完全獨立的程序 可以分別點擊桌面圖標運行 當由 集成窗口 StratSoft 啟動各模塊時 如數據完備 可以自動實現數據調用 但建議用戶不經過集成窗口而直接調用 各模塊 圖 1 軟件集成窗口 下面將通過講述圖 2 所示工程的建模 計算 后處理的全過程 簡單介紹軟件對于普通結構的使 用方法 操作命令可以選擇鍵盤輸入全稱命令 簡寫命令 菜單 或工具按扭 為使用戶盡快熟悉軟件 介紹時各中方 式都介紹 如復制命令 寫為 輸入 copy c 菜單 編輯 6 復制 按扭左一 表示可以鍵盤輸入命令全稱 Copy 或輸入簡寫命令 C 也可以選擇主菜單編輯編輯下的第 6 子菜單復制復制 也可以點擊屏幕窗口左側第一列工具條 中的按扭 這 3 項輸入的效果是等同的 Strat 軟件 入門2 二 前處理 Prep 建模 從集成窗口中點擊 Prep 框 或直接從桌面雙擊 Prep 啟動三維前處理 Prep 窗口屏幕上有五 組工具條 底部狀態條以上為命令輸入框 狀態條從右向左依次顯示當前圖層 顯示高度范圍 顯示 狀態 XY 平面 XZ 平面或三維等 光標位置坐標 頂端工具條與第一主菜單 文件 和第二主菜單 視圖 對應 為文件輸入輸出 窗口縮放 顯示平面 圖形 內容等命令 左側第一列與主菜單 編輯 對應 為復制 移動 陣列等圖形編輯命令 左側第二列與主菜單 繪制 對應 為梁 墻等圖形單元的輸入命令 右側第一列與主菜單 屬性 工具 對應 屬性 菜單為單元截面 材料等單元屬性 和節點約束 節點荷 載等節點屬性的輸入 修改命令 工具 菜單提供一些功能強大的綜合性輔助工具 如樓層復制 簡寫命令設置等 右側第二列與主菜單 荷載 特殊荷載 對應 荷載 菜單為總體荷載參數設置 梁 墻單元荷載的輸入修 改命令 特殊荷載 為建筑結構常用的網格荷載 即一般所說的樓面恒活載 風荷載的輸入 修改命令 及溫度荷載 移動荷載等特殊荷載命令 Prep 基本操作特點 二維 三維圖形系統 在 XY 平面顯示狀態為二維圖形 坐標可僅輸入 x y 值 也可輸入 x y z 值 相當于其他軟 件的樓層輸入 其它顯示狀態為三維圖形系統 各命令在二維 三維圖形狀態下操作方式不同 具體見各命令 簡寫命令輸入 簡寫命令可修改 用戶可選擇主菜單 工具 下的最后一行 C 簡寫命令簡寫命令 打開對話框 按自己使 用 AutoCAD 的習慣設置各簡寫命令 節點捕捉 系統通過三維空間幾何計算 能對點 線 圓 弧 面 體等各類圖形進行節點捕捉 面 體單元 的邊作為線參與節點捕捉 主菜單 工具 B 捕捉模式 可設置 當命令行提示輸入節點 定位點時 Ctrl 鼠標右鍵彈 出臨時捕捉設置 該設置只使用一次 選擇模式同 AutoCAD 先點選 如點選未中自動轉入框選 從左向右包含選 從右向左相交選 選擇過濾 當命令行提示選擇圖形單元時 Ctrl 鼠標右鍵彈出過濾選擇菜單 該選擇只使用一次 正交輸入 按 F8 鍵設置 取消正交輸入 正交輸入時仍可節點捕捉 鼠標右鍵 空格鍵 回車鍵等效 自由實現鍵盤輸入節點 鼠標輸入點等效 不需切換 鍵盤輸入坐標 XY 顯示平面可只輸入平面 xy 坐標 也可輸 xyz 三維坐標 其它顯示狀態只能輸 xyz 三維坐標 坐標數值前帶 輸入坐標偏移量 帶小于號 輸入角度偏移量 偏移輸入是第一點仍作為絕對坐標使用 無限 Undo 無限 Redo 不需設斷點 容量不受限制 全面支持所有主窗口操作 且可嵌套在其它命令中執行 熱鍵 第一熱鍵 F5 根據當前狀態即時參數設置 如輸入梁時設置截面 輸入荷載時顯示荷載 結合具體命令 再講述 第二熱鍵 F6 多參數時除 F5 之外的參數設置 如輸入梁時 F6 設置材料 輔助熱鍵 Shift F5 用于梁柱截 面選擇 顯示熱鍵 F4 顯示樓層 顯示高度范圍設置 顯示嵌套 在一個命令正在執行的同時 點擊視圖圖標可以在不中斷命令執行的情況下實現窗口縮放 這時顯 示會存在一些問題 但不影響操作結果 命令重復 在命令行為空的情況下 按空格 回車 鼠標右鍵 將重復最近一次有效命令 所有屏幕圖形均可通過 DXF 格式與 AutoCAD 接口 引入輔助圖形的概念 Prep 具有線 圓 弧等 3 類輔助圖形 輔助圖形僅有幾何意義 無物理意義 主要用于 空間建模 空間定位等輔助作圖 輔助圖形可不刪除 生成最終數據文件時 程序會刪除輔助圖形及其節點 參數的數據庫化管理 對于截面 材料 荷載等參數實行數據庫化管理 通過方便直觀的對話框輸入 查看 修改 接合 F5 F6 熱鍵快捷調用 下面以下圖所示結構為例 分步講述一個常規建筑結構的前處理建模 計算 后處理的全部過程 Strat 軟件 入門3 通過這個例題 用戶可以用最少的時間了解 Strat 軟件的使用 該結構一層地下室 主體 20 層 2 層 塔樓 該算例完整文件是在軟件安裝目錄 Strat Example A1 Pre 需說明的是這并不是唯一的方式 用戶可以根據自己的喜好選擇不同的輸入方法 第 1 步 保存文件 Save Sa 菜單 文件 3 保存文件 上按扭 Ctrl S 將顯示標準文件對話框 選擇合適目錄 輸入文件名 A1 Strat 系列軟件實行靈活的文件管理方式 一個工程由在同一目錄下 文件名相同 