SHAPE-THIN 9.0中文下载-薄壁截面的截面参数和应力分析 v9.04.01

　　SHAPE-THIN9是一款薄壁截面的截面参数和应力分析软件，您可以直接在软件新建一个模型，随后使用软件提供的分析工具计算截面参数，计算应力数据，启动软件以后就可以提示你创建新的截面模型，可以在软件设置截面附加的计算内容，包括塑性截面属性(无组合加载条件)、c/t比值和有效截面属性、塑性承载力设计(有组合加载条件)，也可以设置荷载工况和组合的分类，结合软件提供的模板截面就可以席间分析方案，软件提供图形和表格形式的输入输出数据，提供庞大的截面库和材料库，为用户分析截面提供更多帮助，如果你需要这款软件就下载吧！

软件功能

　　1、通过单元、截面、圆弧和点单元创建截面

　　可扩展数据库，包括材料特性、屈服强度和极限应力

　　开口、闭口或非连接截面的截面属性

　　由不同材料组成的截面的有效属性

　　确定角焊缝的焊缝应力

　　应力分析，包括主扭矩和次扭矩

　　检查 C/T 比值

　　有效截面按照

　　European UnionEN 1993-1-5（包括按照 4.5 节纵向加劲屈曲板）

　　European Union EN 1993-1-3

　　European Union EN 1999-1-1

　　Germany DIN 18800-2

　　截面分类按照

　　European Union EN 1993-1-1

　　European Union EN 1999-1-1

　　用于导入和导出表格的 MS Excel 接口

　　打印报告

　　2、截面属性和应力

　　SHAPE-THIN决定了任意打开，闭合，组合或非连接截面的截面特性和应力。

　　截面属性：

　　截面面积 A

　　剪切面积A y ，A z ，A u和A v

　　重心位置 yS、zS

　　惯性矩I y ，I z ，I yz ，I u ，I v ，I p ，I p，M

　　回转半径i y ，i z ，i yz ，i u ，i v ，i p ，i p，M

　　主轴倾角 α

　　截面重量G

　　截面周长U

　　扭转常数J，J St.Venant ，J Bredt ，J s

　　剪力中心y M ，z M的位置

　　侧向约束的翘曲常数Iω，S ， Iω，M或Iω，D

　　最大/最小截面模数S y ，S z ，S u ，S v ， Sω，M

　　截面范围r u ，r v ，r M，u ，r M，v

　　折减系数λ 中号

　　塑性截面属性：

　　轴力N pl，d

　　剪力V pl，y，d ，V pl，z，d ，V pl，u，d ，V pl，v，d

　　弯矩M pl，y，d ，M pl，z，d ，M pl，u，d ，M pl，v，d

　　截面模量Z y ，Z z ，Z u ，Z v

　　剪切面积A pl，y ，A pl，z ，A pl，u ，A pl，v

　　区域等分轴f u ，f v的位置

　　显示惯性椭圆

　　静力矩：

　　区域Q u ，Q v ，Q y ，Q z的一阶矩，以及最大位置和剪切流参数

　　整经坐标ωM

　　翘曲面积Qω，M

　　单元格面积A m封闭截面

　　应力：

　　正应力σX由于轴向力，弯矩和翘曲双力矩

　　由剪力以及一次和二次扭转力矩引起的剪应力τ

　　等效应力σeqv ，自定义系数为剪应力

　　与极限应力有关的应力比

　　单元边缘或中心线的应力

　　角焊缝中的焊接应力

　　剪力墙截面：

　　非连接截面的截面特性（高层建筑的核心，组合截面）

　　弯曲和扭转引起的剪力墙剪力

　　塑性分析：

　　塑性承载力设计，计算增大系数αpl

　　按照DIN 18800的el-el，el-pl或pl-pl设计方法检查c/t比

　　3、冷弯薄壁型钢

　　SHAPE-THIN 根据 EN 1993-1-3 和 EN 1993-1-5 确定冷弯薄壁型钢截面的有效截面。可以选择检查在 EN 1993-1-3 的 5.2 节中规定的截面几何尺寸限制条件。

　　按照折减宽度的方法考虑板件局部屈曲，并且根据 EN 1993-1-3 第 5.5 节考虑加劲截面加劲肋的可能屈曲（畸变屈曲）。

　　可以选择迭代计算来优化有效截面。

　　可以图形方式显示有效截面。

　　在技术文章：按照 EN 1993-1-3 进行冷弯薄壁 C 型截面设计中，详细介绍了如何使用 SHAPE-THIN 和 RF-/STEEL Cold-Formed Sections 对冷弯薄壁型钢进行设计。

