国内钢结构软件优缺点比较解读.docx

1、国内钢结构软件优缺点比较解读国内钢结构软件优缺点比较【转帖】纵观国内钢结构类设计软件，常用的大致有以下几种： 1，建研院PKPM系列软件（STS、STXT、STPJ）以及MSGS空间网格软件，PKPM最新版本2007年04月，官方网站2，同济大学3D3S系列空间钢结构软件，最新版本9.0，官方网站3，同济大学MTS系列钢结构软件（MTS、MTSTool），MTS最新版5.6，MTSTool最新版本1.9，官方网站www.tj-4，同济大学STRAT系列有限元建筑通用设计软件，最新版本3.2，官方网站5，中国冶建总院SS2000、PS2000系列钢结构软件，PS2000最新版本R6.70，官方网

2、站6，北京云光设计咨询中心SFCAD，无官方网站 7，浙江大学空间结构研究中心MST2006，最新版本2006，官方网站8，上海交通大学结构工程研究所TWCAD、STCAD、SMCAD系列钢结构软件，官方网站9，阿依艾工程软件大连有限公司STAADCHINA系列软件，最新版本2006，官方网站软件功能PK之pkpm VS 3d3s目前国内用户最多当属建研院的PKPM系列软件以及同济大学3D3S系列空间钢结构软件； 1，PKPM系列软件（STS、STXT、STPJ）钢结构方面的功能： 1）门式刚架结构 2）平面屋架、桁架结构 3）钢支架结构 4）空间钢框架、框支撑结构 PKPMSTS系列作为建研

3、院开发多年的钢结构软件，在国内各地设计院拥有相当大的用户，其优点是紧扣规范，参数详尽，规则结构上设计效率比较高，后处理节点设计类型比较全面，带支撑柱脚节点设计混乱是STS的一个缺憾；最近推出的重钢设计软件STPJ填补了国内重钢设计以及后处理这方面的空白；缺点是不规则结构建模不便，计算误差大，后处理出图还有所欠缺，尽管一直在改善；钢屋架设计中风荷载添加麻烦，不准确，但钢屋架后处理出图是目前所有同类软件中最好的； 屋主小评：PKPM-STS在门式刚架设计以及规则多高层框架结构设计上比较有效率，后处理节点设计以及出图都不错，但是在带夹层门式刚架后处理节点设计上，不能在2维模型中很好处理；对复杂的三维

4、空间框架模型，程序无法很好的模拟，风荷载误差比较大，后处理节点设计也无法达到要求。 屋主建议：不带夹层门式刚架以及规则三维空间框架结构，PKPMSTS系列能让你满意。 2，3D3S系列钢结构方面的功能： 1）门式刚架 2）钢屋架、平面、空间桁架 3）多高层钢框架 4）网架、网壳 5）幕墙 6）索膜结构 7）空间任意结构 8）施工过程跟踪分析 3D3S系列作为建立在CAD平台上的钢结构设计软件，已有10多年的开发历史，在国内各地钢结构公司以及设计院有相当多的用户，这是一套相当全面的钢结构设计软件，几乎涵盖了钢结构的各种形式，其优点是CAD平台上的建模方式，相当灵活，程序具备完善的导荷载功能，可以

5、完成任意结构的分析，在后处理上门式刚架、框架结构具备加工图的能力，桁架结构具备相贯线展开、输出相贯线切割数控数据的能力，网架、网壳结构具备加工图能力，膜结构具备膜裁剪能力；其缺点是由于建立在CADI平台上，受CAD的影响有时候稳定性不足，不过随着9.0才CAD2004以上版本的应用，稳定性问题已基本解决；前处理中部分设计参数不够完善，尤其多高层框架结构中，不过随着高层模块的推出，这个问题基本上可以解决了；后处理中，门式刚架节点类型不够完善，节点设计灵活性不够；多高层框架节点设计中，柱子变截面处梁柱节点设计的板件设计尺寸有误。 屋主小评：3D3S系列软件比较设计钢结构公司使用，模块全面，有一定的