后綴不同的一組文件組成 用戶不可改變后綴名 否則將導致錯誤 對于前處理 Prep 存盤后將產生 A1 Pre 文件 包含幾何圖形 各 項設置參數 類似于 AutoCAD 的 Dwg 文件 用戶可以進行備份 轉移 第 2 步 設置樓層 LayerSet Ly 菜單 視圖 A 樓層 上按扭 顯示的樓層設置對話框如下 隱含存在一個樓層 層高 3 0m 雙擊列表中該層所在行 將彈出 對話框 在層高框中將層高由 3 0m 改為 4 2m 點確定確定返回 點擊增加增加按扭 彈出增加樓層增加樓層對話框 提示增加的起始樓層為 2 層 在終止樓層框中輸入 21 在 層高框中輸入 3 表示從 2 層到 21 層這 20 層層高均為 3m 點確定返回 按同樣方法增加 22 層高 Strat 軟件 入門4 2 5m 23 層高 3 2m 選擇刪除按扭可刪除列表中被選擇的樓層 選擇插入按扭可以在列表中被選擇的樓層前插入若干 層 用戶可自試 對話框上其他選項不改變仍沿用隱含值 這樣設置了總層數為 23 層的各層層高 點確定返回到 Prep 主窗口 這時狀態欄提示 顯示平面 為 XY 平面 顯示范圍為單樓層第 1 層 當前平面高度為 4 2m 在樓層平面內輸入圖形后 圖形即作為獨立的三維圖形 不隨樓層改變而變 如需刪除某一樓層 須用刪除 命令刪除層內的各圖形 這與一般專業軟件不同 大多數這些專業軟件按層建模 數據按層記錄 當從樓層 列表中刪除某一層時 該層結構全部刪除 同樣 當結構輸入后 如需改變層高 除改變樓層列表外 還需運行 Stratch S 拉伸 命令 將樓層面 內的柱 梁 墻整個拉伸 第 3 步 輸入梁 輸入 Beam B 菜單 繪制 6 梁 左二按扭 響應命令操作 Beam 第一點 0 0 Beam 第二點 20 0 如此同時屏幕左上角出現當前有關梁的隱含參數 材料 序號 0 砼 C30 表示當前材料 C30 混 凝土在材料列表中為第 0 項 按 F6 可彈出材料對話框進行設置 截面 基本 序號 0 表示當前梁 截面是基本截面 在截面列表中的序號為 0 按 F5 可彈出基本截面對話框進行 見輸入柱的說明 如不輸入節點坐標 而輸入 R 則提示 輸入截面轉角 這時只接受鍵盤輸入 輸入數值單位 度 可為負值 截面轉角定義 Strat 系列軟件為梁柱等桿件單元截面轉角定義了一種簡單有效的方式 拋棄了一般通用軟件 復雜煩瑣的定義方式 1 當單元不與 Z 軸平行時 以單元 1 軸為基準軸 由 Z 軸向單元 3 軸的轉角 滿足 由手系為正 2 當單元與 Z 軸平行時 以單元 軸為準 由 X 軸向 2 軸轉角 滿足右手系為正 詳見 手 冊 第四章第 5 條 滿足右手系為正的意義 右手握住基準軸 大拇指指向基準軸的正向 這時其它四指的方向即為轉角的正向 第 4 步 偏移復制梁 輸入 Offset O 菜單 編輯 8 偏移 左一按扭 如 AutoCAD 的操作方式 首先輸入偏移長度 然后鼠標選擇前面輸入梁 最后在需偏移一側點 擊鼠標左鍵 如此將該梁向上分別偏移 8m 7m 8m 得到另外 3 根梁 第 5 步 輸入 Y 向梁 鼠標點擊第一 第四 X 向梁的左端 利用節點捕捉形成第一根 Y 向梁 在用偏移 Offset 的方式 生成間距分別為 9m 6m 6m 9m 的 4 根 Y 向梁 輸入的 X Y 向梁作為定位軸線 方便后面輸入 Strat 軟件 入門5 第 6 步 延伸 X 向梁 Extend Ee 菜單 編輯 A 延伸 左一按扭 操作如 AutoCAD 將 X 向梁延伸到最右側 Y 向梁位置 第 7 步 輸入柱 Colu Cc 菜單 繪制 5 柱 左二按扭 提示 Colu 第一點 在輸入柱之前先需設置截面 按 F5 鍵 將出現如下對話框 先點擊左上系列截面小框中的矩形截面框 參照左下較大框的提示輸入截面參數 在 1 編輯框中 輸入 1 0 在 2 編輯框中輸入 1 0 表示柱截面為 1m 1m 點擊增加增加按扭 右側列表中增加一行 1 矩 1 00 1 00 同時該行為暗色 表示是當前被選擇項 點擊結束結束返回主窗口 注意此時屏幕左上角提示改為 截面 基本 序號 1 并在下面顯示了當前截面的輪廓 至此柱 截面選擇結束 可以輸入柱 輸入柱 利用節點捕捉功能 鼠標點擊梁交點 輸入底邊一排柱 Prep 中的梁柱區別對待是為了符合建筑結構的習慣 其實在有限元中梁柱同為桿單元沒有差別 后處理中將 根據梁柱的特點重新區別梁柱進行配筋驗算 在 XY 平面顯示時 柱將顯示截面 而梁顯示單線 或雙線 對于 斜梁 斜柱 支撐等用戶可根據顯示方便任意選擇按梁或按柱輸入 梁截面與柱相同 通過 F5 熱鍵設置 設置好的截面即為隱含截面 下次輸入即按此截面 但梁柱的當前截面 是分開的 相互不干擾 按 Shift F5 將啟動組合截面設置 具體使用以后詳述 但一旦啟動組合截面后 以后按 F5 將出現組合截面框 需按 Shift F5 啟動變截面框 再按 Shift F5 才能返回到基本截面 必須在輸入梁柱的過程中按 F5 熱鍵 才能設置梁 柱的當前截面 否則系統無法區別當前截面是梁 還是柱 截面設置對話框中 設置好參數后 需按增加增加按扭 將設置添加到列表中才有效 