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1、钢结构设计软件的比较-软件功能PK之多高层钢结构软件功能PK之多高层钢结构 纵观国内钢结构软件，能对多高层钢结构进行前处理分析验算以及后处 理出图的有PKPM STS系列，3D3S, MTS, SS2000 （这个软件个 人接触比较少），以下就我个人所用理解在建模以及模型编辑、荷载添 加以及编辑、分析验算、后处理节点设计、后处理出图、附加功能等六 部分进行PK：一,建模以及模型编辑1, STS 可以通过轴网形式建立标准层模型,可方便布置柱、主梁、 次梁、层间梁,支撑以斜杆的形式输入,偏心支撑需要定义支撑节点； 2005版的STS可方便建立正交、斜交、矩型、圆弧形轴网，也可以通 过 CAD 辅助
2、导入复杂轴网；可对标准层进行全部、部分复制,可通过 UCS 视图对模型进行观察、编辑；可定义楼板、剪力墙开洞,不能定 义圆形洞口；最全面的截面库，基本上能满足工程需要；STS对斜屋面 建模以及编辑不方便。屋主小评：PKPMSTS局限于标准层，对斜坡、斜屋面等模型， 需要附加短柱模拟。2, 3D3S可以通过轴网形式建立标准层模型，可方便布置柱、主梁、 次梁,有十字交叉支撑、人字支撑、八字支撑等多种中心、偏心支撑形 式；可方便建立正交、圆弧形轴网,可直接把 CAD 模型中的直线、弧 线定义成结构模型的轴线,可直接导入、导出 CAD 三维模型；可对标 准层进行全部或者部分复制,可在 UCS 视图中对
3、模型进行任意的编 辑；可分层、分轴线、分组、分属性显示单元；截面库不够完善，暂无 十字柱截面，格构柱截面类型少；可自定义截面类型；即将推出9.0的 高层模块可定义矩形、多边形以及圆形楼板、剪力墙洞口。屋主小评：在CAD平台上操作，建立整体模型后，可在CAD平 台上用CAD命令进行任意的编辑，非常方便；截面库不够完善，格构 柱截面欠缺；自定义截面在后续截面验算中不能验算截面的局部稳定。3， MTS 有独立的开发平台，可通过轴网形式建立标准层模型，也 可以由CAD平台的DXF导入三维模型，可方便布置柱、主梁、次梁， 支撑，偏心支撑需要定义支撑节点；可方便建立直线、弧形轴线，特有 多义线轴线定义；可
4、对标准层进行部分、全部复制、空间复制、轴向复 制、弧向复制；模型编辑上可按照单元属性、单元集合、编号等选择显 示相应单元，可过滤选择梁、柱、剪力墙等；可在 UCS 视图中对模型 进行编辑；内置丰富的截面库，包含部分美国、英国、日本的型钢截面； 可定义楼板矩形、圆形洞口。屋主小评：最新版本的MTS在建模以及模型编辑相当灵活，集成 功能很多。4， SS2000 是冶建总院开发的多高层钢结构软件，独立开发的平台， 可通过轴网形式建立标准层模型，可方便建立矩形、弧形轴网，可方便 布置柱、主梁、次梁，支撑；可定义单根线（直线、曲线）为轴线；可 对标准层进行部分、全部复制，可在平面、三维状态下编辑模型；丰
5、富 的截面库。第一轮 PK, 3D3S、MTS 胜出。二，荷载添加以及编辑1，STS 多高层模型中，可方便添加以及编辑楼层荷载、单元荷载、 节点荷载，可对荷载进行层间拷贝，风荷载程序自动计算；斜面面荷载 添加不准确。程序内置各种荷载预组合，可用户自定义；可考虑活荷载 不利布置。屋主小评：风荷载一直是 STS 多高层模型中的问题，复杂模型误 差较大，且不方便编辑；斜面荷载只能按照平面荷载模拟。2，3D3S 多高层模型中，可方便添加以及编辑楼层荷载、单元荷载、 节点荷载，可任意拷贝单元、节点荷载，可准确计算任意斜面的工况荷 载；工况数没有限制；风荷载采用杆件围区导算方法，比较灵活、准确， 且方便编