6、性价比，美中不足的是它的节点设计以及后处理出图存在一定的缺憾，在一些非正交的复杂结构上，后处理出图仍须有更大的改进；截面库截面类型不够完善；在格构截面上与STS相比有一定的距离；工具箱功能比较简单；网架、网壳结构分析以及后处理有一定的优势，具备任意曲面基准孔自动拟合功能，9.0版本，网壳结构稳定分析上已具备完善的功能，可考虑初始几何缺陷的影响。 屋主建议：任意结构分析设计首选3D3S；带夹层门式刚架优先考虑3D3S，其夹层节点设计是能满足要求的；有特殊要求（考虑地震效应、预应力分析、稳定分析）的网架、网壳结构优先考虑3D3S软件功能PK之门式刚架结构纵观国内钢结构软件，能对门式刚架结构进行前处

7、理分析验算以后后处理节点设计、整体出图的有PKPM-STS、3D3S、PS2000、MTS、SSDD，下面就我个人对这些软件的了解从模型建立以及编辑、荷载添加以及编辑、分析验算、 后处理节点设计、后处理出图、附加功能六部分进行PK： 一，模型建立以及编辑： 1，最新版本的STS在建模上比2002版本有了长足的进步，能快速参数化建立单跨、多跨单坡、多跨双坡、多跨多坡、带夹层、带抗风柱边榀模型；在已有模型编辑上，STS可运用复制、阵列、平行线等方法编辑模型，可以对单元进行平面内的偏心设置，抗风柱可进行平面外的偏心设置，抗风柱分承受竖向荷载以及不承受竖向荷载两种情况考虑；可编辑单元、节点属性，设置只

8、拉单元；最新版本增加了自动捕捉、CAD极轴功能；STS可进行门式刚架结构三维建模。 屋主小评：想在已有模型中增加单元或者节点，尽量采用网格平行线的功能，这样能减少原有单元分割后荷载丢失的情况；契型单元被分割后，需要重新对分割后的单元进行截面定义。 2，3D3S能快速参数化建立单跨、多跨单坡、多跨双坡、多跨多坡、带夹层模型；在已有模型编辑上，3D3S可以用CAD中的任何命令对模型进行编辑；可编辑单元、节点属性，设置只拉单元；契型单元分割后，可用契型单元拟合命令自动对齐分割后的契型单元，单元打断后不影响原有单元荷载；3D3S可进行门式刚架结构三维建模。 屋主小评：3D3S无法参数化设置抗风柱，但是

9、可以通过组合形式达到，再在模型编辑中把拟抗风柱单元转90度来充当抗风柱。 3，PS2000能快速参数化建立单跨、多跨单坡、多跨双坡、多跨多坡、带毗屋、带夹层模型，但是不能建立半跨夹层模型；可建立边榀抗风柱；模型编辑仅限于单元截面编辑、单元分段编辑、节点属性编辑，无法在已有模型上增减单元；PS2000建成模型为三维空间整体模型。 屋主小评：PS2000的模型编辑很差，不适合复杂的二维结构。 4，MTS能快速参数化建立单跨、多跨单坡、多跨双坡、多跨多坡、各种带夹层模型，可在已有模型上任意添加单元；可编辑单元、节点属性。 5，SSDD能快速参数化建立单跨、多跨单坡、多跨双坡、多跨多坡、带夹层模型，不