如選擇的截面為以前輸入的截面 直接點選列表中該項 這時左側大圖將顯示截面輪廓 各參數值也被顯示 出來 核對無誤后按確定確定退出即可 如改變已有截面 在列表中選擇該截面 改變截面各參數后 按確認修改確認修改即可 這時還可以從左上截面類型 中選擇不同的截面類型 以改變原截面的類型 Strat 軟件 入門6 點擊截面類型的最后一個小框型鋼截面型鋼截面 將彈出型鋼截面對話框 選擇型鋼類型和序號后返回 則該型鋼的 圖形和參數顯示在主對話框上 點擊增加增加或確認修改確認修改即可 刪除刪除按扭將刪除被選擇的截面 但只能刪除本次調用對話框時輸入的截面 此前輸入的截面不能刪除 空余 的截面可修改后使用 不使用也不占用很多的系統資源 Prep 可容許 500 種基本截面類型 其他材料 荷載設置對話框的操作方法類似 以后將不再詳述 第 8 步 復制柱 Copy C 菜單 編輯 6 復制 左一按扭 提示 Copy 選擇圖形單元 利用選擇過濾功能 按 Ctrl 鼠標右鍵 出現彈出菜單 選擇 5 柱柱 命令行中提示 Sel Colu 鼠標一次框選底邊所有柱 擊右鍵 或空格 回車鍵 選擇結束 提示 選擇 5 個單元 0 單元重復 輸入基準點 鼠標點擊底邊一個梁交點作為基準點 提示 輸入第二點 再點擊上邊對應的梁交點 則底邊柱被復制到頂邊 擊右鍵結束本次復制操作 按同樣方法輸入左 右側邊的柱 第 9 步 交點分圖 TransDot Tr 菜單 工具 4 交點分圖 右一按扭 前面輸入的梁為通長梁 需在梁柱交點處斷開 形成多個單元 根據命令提示 選擇屏幕上所有 圖形 按右鍵結束選擇即可 交點分圖是 Prep 中的重要命令 將會被頻繁地使用 能通過交點分圖命令斷開的圖形包括 線 圓 弧 梁 柱 墻 板 能用作交點分圖斷點的圖形包括 線 圓 弧 梁 柱 節點單元 墻 板 平面等面單元的角點 邊 面 塊體單元的面 邊 當前版本的墻 板每次只能與一個單元求交 當與線相交時 交于面單元邊則與對邊連線分成 2 個單元 交 于面單元內部則分成 4 個單元 當與面面相交時 如兩面的交線分單元對邊則單元分成兩個單元 第 10 步 查看圖形 PictureSet Pc 菜單 視圖 G 圖形參數 上按扭 將彈出圖形參數設置對話框 在右下的組合框中選中顯示截面 厚度顯示截面 厚度 顯示桿截面圖形顯示桿截面圖形 顯示材顯示材 料料 將在圖形單元上顯示各參數 該對話框左邊第一個組合框中設置顯示字體的高度 寬度比例 Strat 各模塊中顯示的是矢量字 可以與圖形 等比例無極縮放 將字體高度改為 0 4 方便查看 如選中對話框右下 XY 平面梁繪雙線 選項 則梁按實際寬度顯示截面輪廓 Strat 軟件 入門7 第 11 步 修改梁截面 Change Ch 菜單 工具 6 屬性修改 右一按扭 提示 Change 選擇單元 鼠標框選所有 X 向梁 按右鍵結束選擇 將彈出改變改變 單元屬性單元屬性對話框 該對話框中顯示了部分被選擇單元的信 息 如圖層為 0 材料為混凝土 C30 截面為 0 3x0 6 點擊普通截面普通截面按扭 將出現前面第 7 步出現的基本截 面設置對話框 在截面對話框中選擇 T 形截面類型 在 1 4 參數編輯框內輸入 0 8 0 3 0 75 0 12 點增加增加按 扭 然后按確定確定退出 這時對話框中截面欄內該為 2 T 0 80 0 30 0 75 0 12 點擊確定確定退出 被選擇單元截面被改變 改變單元屬性對話框功能豐富 能總結被選擇圖形單元的 屬性 共同的屬性顯示 不同 或未確定的顯示不確定不確定 如選 擇的全部是梁單元 則頂端下拉框中顯示梁單元梁單元 彈出下拉框選擇柱單元柱單元或線單元線單元 則改變單元類型 如線 面 體等同類型單元可以通過對話框實現單元類型互換 弧可改變為梁柱 圖層圖層下拉框中改變單元所屬圖層 材料材料按 扭可以改變單元材料 在截面框中除基本截面基本截面外 還可以選擇組合截面組合截面 變截面變截面 如覺得在輸入單元時按 Shift F5 在各種截面類型中切換不方便 可以在這里修改 改變截面也可以通過屬性匹配屬性匹配實現 Match Ma 菜單 工具 7 屬性匹配 右一按扭 根據提示先選擇需改變屬性的梁 選擇結束后點擊目標梁 順序與 AutoCAD 相反 即可實現梁 截面的改變 屬性匹配不但可以實現截面匹配 還可以對單元材料 圖層 墻板單元的厚度 梁柱 偏心 剛臂 特殊屬 性等的匹配 請用戶自試 第 12 步 輸入墻 Wall W 菜單 繪制 7 墻 左二按扭 Prep 的墻在 XY 平面的輸入方式按照建筑結構的輸入習慣 類似與梁 兩點輸入 隱含墻體高度 為所在樓層的高度 鍵入字母 h 按提示輸入厚度 0 3m 可以復制 偏移 輸入一片墻后 其他墻體可以偏移或復制生成 可參照梁的輸入方式輸入墻 注意梁墻 墻墻相交處需斷開 運行第 9 步命令交點分圖交點分圖 TransDot tr 注意計算墻的交點時 一次只能形成一個墻上交點 如一片墻同時有多個交點 需多次運行命令 其中 Y 向 7m 長度的墻需分小 使墻單元的長寬尺寸相近 可以將附近的梁通過單元中點單元中點的節點 捕捉方式復制到墻中點 求交后刪除梁 運行第 11 步講述的 