3d3s 11

　　3d3s11.0是一款由同济大学独立开发的CAD空间设计软件，该系列应用程序的开发补了国内该类结构工具软件的一个空白，用户可以使用该程序对需要设计的材料进行高级分析，在设计过程中，对于材料的分析是非常重要的，该程序支持面向大型复杂钢结构进行高级分析，不仅如此，程序还支持对多高层钢结构和桥梁钢结构结构的施工过程进行数据追踪及分析，支持大跨与高耸结构的整体稳定形分析以及几何非线性分析，适用于任意由梁、杆、索组成的杆系结构；解决大跨、高耸及预应力结构的精准分析，施工过程分析模块，精准模拟各个施工阶段的施工动作，包括结构构件的安装和拆除、结构整体提升或卸载、预张力拉索的张力调整 、施工荷载的变化、结构边界转换等，进行施工过程计算。强大又实用，需要的用户可以下载体验

软件功能

　　1、3D3S软件AutoCAD平台由AutoCAD2004~2006升级为AutoCAD2007~ 2009

　　2、内置规范完全升级为新规范，包括抗震规范（GB50011-2010）、网格规范（JGJ7-2010）、混凝土结构设计规范（GB50010-2010）、高层建筑混凝土结构技术规程（JGJ3-2010）

　　3、增加铝合金结构设计规范（GB50429-2007）进行构件验算的功能

　　4、增加完善了模型数据接口功能，支持的格式包括IFC格式、SAP2000、ETABS、MIDAS、ANSYS、ABAQUS、STAAD

软件特色

　　1、新增按照截面插入点设置杆件偏心的功能

　　2、新增构件1轴方位调整的功能，可用于对不等肢角钢等非对称截面方位进行调整

　　3、新增将模型内力图、位移图等3D3S实时显示效果保存为dwg文件的功能

　　4、增加将结构内力、位移、反力和振型输出为excel表格的功能

　　5、验算结果查询对话框对于验算结果信息的显示更为详尽，包括验算过程中的塑性开展系数、稳定参数等

安装步骤

　　1、该软件需要AutoCAD的支持才可以正式安装

　　2、点击“3D3S11.0.exe”开始正式安装，然后一直默认安装，直到安装完成

使用说明

　　在线性分析中，支座位移单列一个工况，可以计算仅发生支座位移时结构的效应，再与其他工况

　　叠加组合。在非线性分析中，需先组合荷载再进行结构分析。

　　支座位移：当支座具有强迫位移时，选择支座位移，给支座一个初始位移，相当于给支座一个初

　　始应力。一般在需要支座沉降时计算该工况。

　　间隙约束： ：定义间隙约束，则支座在定义间隙约束的自由度方向可以存在±δ 的自由位移。

　　当支座位移小于±δ，计算显示支座处位移为实际位移，反力为 0；

　　当支座位移等于±δ 时，计算过程为支座处位移达到±δ 后，该方向自由度约束，计算结果显示反

　　力；支座位移不会超过±δ。

　　间隙约束仅适用于 非 线性分析。因为间隙约束本身属于边界非线性。

　　定义支座边界的步骤：

　　1、定义约束

　　（1）首先在对话框内选择约束情况，若为弹性约束、支座位移或间隙约束还应填入相应数值；

　　（2）按“选择受约束节点”按钮，对话框自动隐去，用鼠标在屏幕上选择所要定义的节点，按鼠

　　标右键表示选择结束，对话框自动弹出，可按步骤（1）、（2）继续定义节点约束或查询节点约束；

　　（3）按“关闭”按钮表示结束。

　　2、查询约束

　　（1）按“查询节点约束”按钮，对话框自动隐去，用鼠标在屏幕上选择所要查询的节点，按鼠标

　　右键表示选择结束，对话框自动弹出，对话框内显示所查询节点所受的节点约束情况。接下来可继续

　　定义节点约束或查询节点约束；

　　（2）按“关闭”按钮表示结束。

　　参数设置：1、2、3 轴为节点坐标系。默认情况下即模型世界坐标系下 X、Y、Z 轴，节点坐标系

　　可以通过构件信息显示命令显示。

　　注意：

　　（1）支座边界是限制结构运动的装置。实际结构中的节点约束一般都位于支座处。另外，对于平

　　面结构，在用有限元计算时，需要阻止平面外的位移，可以灵活运用支座边界约束节点面外自由度。

　　2）一般梁梁节点，梁柱节点是刚节点，但不是节点约束，不能设支座边界。因为该刚节点是有

　　节点位移的，但该点的运动并没有被限制。

　　（3）节点边界中任意节点可以是混合边界，即某些方向是一般或特殊边界中的一类，而另一些方

　　向是其他类，但同一节点同一方向不可以同时重复是几类边界。

　　2.1.30 刚接铰接

　　功能： ：用于刚接体系中存在铰接节点的结构，对铰接节点的端头进行单元释放。现在有按 i、j 节

　　点，选择一端，按坐标三种定义方式。

　　步骤：

　　（1）选择定义方式。

　　（2）选择释放选项；其中对话框内的“i 节点”和“j 节点”当 1 轴方向为小号节点指向大号节

　　点时，i 节点和 j 节点分别指单元左右节点号较小的一端和较大的一端；当 1 轴方向为大号节点指向小

　　号节点时则刚好相反。转动释放绕某轴选中时表示绕该轴铰接，一般情况不选择绕 1 轴释放，除非索

　　单元；对一般结构不选择平动释放，除非构件端部允许相对的滑移。

　　（3）选择欲释放的单元。

　　注意：

　　（1）对于结构体系是平面框架或空间框架的结构，单元与单元之间的节点在不处理时都是刚接的，