　　4、输入

　　SHAPE-THIN 的截面库中包含大量的轧制截面和参数化截面，它们之间可以相互组合或通过新建单元进行补充。此外还可以创建由不同材料组成的截面。

　　提供的图形工具和功能可以让您按 CAD 程序中常用的方法来创建复杂的截面形状。图形输入支持设置点单元、角焊缝、圆弧、参数化矩形和圆形截面、椭圆、椭圆弧、抛物线、双曲线、样条曲线和 NURBS。或者导入 DXF 文件用于进一步建模，也可以使用辅助线进行建模。

　　此外，您还可以使用参数化输入法建模，通过改变特定的变量来输入模型和荷载数据。

　　单元可以通过图形方式进行划分或添加到其他对象上。 SHAPE-THIN 会自动划分单元，并通过引入虚单元提供不间断的剪力流。对于虚单元，可以指定一个厚度来传递剪力。

　　5、计算

　　SHAPE-THIN 计算所有重要的截面属性，包括塑性极限内力。重叠区域设置得贴近实际。如果截面由不同的材料组成，则 SHAPE-THIN 会确定相对于参照材料的有效截面属性。

　　除了弹性应力分析外，您还可以对任意截面形状进行包括内力相互作用在内的塑性设计。塑性相互作用设计按照单纯形法进行。可以根据 Tresca 和 von Mises 来选择屈服假设。

　　SHAPE-THIN 按照 EN 1993-1-1 和 EN 1999-1-1 进行截面分类。对于截面类别 4 的型钢截面，程序根据 EN 1993-1-1 和 EN 1993-1-5 确定未加劲或加劲板件的有效宽度。对于截面类别 4 的铝型材截面，程序会根据 EN 1999-1-1 来计算有效厚度。

　　SHAPE‑THIN 还可以选择根据 DIN 18800 的弹性-弹性、弹性-塑性或塑性-塑性法来检查 c/t 极限值。同一方向连接的单元的 c/t 区域会被自动识别。

　　Cross-Section Properties Software SHAPE-THIN | Result distribution of plastic normal stresses