Change Ch 命令 將內部墻體厚度改為 0 2m 運行 Beam B 命令加上連梁 注意電梯門梁截面設為 0 2m 寬度 Strat 軟件對于剪力墻的計算采用自主開發的新型墻單元 該墻單元具有卓越的性能 能可靠計算節點集中彎 矩 當前在國內外居領先水平 用該單元可以不采用煩瑣的墻上開洞的方式計算連梁 而直接輸入梁 不但簡化 了輸入 也大大減小了有限元的計算量 為達到較好的計算精度 輸入的墻單元長 寬須接近 兩方向長度比值應介于 0 5 2 0 對于電梯門等處的小 Strat 軟件 入門8 墻肢 可不作要求 第 13 步 輸入次梁 在左右 9m 端跨輸入間距為 3m 的次梁 用偏移 Offset O 命令將附近主梁復制為次梁 然后改變 次梁截面為 0 20 0 55 再運行交點分圖 TransDot tr 命令 將主梁在與次梁相交處交點分開 第 14 步 輸入端部弧梁 弧梁通過弧輸入 弧為輔助圖形 只有幾何意義 這里用于圓弧梁的定位 首先輸入弧 Arc Ac 菜單 繪制 4 弧 左二按扭 根據提示先后輸入 弧心 弧起點 弧平面定位點平面定位點 弧 終點等四點 將形成一個弧 平面定位點 由于 Prep 是空間三維圖形系統 弧作為三維圖形 僅有弧心和兩個端點無法完全確定弧所在 的平面 因此需另外輸入一個點 由弧心 弧起點 定位點確定弧所在的平面 定位點須不與弧心 弧起點共線 由于當前顯示平面為 XY 平面 可鼠標選擇一個已有點 或輸入任意點即可 由于弧心定位不宜 可以先三點輸入一個圓 Circle3 C3 菜單 繪制 3 圓 圓上三點 左二按扭 為便于定位 先將弧梁內側梁 A 偏移 Offset O 1 8m 圓第二點可用 Ctrl 鼠標右鍵鼠標右鍵設置臨時 中點中點捕捉輸入 如上圖所示 再以 A 梁為邊界 運行修剪命令 Trim T 截除圓的內側部分 即得到弧 與弧相同 空間圓也需平面定位點 三點輸入圓的定位點有系統確定 其它圓心輸入 直徑輸入圓需輸入定 位點 然后運行分段命令 DivideE D1 菜單 編輯 E 分段 等間隔 左一按扭 將弧分成 4 段 最后運行屬性修改命令 Change Ch 右一按鈕 選擇小弧 這時對話框中單元類型單元類型欄顯示 為弧弧 彈出下拉框 改變單元類型為梁單元梁單元 然后在點擊對話框下面材料材料按扭 在材料對話框中選擇 材料為 C40 混凝土 點擊基本截面基本截面按扭 設置梁的截面為矩形 0 3m 0 6m 則小弧被改為分段梁 由弧作為輔助圖形 本身沒有截面 材料等屬性 需另外設置 隱含由弧改變的梁的截面轉角為 0 如需改 變運行改變梁柱特殊屬性改變梁柱特殊屬性命令 ChangeBeam Chb 見 手冊 第七章第 8 條 需先改變單元類型為梁 然后再設截面 材料 至此 一層結構輸入完畢 下面需設置荷載 多高層結構的特點是 各層結構布置 包括梁 樓層荷載沿豎向變化較小 而柱墻材料 柱截面 剪力墻厚 Strat 軟件 入門9 度變化較多 根據這些特點 充分利用 Prep 的三維圖形功能 先完整體輸入一層結構和荷載 主要準確設置梁 格的布置和梁的截面 然后利用樓層復制功能 在盡量少改動的情況下 形成整個樓層結構 在整個結構完成之 后 利用三維圖形功能 修改沿高度變化的柱墻材料 柱截面 墻厚度 這樣樓層建模與三維圖形操作相結合 能數倍地提高輸入效率 第 15 步 荷載總體參數設置 LoadSet Ls 菜單 荷載 1 荷載設置 右二按扭 彈出設置總體荷載參數設置總體荷載參數對話框 該對話框的內容非常重要 建議用戶仔細閱讀 手冊 第八章第 1 條的詳細說明 對于本工程 大多數參數不需改變 在動力反應譜動力反應譜組合框中輸入合適的參數 由于是框架 核心 筒結構 選擇右下模擬施工加載模擬施工加載核選框 如需考慮構件裝修荷載增加材料的容重 可選擇左下單元自重設置單元自重設置組合框 點取列表中的梁柱單梁柱單 元元和墻單元墻單元 再在下面加權系數加權系數編輯框中輸入 1 2 注意為負值 構件自重的放大也可以在材料設置對話框中自重自重一欄內輸入較大的數值實現 這兩種輸入方法有一些區別 具體見 手冊 第六章第 4 條 材料的質量 重量說明 中的內容 Strat 軟件各模塊按建筑結構的特點 隱含基本靜力工況總數 4 并隱含第 0 工況為豎向恒荷載 第 1 工況為 豎向活荷載 第 2 工況為 X 向風 第四工況為 Y 向風 隱含 0 度 90 度兩個方向的地震作用 0 度地震作用為 第 4 工況 90 度地震作用為第 5 工況 所有這些均可重新設置 如可設 0 1 工況為風荷載 Prep 容許 20 種靜力荷載 包括風荷載在內 可以按任意角度輸入 4 種風荷載 計算 4 種地震荷載 計算部分 Strat 后處理 Archi 的荷載工況數不設上限 風荷載所屬工況 風作用角度在本對話框中選定 風荷載可以是任意角度 地震荷載總在靜力荷載 移動荷 載 以后詳述 之后 對于非風荷載的靜力荷載 程序隱含第一荷載為恒載 其它荷載為活荷載 靜力荷載的類型 在后處理 Archi 中可重新設定 包括一些特殊荷載 只要是恒 活 風 地震 包括豎向地震 等四種類型的荷載 不論各荷載的個數多少 后處理均可自動處理 