　　即该节点可以传递弯矩，当节点是铰接点时，则需要单元释放，使该单元端部相应的力为 0，比如：

　　下图单元 1 的 i 节点端需单元释放；

　　2）可处理为平动释放的一些例子：门式刚架砼柱钢梁，柱子单元不仅绕 3 轴转动释放，而且

　　其中一柱上端沿 2 轴平动释放梁对柱较大的水平推力；

　　（3）在半钢性连接节点中，需要输入转动刚度值。

　　（4）通过桁架快捷建模得到的桁架默认结构体系为空间框架（即杆件间刚接），中间腹杆默认为

　　两端单元铰接释放，见下图：

　　（5）支撑、拉索等单元释放，要按照刚接铰接对话框左下角快捷按钮第二种形式释放，即杆单元释

　　放。只拉单元要按杆单元释放，否则软件提示“梁单元不能定义拉压属性”。

　　2.1.31 连接

　　功能：该命令用于定义线性弹簧、非线性弹簧、缝单元、钩单元等特殊连接。

　　步骤:双击对话框……处增加连接，跳出连接属性对话框，选择连接类型，定义各个方向的刚度，

　　选择连接的方向属性，点击确定增加该连接到连接的库里面。以此类推，增加各种连接。然后选择一

　　种连接，点击对话框右侧选线定义为连接单元按钮或者直接画连接单元按钮来定义该种连接。也可以

　　通过下侧的连接属性定义，删除节点连接以及连接属性查询按钮来编辑、删除以及查询各连接。

　　U1，连接单元局部坐标系 1 轴方向的刚度；

　　U2，连接单元局部坐标系 2 轴方向的刚度；

　　U3，连接单元局部坐标系 3 轴方向的刚度；

　　R1，绕连接单元局部坐标系 1 轴方向的转动弹性刚度；

　　R2，绕连接单元局部坐标系 2 轴方向的转动弹性刚度；

　　R3，绕连接单元局部坐标系 3 轴方向的转动弹性刚度。

　　连接单元概述：

　　本连接单元的实质是 2 节点非线性弹簧单元，通过定义各拐点处的力-位移关系实现。当连接单元

　　效应超过定义的最大(小)值时，力-位移关系按最终斜率延伸。最一般的连接单元定义如下图。

　　连接单元可以转化为各种特殊情况：

　　（1）线性连接单元：

　　输入该自由度方向刚度值，软件自动设置为如下图所示弹簧力-位移关系；

　　（2） 缝单元

　　输入刚度值和勾宽值，单元具有“只压属性”。软件自动设置 2 节点轴向刚度，当轴向压缩超过

　　open 值时，弹簧起作用，力-位移关系如下图所示。

　　输入刚度值和缝宽值，单元具有“只拉属性”。软件自动设置 2 节点轴向刚度，当轴向拉伸超过

　　open 值时，弹簧起作用，力-位移关系如下图所示。

　　除 线性连接单元外，其余连接单元具有非线性属性，只能应用于 非线性分析模块。

　　注意：连接单元的局部坐标轴可以通过“构件信息显示”命令来显示，跟单元局部坐标轴显示一

　　样，红色为 1 轴，白色为 2 轴、蓝色为 3 轴。

　　2.1.32 主从节点

　　功能：该命令用于设置节点束缚。体束缚即主从节点约束；耦合是主从节点约束的一种特殊形式，

　　在用法和注意事项上基本一样。主从节点约束主要用于建立节点之间变形的某种强制关系，例如建立

　　不同部位之间的连接或者构件的偏心连接以及施加对称条件等情况。具体原理见技术手册。

　　步骤：双击列表增加修改，按 DEL 键删除对话框中的节点束缚，选择束缚类型，定义束缚的自由

　　度或者束缚轴来定义节点束缚。

　　主从约束 （体束缚） 概述：

　　一个主从节点约束包含两个及两个以上的受约束节点。受约束节点的位移将受到约束方程的限制。

　　使用主从节点约束将会减少结构总体平衡方程的个数，一般将会有更高的求解速度。目前软件中

　　实现的主从节点约束都是基于世界坐标系的。

　　主从节点约束一般用在下面这些情况：

　　（1）模型刚性约束，比如很多梁或柱连接在一起的情况。

　　（2）连接由分散的网格定义的不同的结构模型。

　　（3）连接作为偏心支撑作用在壳单元上的框架结构。

　　主从节点约束公式：

　　约束公式把一个体约束中的两个约束节点之间的位移联系起来，表达了平动位移 U1，U2，U3 转

　　角位移 R1，R2，R3 以及相对位移 X1，X2，X3 之间的关系；

　　u 1j = u 1i + r 2i x 3 – r 3i x 2

　　u 2j = u 2i + r 3i x 1 r 1i x 3

　　u 3j = u 3i + r 1i x 2 r 2i x 1

　　r 1i = r 1j

　　r 2i = r 2j

　　r 3i = r 3j

　　当x 1 = x 1j x 1i , x 2 = x 2j x 2i , 时x 3 = x 3j x 3i .

　　2.1.33 导入

　　功能：该命令用于将节点、杆件、荷载等信息从文件读入，用于从其他的结构软件中导入模型。

　　注意：也可以部分直接用软件建模，部分从文件读入，读入时数据可以从多个文件分别读入，但

　　要注意先后顺序，如要生成两端节点分别为 1、2 的单元前，先把节点 1、2 先读入。

　　文本文件的固定格式在文件格式说明中详细列出。

　　1、导入 3D3S 文件：

　　将 3D3S 数据文件(扩展名为 3d3s)导入到 3D3S 模型中。此时“文件名.3d3s”文件应为使用“导

　　出 3D3S 文件”命令建立的文件。