　　6、结果

　　所有结果都可以通过数值和图形方式进行分析，并且可视化。选择功能有助于目标评估。

　　打印报告符合有限元分析软件 RFEM 和杆件结构分析软件 RSTAB 的高标准要求。更改会被自动更新。

软件特色

　　薄型特性包括：

　　•图形和表格中的交互式输入

　　•访问广泛的DLUBAL部分的库的横截面

　　•舒适的施工工具，可进行类似于CAD的建模

　　•编辑工具：平滑或倒圆角，连接元素，插入开口等。

　　•生成圆形或矩形空心部分

　　•确定普通开放和封闭截面的截面特性

　　•非组合载荷导致的塑料截面特性

　　•设计正应力，剪应力和等效应力，并与极限应力进行比较

　　•从RSTAB和RFEM导入载荷工况和构件的内力•将截面属性导出到RSTAB / RFEM和设计模块

　　•考虑横截面中的不同材料

　　•钢筋混凝土摩天大楼核心的截面特性和各个墙体中的力

　　•项目经理，用于对SHAPE-THIN部分进行整体数据管理

　　•打印输出报告，包含单独的内容和布局

安装方法

　　1、打开SHAPE-Thin9.04.01_64bit.exe开始安装软件，选择安装语言

　　2、提示软件的安装引导界面，点击下一步

　　3、提示安装协议内容，点击下一步

　　4、软件的安装地址设置，默认就可以了

　　5、提示安装方式，选择完整安装

　　6、提示安装准备，点击安装

　　7、开始安装SHAPE-THIN软件，等待安装结束

　　8、提示软件安装完毕，点击完成

方法

　　1、将Duenq64.sign和DL_Base64.dll复制到C:\Program Files\Dlubal\SHAPE-THIN 9.04替换同名文件

　　2、将AUTHORE.INI复制到C:\ProgramData\Dlubal\Global\General Data

　　3、打开Dlubal SHAPE-THIN就可以正常使用，

　　4、新建模型界面，在软件输入模型名字点击确定创建

　　5、工作界面就是这样的，模型数据：节点、材料、截面、单元、点单元、焊缝

官方教程

　　力量与时刻

　　一般说明

　　在此表中，可以从RSTAB或RFEM定义或导入内力和力矩。

　　这些是截面设计的基础，可以通过载荷工况和位置x进行设计。整个输入在表1.7中完成，即没有特定的输入对话框。

　　位置编号是自动分配的，但是编号顺序无关紧要。

　　位置x

　　这些位置定义了沿梁发生相关内力的位置。然而，该位置x不必一定表示光束的真实位置。

　　如果截面的内力不能立即证明最大应力的位置，则可以手动定义不同的位置x来设计截面。

　　输入第一个位置x时，将自动创建荷载工况1。有关如何创建载荷工况或如何从RSTAB或RFEM导入内力的详细信息，请参见下文。

　　尽管允许使用相同的位置x，但它们使结果评估有些困难。

　　轴向力N

　　轴向力N导致法向应力σx，N在截面中恒定。

　　输入带正号的拉伸力，带负号的压缩力。

　　剪切力Vu / Vv

　　剪力Vu和Vv（作用在主轴u和v的方向上）会产生剪应力vVu和vVv。如果它们平行于全局轴y0和z0起作用，则列标题标记为Vy和Vz。在这种情况下，它们会导致剪切应力vVy和vVz。

　　内力的参考值可以在“常规数据”对话框的“详细信息”选项卡中设置，可以通过菜单进行调用

　　编辑→截面属性→常规数据。

　　扭转力矩Mxp / Mxs

　　如果剪切力没有作用在剪切中心M或横向约束D中，则该截面将另外受到扭转。这导致绕梁的纵轴x的扭转力矩（扭矩）。

　　在这些列中，可以输入扭转力矩Mx的两个分量-主扭转力矩Mxp和次级扭转力矩Mxs。如果翘曲扭转的影响无关紧要，则仅主扭转力矩Mxp是相关的，即Mxs可以设置为零。

　　如果正轴y指向右侧，则当扭转力矩绕剪切中心M顺时针旋转时，Mxp定义为正。

　　代替共同的剪切中心M，可以定义不同的旋转点。

　　可以在“常规数据”对话框的“详细信息”选项卡中指定横向约束D（参见图4.37，第56页），可通过菜单调用

　　编辑→截面属性→常规数据。

　　对于通常可以视为无翘曲的部分（例如，闭合截面），可以忽略翘曲扭转效应。然后可以将次级扭转力矩Mxs设置为零。

　　扭矩Mxs将与开放，薄壁，无翘曲的截面（例如I型，W型或C型截面）有关。然后必须将总扭转力矩MT分成Mxp分量（导致来自St. Venant扭转的主扭转剪切应力）和Mxs分量（由于翘曲约束而引起第二次扭转剪切应力）。

　　然后，将这两个值输入表格列中。

　　弯矩Mu / Mv

　　力矩Mu和Mv（沿主轴y和z的方向作用）会产生法向应力σx，Mu和σx，Mv。如果它们平行于全局轴y0和z0起作用，则列标题将标记为My和Mz。在这种情况下，它们会导致法向应力σx，My和σx，Mz。

　　可以在“常规数据”对话框的“详细信息”选项卡中设置弯矩的参考，如针对剪切力所述。

　　SHAPE中的符号约定与RSTAB，RFEM和RF- / STEEL的符号约定相对应：当在正向构件侧（即，沿其z轴方向）存在张应力时，My为正。当在正构件侧（即，在构件轴线y的方向上）存在压缩应力时，Mz为正。下图说明了符号约定。

　　双体动量Mω

　　双矩导致翘曲法向应力σx，Mω。

　　如果由于无翘曲，准无翘曲，闭合或不翘曲约束的截面而在不考虑翘曲扭转的情况下计算应力，则可以将力矩Mx，s和Mω设置为零。设计。在此，扭转力矩Mx，p对应于共同的扭转力矩MT。

　　该列可用于输入有关内力的用户定义的注释。通过菜单选项→单位，可以自定义力和力矩以及小数的单位（参见图10.57，第193页）。

　　创建工况

　　内力的不同组合既可以在单独的载荷工况中进行组织，也可以通过在一个载荷工况下定义不同的位置x来组织。如果内力阵容很少，那么最后提到的替代方案就足够了。

　　可以通过表1.7工具栏中的•插入→新建荷载工况•按钮[新建荷载工况]按钮创建一个新的荷载工况。

　　•导航器项“力和力矩”的上下文菜单。

　　将打开“新建工况”对话框。

　　LC编号由程序分配，但可以用其他编号代替。如果此号码已经存在，将出现警告，并且无法关闭对话框。 [LC Index]按钮打开所有已定义工况的概览。

　　在输入字段工况描述中，可以分配一个名称。可以输入描述或从列表中选择描述。也可以添加一个解释性注释。

　　从RSTAB或RFEM导入内力

　　RSTAB或RFEM构件的计算内力可以通过

　　•菜单附加→从RSTAB导入结果（必须设置表1.7）•表1.7力和力矩的工具栏中的[导入结果]按钮。

　　将打开一个对话框，您可以在其中进行选择。

　　在输入到LC编号输入字段中，预设了第一个空载工况编号。如有必要，可以输入其他数字。

　　首先选择程序（例如RSTAB 7，RFEM 4），然后选择项目，最后选择要导入结果的结构。可以从单击输入字段时打开的列表框中进行选择。

　　选择位置后，结构的图像将立即显示在右侧，所有计算的荷载工况在下面列出。当然，此列表中还包括载荷组，载荷组合和超级组合，它们按编号和相关的描述进行排序。单击鼠标选择所需的工况。