如為溫度等特殊荷載 則應設未定荷載 在后處理中將方便地通過手工增加荷載組合的方式處理 第 16 步 輸入樓面荷載 首先形成平面加載網格 MeshPlain Me 菜單 特殊荷載 1 平面加載網格 右二按扭 提示 MeshPlain 選擇圖形 鼠標框選所有圖形 按右鍵結束選擇 則在平面各梁 墻圍成的封閉網格內形成表示網格荷載的 紅色矩形框 Prep 中的網格荷載網格荷載是從一般程序中樓面荷載概念延伸而來的一種新的概念 首先網格荷載在程序中作為圖形 處理 可以復制 刪除 其次 網格荷載與周邊的單元形成的網格有關聯 但又不依賴于單元 當單元被刪除時 網格荷載仍然存在 網格荷載也可以被復制到周邊沒有梁 墻等單元的位置 通過這種方式可以避免一個細小的 改變則需要重新輸入全部荷載 當上下兩層有不同時 可以僅修改部分荷載 極大地減小了荷載輸入工作量 Prep 中的網格荷載網格荷載是空間網格荷載 能進行斜樓面 坡屋面 任意的空間曲面的荷載導算 詳見 手冊 其次設置導荷模式 MeshMode Mh 菜單 特殊荷載 3 網格導荷模式 右二按扭 將彈出導荷模式導荷模式對話框 點擊選擇模式的小框 按確定退出 選擇網格荷載單元 則顏色改變 Strat 軟件 入門10 Prep 導荷模式具有更大的靈活性 角平分線角平分線 長邊中點長邊中點 短邊中點短邊中點均不要求網格為矩形 除長 短邊中點模 式外 其它 3 種模式可以不改變 仍采用隱含的角平分線模式 當網格邊數不為 4 時 程序將自動轉為中心點連中心點連 線線模式 當網格為凹多邊形時 將自動轉為邊長均分邊長均分的模式 輸入荷載數值 MeshData Md 菜單 特殊荷載 4 網格加載 右二按扭 提示 選擇網格單元 按當前數值修改 熱鍵 F5 按 F5 鍵 設置網格荷載數值 對話框如下 當前工況當前工況選擇 0 隱含第 0 工況為恒荷載 荷載數值 輸入 5 注意為負值 其他選項采用隱含值 點確定確定退出 這時屏幕左上角出現當前荷載參數的提示 鼠標選擇所有網格荷載單元加載 再次按 F5 鍵 顯示對話框 當當前工況前工況選 1 隱含為豎向 活荷載 荷載數值輸入 2 注意為負值 點確定確定退出 鼠 標選擇所有網格荷載單元加載 這時網格荷載單元上顯示紅色 5 和黃色 2 顏色區別 工況 每個網格荷載最多可輸入 4 種工況的荷載數值 每工況只容許一個網格荷載數值 同一工況后面輸入 的數值將覆蓋前面的輸入 當需要修改某個網格工況荷載 時 同樣利用該命令 輸入該工況新的荷載數值 新輸入 的荷載值將覆蓋原有荷載 刪除網格荷載 對于電梯井道 可以設恒載 活載均為 0 也可以直接刪除網格荷載 MeshDel De 菜單 特殊荷載 6 網格刪除 右二按扭 該命令刪除網格荷載 對于電梯井道 沒有面荷載 可直接刪除 將比設荷載數值為 0 處理更方 便 運行第 10 步的查看圖形 上按扭 將左上第一組合框的數值小數位數數值小數位數選 2 荷載數值顯示將保 留兩位小數位 將左邊第二組合框的荷載圖形簡化顯荷載圖形簡化顯示示選項除去 將顯示荷載的詳細信息 Prep 荷載按三維定義 作用方向與整體坐標 或單元局部坐標一致為正 樓面恒 活荷載由于與 Z 軸相反 必須輸入負值必須輸入負值 后面梁上荷載輸入也一樣 第 17 步 輸入梁上荷載 LoadBeam LL 菜單 荷載 4 梁柱單元加載 右二按扭 將彈出線單元荷載設置線單元荷載設置對話框 在 8 種荷載類型中選擇第一種均布荷載 采用隱含方向 Z 在 參數參數 1 編輯框中輸入 10 注意為負值 在工況工況中選擇 0 恒荷載 點增加增加按扭 右側列表中將增加一 行 深色表示是當前選擇項 點確定確定退出 這是屏幕左上角顯示當前荷載參數 鼠標選擇外圍梁加載 按建筑結構輸入習慣 XY 平面顯示 時 柱不加載 選擇時可以不避開柱 再按 F5 可重新設置荷載 并按新設置荷載加載 第一次輸入 由于荷載列表空 程序自動調用對話框 以后輸入時隱含采用前一次的荷載值 如改變按 F5 鍵 Strat 軟件 入門11 當輸入梁上重力荷載時 注意荷載的數值應為負值應為負值 第 18 步 嘗試使用 Undo Redo 按 Ctrl Z 或在命令行輸入 u 并不斷重復 將按前面各操作步驟 Undo 直到出現提示不可再行 Undo 這時屏幕上將不留下任何東西 再按 Ctrl R 或在命令行輸入 re 不斷重復 直到出現提示不可再行 Redo 所有操作均恢復 注意 在 Undo 之后立即 Redo 如插入其它操作步驟將不能 Redo 窗口縮放等視圖操作除外 第 19 步 樓層復制 LayeyCopy Lyc 菜單 工具 3 樓層復制 右一按扭 將彈出樓層復制對話框 隱含從當前層到最高層逐層復制 這里將終止樓層終止樓層設為 21 層 頂部二 層塔樓暫不復制 Prep 中的樓層復制功能強大 可復制樓層內的梁 柱 墻等結構 可復制樓層荷載 構件荷載隨構件復制 可復制彈性樓層 局部剛性樓板 主從節點 當層高變化時 自動等比例變化構件高度 當柱 墻 斜柱等延伸 數層時 根據構件頂部所在的樓層進行復制 樓層復制可以間隔復制 如可將 1 層復制到 3 層 而 2 層復制到 4 層 第 20 步 顯示三維立體 PlainSet