6、辑；内置默认预组合，内力分析后能自动过滤无效组合，灵活 的组合编辑功能；暂时不能考虑活荷载不利布置，9.0 推出的高层模块 将完善该功能。屋主小评：3D3S杆件导荷载的方法虽然有点麻烦，但是准确，灵 活，适用任何复杂模型。3， MTS 多高层模型中，可方便添加以及编辑楼层荷载、单元荷载、 节点荷载，可对荷载进行层间拷贝，风荷载程序自动计算，可整体导荷 也可选中杆件部分导荷；最多只能有4 种风荷载工况；斜面面荷载添加 不准确；内置默认预组合，用户可自定义组合；可考虑活荷载不利布置。屋主小评： MTS 在恒、活工况下不支持斜面导荷，风荷载工况数 有限制。4， SS2000 多高层模型中，可方便添加
7、以及编辑楼层荷载、单元荷载、 节点荷载，可对荷载进行层间拷贝；风荷载可选择程序自动计算，也可 以选择导到部分墙、板、单元上；内置默认预组合，用户可人为编辑组 合情况。第二轮PK, 3D3S胜出。三，分析验算1, STS 多高层模型分析验算中有全面丰富的设计验算参数,能通过 图形、文本形式输出各种验算结果；能自动考虑规范所要求的各种调整 系数；工况组合下的内力、位移图形输出不完善。屋主小评：全面丰富的设计验算参数是用户的最爱,但是不方便查 看各组合下的内力、位移。2, 3D3S多高层模型中的设计验算参数不够完善，不能考虑规范所要求的各种调整系数；能方便输出各组合下的内力、位移图；9.0 推出的
8、高层模块将完善多高结构中所需要的各种分析验算参数。屋主小评：多高层结构的分析验算是目前3D3S的弱项。3, MTS 多高层模型的分析验算中有全面丰富的设计验算参数,能通过图形、文本形式输出各种验算结果；能自动考虑规范所要求的各种调 整系数；有高层建筑舒适度验算；可输出各种工况、组合下的内力位移 图；特有的单根构件详细验算计算书功能。屋主小评：虽然MTS的用户没有PKPM多，但是在多高层验算 这方面，它不逊色于PKPM，而且某些方面比PKPM还要完善。4, SS2000多高层模型中有丰富的设计验算参数，能通过图形、文本 形式输出各种验算结果；能自动考虑规范所要求的各种调整系数；有高 层建筑舒适度
9、验算；可输出各种工况、组合下的内力位移图；输出格式 可为BMP或者CAD的DWG格式，可输出局部结构的分析验算结果。屋主小评：虽然 SS2000 的用户不多，但是在分析验算方面，它 也做的很优秀的。第三轮PK, PKPM-STS胜出。四，后处理节点设计1， STS 在后处理框架节点设计中可处理多种节点连接设计，除圆钢 管柱截面外，不能进行斜交节点设计；节点设计参数详尽，可对节点连 接进行抗震验算，并能通过补强方式满足规范要求；程序可对所有进行 自动设计，可对节点连接设计结果进行归并；可对节点进行编辑，但不 能编辑螺栓的数量以及间距，可对编辑后的节点进行重新验算；可输出 节点设计计算书。屋主小评
10、：能对节点连接设计进行抗震补强是STS最大的亮点； 支撑设计中暂无交叉支撑中间连接节点；带支撑柱脚设计不理想，节点 连接设计归并的效果也不是很理想。2， 3D3S 后处理框架节点设计可处理多种节点连接设计，除圆钢管柱 截面外，能进行部分角度的斜交节点设计；多种支撑节点设计形式；节 点设计参数不够详尽，可对节点连接进行抗震验算，能通过补强方式满 足规范要求；程序可对所有进行自动设计，可对节点连接设计结果进行 很好的归并；可对节点进行详细的编辑，包括螺栓数量、螺栓间距、连 接板规个尺寸等，并对编辑后的节点重新验算，可输出节点设计计算书。屋主小评：抗震验算补强不完善，节点归并比STS做得好，但是归