　　在成员输入字段中，输入成员的相关编号。建议仅选择特定成员，以限制要导入的位置x的数量，这便于以后评估结果。

　　[浏览]按钮可以选择其他文件夹。因此，可以访问RSTAB / RFEM项目管理器项目中未包含的结构。 [确定]将所选成员结果导入表1.7力和力矩。作为工况描述，SHAPE自动包含程序和结构名称，成员编号和原始工况描述。

　　力和力矩在位置x处导入，该位置取决于RSTAB或RFEM中构件的划分数。为了避免在导入多个成员的结果时出现x相同的位置，SHAPE会连续累加所有成员的位置。

　　但是，对于荷载组合，即使在一个相同的成员中，也无法将位置x相加。因此，存在具有相同的最大值和最小值的几个相同的位置x以及相关的内力。

　　对于结果排列清晰的组合，不相关的表格行可以通过例如[Ctrl] + [Y]。或者，在“位置编号”列中按鼠标键选择那些行。然后用鼠标右键调用上下文菜单以删除选定的行。

　　互连元素

　　在计算之前，SHAPE会确定截面是否由相互连接的元素组成，或者是否有几个独立的截面部分。

　　可以通过菜单Extras→检查互连元件来检查互连元件。

　　就计算理论而言，此分类很重要：如果未连接元素，则将假定各个部分为可剪切挠性。截面特性是根据加筋剪力墙的理论计算的。在那里，假定整体部分由单独的剪力墙（支撑面板）组成，这些剪力墙通过地板或横梁相互连接。截面特性和应力的计算方式与相干截面的计算方式不同（例如，不具有平行轴定理分量Ai⋅ei2的惯性矩，请参阅第122页的7.8章）。

　　未连接的截面零件可以通过菜单Extras→连接节点和元素进行连接。

　　在该部分的未连接部分之间自动创建虚拟元素。

　　6.4塑性计算

　　塑性计算的参数在“常规数据”对话框的“塑性计算”选项卡中进行控制。可以通过菜单调用

　　编辑→截面属性→常规数据。

　　在大多数情况下，默认设置代表准确性和计算速度之间的实际折衷。要处理的Simplex元素越多，分析所需的时间就越多。

　　6.5开始计算

　　有几个选项可以开始计算。在此之前，建议对输入数据进行简短的真实性检查（参见第6.1章，第90页）。

　　可以通过

　　•菜单结果→显示结果，•工具栏中的[显示结果]按钮，

　　•功能键[F5]。

　　图6.4：按钮显示结果

　　如果截面模型中有未连接的元素，则SHAPE询问是否要根据采用不同公式的剪力墙理论计算截面。

　　图6.5：计算剪切挠性截面之前的警告

　　结果

　　计算后，结果立即显示在截面图形和结果表中

　　可用的结果表取决于特定于计算的设置，即应力，c / t检查，塑性设计，有效横截面宽度或剪力墙截面。

　　7.1节属性

　　表2.1截面特性显示了所有重要的截面特性。要查看整个列表，您可以通过用鼠标拉起其顶部边缘来放大表格窗口。或者，可以使用“显示行”功能隐藏那些次要的属性

　　如果该节由具有不同材料的元素组成，则表标题将读取“理想节属性”，其中包括在“常规数据”对话框的“详细信息”选项卡中定义的参考材料。

　　如果在常规数据对话框的常规数据选项卡中选择了有效横截面设计，则此表包括有效截面属性。截面属性是指有效横截面设计的有效横截面。当前的载荷工况和位置x，而不是总横截面。这种分析不会注意到截面属性，而这种属性在此模型的基础上是没有意义的，例如 “有效”横截面的重量或周长。以同样的方式，在分析有效横截面时，不会确定塑性横截面的特性。

　　静态力矩

　　第二结果表包括静态矩Qy和Qz（面积的第一矩）以及归一化的翘曲坐标ωM和翘曲的静态矩QωM。

　　静态力矩和翘曲坐标的分布也可以显示在图形中。

　　图7.3：表2.2静力矩和翘曲静力矩