Ps 菜單 視圖 C 顯示平面 上按扭 將彈出圖形顯示平面圖形顯示平面對話框 選擇三維立體三維立體項 點確定確定退出 將顯示三維立體圖形 圖形顯示平面圖形顯示平面對話框是在各顯示狀態切換的唯一控制對話框 只有在無任何操作 命令行為空時該對話框才 能激活 當選擇了三維立體三維立體后 上工具條的右端一些有關三維圖形變換按扭同時被激活 用戶可試用 Prep 除平面平面 XY 三維立體三維立體顯示外 還提供 XZ 切面切面 YZ 切面切面 立切面立切面等三種顯示選項 如選擇 XZ 切面切面 屏幕將顯示為 XY 平面狀態 這時需鼠標選擇一個點 被選擇點所在 XZ 平面內的所有圖形將被展開顯示 立切立切 面面將需輸入兩個點 顯示由這兩點確定的斜剖面 XZ 切面 切面 YZ 切面 立切面切面 立切面顯示時 可以接受任意鼠標輸入點 當為三維顯示三維顯示鼠標輸入點只能以節點捕捉的 方式輸入 在這四種顯示狀態下 鍵盤輸入坐標都必須是三維坐標 第 21 步 設置圖形內容 ViewComprise Vc 菜單 視圖 F 圖形內容 上按扭 將彈出窗口顯示內容窗口顯示內容對話框 將荷載組合框中的網格荷載網格荷載 線單元荷載線單元荷載兩項除去 點確定確定退出 將顯示完整的結構簡圖 當運行某一命令時 對應該命令的圖形或屬性將自動設為顯示狀態 第 22 步 改變頂層 21 層 荷載 第 21 層為頂層 梁上無填充墻自重荷載 需刪除 按熱鍵 F4 彈出選擇樓層選擇樓層對話框 在第一行單個樓層單個樓層編輯框內輸入 21 點上邊按扭 彈出窗窗 Strat 軟件 入門12 口內容顯示口內容顯示對話框 選中荷載荷載組合框中的線單元荷載線單元荷載核選框 顯示梁上分布荷載 LoadDelete Le 菜單 荷載 B 單元荷載刪除 右二按扭 提示 LoadDelete 選擇單元 鼠標選擇需刪除荷載的梁 由于柱 墻無單元荷載 可框選所有構件 編輯單元荷載的命令除荷載刪除外 還有單元荷載匹配 菜單荷載 C 單元荷載匹配 右二按扭 用法 與單元屬性匹配相似 單元荷載刪除 單元荷載匹配需單元荷載處于被顯示狀態才被激活 避免荷載誤刪 當在圖形內容對話框 中設置了只顯示一種工況的荷載時 沒有被顯示的工況荷載也不被刪除 同時 頂層為屋面層 恒載需考慮防水層 活載也與底下各層不同 運行命令 MeshData Md 菜單 特殊荷載 4 網格加載 右二按扭 設置新的恒載 0 工況 活載 1 工況 第 23 步 輸入頂層塔樓 第 22 23 層 首先運行樓層復制樓層復制命令 LayeyCopy Lyc 將第 21 層復制到第 22 層 將顯示平面改為 XY 平面 按上邊按扭或 F4 熱鍵 顯示第 22 層 刪除不需要的梁 柱 墻 按需要增加 改變構件布置 第 22 23 層如下圖所示 第 22 層第 23 層 點上邊按扭 選中網格荷載網格荷載 顯示網格荷載 刪除不需要的網格荷載 MeshDel De 如圍成網格荷載的單元有改變 包括單元類型 單元序號 網格的形狀等的變化 刪除原有網格 荷載 選擇新單元 重新生成網格并加荷載 如原有的網格荷載在 22 層中的荷載數值不同 輸入新 的數值 再由 22 層復制第 23 層 按同樣的步驟修改單元和荷載 第 24 步 沿高度改變材料 柱截面 墻厚度 前面輸入結構 材料統一采用隱含值混凝土 C30 柱截面為 1 0m 1 0m 的矩形 核心筒體外墻厚 0 3m 內墻厚 0 2m 這里利用 Prep 的三維圖形功能 沿高度改變這些參數 材料 1 8 層 C40 8 23 層 C30 柱截面 1 5 層 1 0m 1 0m 6 12 層 0 8m 0 8m 13 23 層 0 7m 0 7m 墻體厚度 外墻 1 10 層 0 3m 11 23 層 0 25m 內墻全高厚度 0 2m 不變 首先 運行前面第 20 步的命令 PlainSet Ps 上按扭 選擇顯示類型為三維立體三維立體 然后 運行前面第 10 步的命令 PictureSet Pc 上按扭 在對話框左下組合框中選中顯示顯示 高度標尺高度標尺選項 并在平面坐平面坐 X X 編輯框中輸入 2 將沿豎向顯示樓層號 以方便查看 Strat 軟件 入門13 下面以改變柱截面 墻體厚度為例說明 該變 6 12 層柱截面為 0 8m 0 8m 方式一 運行三維視圖旋轉命令 ViewRotate Vr 菜單 視圖 8 視圖旋轉 上按扭 Shift R 將彈出三維視圖旋轉對話框 選擇左側的前視圖前視圖 退出 圖形將顯示為前面的正投影 這 時高度標尺清楚地顯示了各樓層的序號 運行改變屬性命令 Change Ch Shift Shift 右鍵右鍵過濾選 擇 5 5 柱 柱 窗口選擇 6 12 所有層的柱 改變柱截面為 0 8 0 8 方式二 運行選擇樓層命令 LayerSel Lys 熱鍵 F4 將彈出選擇樓層選擇樓層對話框 在第二 行多個樓層多個樓層的兩個編輯框中分別輸入 6 6 和 1212 將自動改為多樓層顯示 退出后只顯示 6 12 各層 同 樣運行改變屬性命令 過濾 5 5 柱 柱選擇全部柱修改截面 改變 11 23 層筒體外墻厚度為 0 25m 首先 運行選擇樓層命令 LayerSel