11、并编号不能在施工图中表示出来，节点设计计算书还不够完善，尤其柱 脚节点设计；目前暂无圆钢管柱刚接柱脚节点设计；刚接柱脚设计中底 板厚度很厚，与所用算法有关；变截面柱拼接节点的连接板设计有问题。3，MTS 后处理框架节点设计可以处理多种节点连接设计，除圆钢管 柱截面外，不能进行斜交节点设计；节点设计参数完善，可对节点连接 进行抗震验算，但是不能进行补强；程序可对所有进行自动设计，可对 节点设计结果进行归并，可对节点设计结果进行编辑，可编辑螺栓直径 以及间距，并对编辑结果进行重新验算，无支撑节点设计；可输出比较 详细的节点设计计算书。屋主小评：MTS在框架后处理节点设计目前还不够理想，详细的节 点
12、设计计算书是一个亮点。4， SS2000 在后处理框架节点设计中有最为丰富的节点连接形式，能 进行部分角度的斜交节点设计，程序可对所有节点进行自动设计，并多 设计结果进行归并，用户可部分修改自动设计的结果，或者重新人为选 择节点设计；能对节点连接进行抗震验算，支撑节点设计形式丰富，特 有的带支撑柱脚节点设计；能输出详细的节点设计计算书。屋主小评： SS2000 的节点设计无论从节点连接类型以及设计结果 来说都是比较完善的。第四轮PK, SS2000胜出。五，后处理出图1, STS 框架模型后处理出图中,程序可以参数化自动出图,分设计 院设计图以及施工详图两种形式。加工详图可接力 PKPM 新推
13、出的STXT 详图软件输出，可满足加工要求；输出的图形可直接编辑各种标注后再转CAD的DWG文件。屋主小评：STS的标注拖动移位功能可大大提高后处理出图的图面整洁度。2, 3D3S框架后处理出图中，程序直接生成CAD的DWG文件，可 采用参数化自动输出节点图、平面、立面布置图、构件图、加工详图、 板件详图；可对构件进行归并后出图；分设计图、施工详图以及加工详 图三种选择；屋主小评： 3D3S 框架后处理出图中，节点图有点混乱，需要人工 修改，尤其斜交节点图，因为3D3S目前是采用投影面绘图，所以斜交 节点图比较混乱；3D3S的归并结果也不是很理想。3， MTS 框架后处理出图基本上还停留在设计
14、图阶段，无构件详图，无论是节点图还是布置图都还比较粗糙。屋主小评：MTS的后处理节点设计一直为用户所诟病。4, SS2000框架后处理出图中，程序可参数化自动输出节点劉 平面、 立面布置图、构件图、加工详图，分设计图和加工详图，构件归并可按 照设计图或者加工详图的不同要求归并；程序另带图块移动、尺寸标 注、符号移动的功能，可在生成DWG文件之前整理图面。屋主小评： SS2000 的后处理出图是非常完善的，唯一一点不方便 就是程序自带的大字体形式不好，生成DWG文件后编辑移动不便。第五论PK, SS2000胜出。六，附加功能1，STS 多高层钢结构依附 PKPM 的 SATWE、TAT、PMSA
15、P 三大 有限元分析软件，能对结构进行一阶、二阶线弹性分析，抗震一阶段弹 性、二阶段弹塑性分析，弹性动力时程分析，弹塑性静力分析等。2，3D3S 的多高层钢结构可进行一阶弹性分析，但是9.0 推出的高层 模块将增加弹性时程线性、非线性分析，地震静力弹塑性分析，抗震一 阶段弹性、二阶段弹塑性分析。3，MTS 多高层钢结构能对结构进行一阶、二阶线弹性分析，以及弹 性时程分析，特有的多高层结构防火设计。4，SS2000 多高层钢结构的附加功能暂无介绍。第六轮PK, PKPMSTS胜出。屋主总结：在国内的多高层钢设计软件中，尽管在上面各项 PK 中STS并不占绝对优势,但PKPM STS占据最大的用户，得益于PKPM 系列软件开发时间比较早，以及开发单位建研院的名气；随着其他软件 的升级发展，相信会跟上PKPMSTS并赶超PKPM STS