Lys 熱鍵 F4 設置多個樓層多個樓層顯示 11 23 層 其次 運行三維視圖旋轉命令 ViewRotate Vr Shift R 選擇左側的上視圖上視圖 圖形將顯 示為類似與 XY 平面圖形的上視圖 注意這時仍為三維圖形狀態 再次 運行設置圖形內容命令 ViewComprise Vc 關閉梁梁單元 該項操作可以不進行 這時 11 23 層的墻體疊合在一起顯示 運行改變屬性命令 Change Ch 鼠標點選或框選 筒體外圍墻體 命令行的提示表明 13 個樓層的墻體同時被選擇 改變厚度為 0 25m 即可 注意墻體厚度變化后 關聯的連梁厚度也需變化 可采用改變墻體厚度相同的方法修改 高層建筑 尤其是有柱的框 筒結構 豎向柱 墻和材料沿高度變化頻繁 且各參數變化錯開 如用一般的 按層建模的軟件建模 每一種變化均需設一個標準層 非常繁瑣 且修改極為不便 而利用 Prep 的三維圖形功 能 可以很方便地實現這種僅構件屬性變化的修改 第 25 步 導算風荷載 首先進行風荷載設置 LoadWindSet Lws 菜單 特殊荷載 9 風荷載參數設置 右二按扭 將彈出對話框設置風荷載 如直接運行下面導算風荷載的命令 第一次系統將自動調用該對話框 對話框中 起算高度起算高度為地下室的高度 輸入的參數將提供到后處理程序中 結構輪廓尺寸結構輪廓尺寸僅用于 導算風荷載 隱含值為系統根據當前實際結構判斷的結果 當結構體型復雜 用戶需輸入主要的輪廓 尺寸 以后調用該對話框時 系統都會判斷當前的結構輪廓尺寸 并提示用戶是否使用判斷的結果 導算風荷載 LoadWind Lw 菜單 特殊荷載 A 風荷載加載 右二按扭 在隱含剛性樓層設置下 導算風荷載需用到樓層設置信息 確認樓層信息完備后 即可顯示按樓 層導算的風荷載 導算荷載命令在非完全剛性樓層時 將用另外方式將結構表面的風荷載導算至各節點 詳細情況見使用手冊 Prep 總共提供四種導算風荷載的方法 滿足各種計算的需要 詳見 手冊 Strat 軟件 入門14 第 26 步 形成數據文件 首先查看參數設置 StratSet stas 菜單 文件 6 Strat 數據參數 確認對話框左上組合框的 完全剛性樓層假定完全剛性樓層假定 底部嵌固底部嵌固 模擬施工加載模擬施工加載等三項為選中狀態 并在梁扭轉剛度折減 連梁剛度折 減 梁整體剛度調整等欄內輸入合適的值 該項操作用于確認重要的控制參數 并設置一些調整選項和計算輸出選項 連梁剛度折減 由于 Strat 采用自主開發的高性能墻單元 墻單元本身即能計算墻 梁節點域變形 因此折減 系數宜取 0 8 0 9 不宜過小 輸出計算數據文件 FormStrat sta 菜單 文件 5 生成 Strat 計算文件 彈出文件對話框 采用隱含文件名 A1 Sta 點保存保存退出即可 計算數據文件為文本文件 可用 NotePad Write Word 等編輯文件打開修改 計算文件名后綴不可更改 計算文件名 A1 可改變 計算部分 后處理部分將以計算文件名為工程文件名 Strat 軟件 入門15 三 用 Strat 計算 從集成窗口中點擊 Strat 框 或直接從桌面雙擊 Strat 啟動有限元計算模塊 如通過集成窗 口調用 且剛由 Prep 生成數據文件 則啟動 Strat 后自動讀入數據文件 否則需打開數據文件 A1 Sta Strat 具有梁柱單元 墻單元 板單元 平面 4 節點非協調元 平面 4 8 節點單元 8 節點非協調塊體單元 8 21 節點塊體單元等 7 種單元 具有先進的稀疏存儲直接求解器 與一般的列輪廓求解器 國內軟件多采用這種求解器 比較 稀疏存儲求解 器速度快 占用硬盤小 具有先進的 PCG 迭代求解器 這是一種高效的求解器 總剛硬盤占用只有列輪廓求解器的 1 10 1 110 求解 速度快數倍至數十倍 稀疏存儲求解器和 PCG 迭代求解器是 Ansys MSC 等國際著名有限元軟件的主要求解器 是當前國際上主流的有限元計算方法 提供子空間迭代 Ritz 直接向量 蘭索斯 Lanczos 等三種振型計算方法 其中蘭索斯方法計算速度快 是 Ansys MSC 等軟件的主要求解振型的方法 Strat 的墻單元 板 膜單元 是自主開發的新型墻單元 采用完全不同于此前墻單元的構造方法 能可靠計算 節點集中彎矩 性能優異 經算例表明 在剪力墻結構計算方面 性能優于國內外各類軟件中的同類型單元 Strat 工具條中的按扭可設置一些計算參數 但對于常規的建筑結構 可以完全采用隱含設置 用戶只需點擊工具條中的最后一個按扭 連續計算 即可 這是計算模塊中唯一需要執行的操作 程 序將根據前處理 Prep 設置的計算內容 自動調用相應的模塊進行計算 如需分步計算 計算步驟如下 1 預處理 菜單 計算 1 預處理 2 計算單元剛度 菜單 計算 2 計算單元剛度 3 形成總剛矩陣 菜單 計算 3 形成總剛矩陣 4 矩陣分解 菜單 計算 4 矩陣分解 5 計算結構振型 菜單 計算 5 計算結構振型 6 計算地震反應譜 菜單 計算 6 計算地震反應譜 7 計算單元內力 應力 菜單 計算 7 計算單元內力 應力 其中第 5 步計算振型 第 6 步計算反應譜只有在需要進行動力計算時才計算 程序根據計算進程 自動控制各計算步驟的激活狀態 在計算過程中 或連續計算結束后 點保存按扭 計算過程的中間信息將保存在文件 A1 Ast 中 下一次在計算模塊打開該工程時 程序將自動讀入該文件中的計算信息 可在前一次 計算基礎上進行計算 當然 如果計算數據文件有改動 則不應在前一次的基礎上接力計算 在讀入數據時進行數據檢查 數據不正確的類型分警告 錯誤 嚴重錯誤警告 錯誤 嚴重錯誤 警告警告是輸入不妥當 程序可予以更正 或不顯著影響計算結果 可以不中斷計算 嚴重錯誤嚴重錯誤指錯誤將導致程序不能正常運行的嚴重錯誤 程序將不容許計算繼續 錯誤錯誤界于前兩者之間 計算可繼續運行 但計算結果有錯誤 用戶可打開 A1 ifo 文件查看錯誤信息 在數據檢查之外 程序還根據隱含設定運行了節點約束有效性判別節點約束有效性判別 對于檢查出的空自由度 程序自動加上 約束 對于鉸接桿連接的節點 程序給出提示 用戶可根據提示核查是否存在空自由度 節點約束有效性判 別能有效檢測數據文件中隱蔽的不宜覺察的錯誤 確保計算的順利進行 Strat 軟件 入門16 四 運行建筑結構后處理模塊 Archi 從集成窗口中點擊 Archi 框 或直接從桌面雙擊 Archi 啟動建筑結構后處理模塊 如通過集 成窗口調用 且已經形成數據文件 A1 Sta 則啟動 Arhci 后自動讀入數據文件 否則需打開數據 文件 A1 Sta Archi 窗口屏幕上有四組工具條 狀態條上顯示內容與前處理 Prep 類似 但增加了顯 示圖形的類型 頂端工具條與主菜單 文件 視圖 對應 功能與前處理基本相同 左側第一列工具條與主菜單 顯示 對應 用于在計算簡圖 內力圖 配筋圖等圖形之間的顯示切換 圖形參 數設置按 F5 熱鍵調用對應的對話框 左側第二列工具條與主菜單 建模 構件驗算 對應 為這兩個主菜單下的計算命令的集合 如建模計算 構件配筋驗算等 右側工具條與主菜單 建模 對應 是一些需要鼠標選擇單元的修改操作 如進行構件合并 拆分 改變特殊 構件類型 修改鋼構件計算長度等 Archi 基本操作特點 與前處理不同 后處理操作簡單 因此后處理不支持鍵盤命令輸入 也無 Undo Redo 命令提示出現在狀態欄上 所有鼠標操作命令均為可重復命令 需擊右鍵退出命令 如窗口放大后 再次點 擊左鍵將開始新的窗口放大操作 鼠標選擇仍如 AutoCAD 先點選 未選中則框選 從左向右包含選 從右向左相交選 多數命令的選擇自動具有單元類型過濾的功能 如修改角柱時只選擇柱 所有屏幕圖形均可通過 DXF 格式與 AutoCAD 接口 程序根據圖形內容自動添加文件名 F5 熱鍵 可以方便地在各類圖形間切換 并通過 F5 熱鍵設置圖形參數 Archi 最簡單的操作過程 后處理的程序設計力求操作簡單 雖然有豐富的功能 可進行多項規范驗算 但絕大多數為可選計算 僅需 要時才計算 程序自動判斷是否進行過計算而調用計算結果或采用隱含值 對于混凝土結構 最簡單的操作只需點擊 菜單 構件驗算 4 構件配筋驗算 左二按扭 這時自動調用荷載 組合命令 然后進行構件驗算 對于鋼結構 需比混凝土多增加計算長度系數 菜單 建模 D 計算鋼構件長度系數 左二按扭 如不進行此 項計算則隱含所有構件計算長度系數為 1 0 運行 Archi 過程中或退出將提示存盤 存盤后形成兩個文件 A1 Arh A1 Arh1 保存各項處 理結果 下一次運行時程序自動調用這兩個文件 如運行 Archi 后 重新運行前處理或計算模塊 改變了數據文件或內力計算結果 程序會提示刪 除這兩個文件 避免錯誤 1 建模計算 菜單 建模 3 建模計算 左二按扭 建模計算不需操作過程 計算結束后屏幕窗口圖形改為顯示構件合并構件合并圖形 被合并的主梁顯示為粉青色 合并梁的端部顯示紅色小圈表示合并梁的起止點 被合并次梁顯示 Strat 軟件 入門17 為藍色 被合并的柱為暗黃色 端部同樣有小點 被合并的墻顯示為暗綠色 四角紅色標志表示合并 墻的范圍 在建模計算的同時 梁被區別為主梁和次梁 主梁仍為亮青色 次梁為暗青色 鋼結構梁的顏色 與混凝土梁將有區別 具體見 手冊 有限元計算中的梁 柱 墻與實際的建筑結構的梁 柱 墻構件不同 如兩柱間的主梁 當梁上擱置有次梁 時 在有限元計算時主梁被分成數段 而在建筑結構層次上看 對這些梁進行梁端彎矩調幅 跨中彎矩增大 計 算梁柱線剛度比 計算梁的整體穩定性時 這些被細分梁應為一個整體 這就是有限元計算模型與建筑結構計算 模型的差別 Archi 中首次引入了二次建模二次建模的概念 即在有限元計算模型基礎上通過空間幾何拓撲計算 將分散的構件重 新合并成建筑結構概念上的構件 二次建模處理是 Strat 軟件能將通用軟件應用到建筑結構處理的關鍵 二次建模使建筑結構特有的內力調整更合理 更徹底 更符合規范的意圖 二次建模也使有限元計算具有更 大的靈活性 可以對單元進行任意地細分 而不必擔心能否可以進行配筋驗算 即便是專門軟件 當次梁參預結 構計算時 由于沒有二次建模 主梁的處理也是不完備的 Archi 中的建模計算充分考慮了建筑結構的特點 對于常見的多高層混凝土 鋼結構 鋼 混凝土 組合結構 計算結果