10、能建立半跨夹层模型，不能在已有模型上增减单元，可编辑单元、节点属性。 第一轮PK(建模)，STS胜出！ 二，荷载添加以及编辑 1，STS可在建模期间定义恒、活荷载 ，可根据模型选择门规或者荷载规范的风荷载体型系数，可考虑抗风柱山墙面的风荷载；可任意编辑节点荷载，单元荷载，可方便修改已定义的风荷载信息，可考虑活荷载不利布置；对不规则结构，需要用户人为定义每个单元的风荷载体型系数。 2，3D3S可在建模期间定义恒、活荷载 ，可根据模型选择门规或者荷载规范的风荷载体型系数，程序定义的风荷载是根据高度变化系数分段的；可任意编辑节点荷载，单元荷载；可考虑活荷载不利布置，但需要人为定义。 屋主小评：程序在

11、建模的时候已经加入风荷载的信息，但是在后面的荷载编辑中对风荷载的编辑很麻烦，所以一般不做修改，但是在复杂模型中，程序自动添加的体型系数有时候并不准确； 3，PS2000可任意添加修改恒、活载，风荷载由用户选择确定体型系数的规范，程序自动添加风荷载；可考虑山墙榀平面外的风荷载可任意编辑节点荷载，单元荷载； 4，MTS可在建模期间定义恒、活荷载 ，风荷载可在模型建立之后添加，可整体添加页可分单元添加，风荷载最多能分四个工况；可任意编辑节点荷载，单元荷载； 5，SSDD的恒、活载为整体添加，夹层荷载不能分段编辑，风荷载可按单元添加，可按单元编辑体型系数；可任意编辑节点荷载。 第二论PK，STS胜出！

12、 三，分析验算 1，STS内置门规以及钢规，可单独指定任意单元采用哪种规范验算；能给出结构计算简图、荷载计算简图；可图形输出组合内力包络图，单工况下的内力、位移图，单元应力比图，整体挠度图，单元计算长度、长细比信息图，可查询单元详细信息，给出整体计算书；可进行自动截面优化。 屋主小评：STS的缺憾是无法输出各种荷载组合下的内力、位移图，仅仅是在构件信息里面显示荷载组合下的内力，至于是对应哪一种荷载组合，需要用户去熟悉STS的技术条件有关荷载组合的相关内容。 2，3D3S内置门规以及钢规，可单独指定任意单元采用哪种规范验算；可图形输出组合内力包络图，单工况下的内力、位移图，单元应力比图，可输出各

13、种组合下的内力、位移图；可进行截面优化以及在已有截面库里面优选。 屋主小评：3D3S的单元计算长度查询不方便，需要到计算书的单元信息里面去查询。 3，PS2000内置门规以及钢规，对夹层结构的梁柱，自动套用钢规验算，可考虑抗震设计中节点域的相关要求；可图形输出组合内力包络图，单工况下的内力、位移图，单元应力比图，可输出各种组合下的内力、位移图。 4，MTS内置门规以及钢规，可单独指定任意单元采用哪种规范验算；可图形输出组合内力包络图，单工况下的内力、位移图，单元应力比图，可输出各种组合下的内力、位移图，单元计算长度、长细比信息图；可进行截面优化；MTS的一个主要特点是单元验算的计算书非常完善，

14、方便校核。 5，SSDD内置门规以及钢规，可单独指定任意单元采用哪种规范验算；可图形输出组合内力包络图，单工况下的内力、位移图，单元应力比图，可输出各种组合下的内力、位移图，单元计算长度、长细比信息图； 第三轮PK，3D3S胜出！ 四，节点设计 1，STS除了夹层梁柱节点不能在门钢设计里按照要求完成外，其他类型的门钢节点基本上都能设计，包括抗风柱与屋面梁的连接节点；程序可设定螺栓参数，螺栓与翼缘板的距离，加劲肋参数，能进行节点自动设计，可对自动设计结果进行编辑，可对编辑后的节点重新进行验算；可设置柱脚抗剪件并进行柱脚抗剪计算，可设计混凝土柱钢梁结构的梁柱节点。 屋主小评：STS的节点设计的一个

15、缺陷就是无法编辑螺栓与螺栓之间的距离。 2，3D3S基本上能满足夹层节点设计以及各种类型的门钢节点设计；程序可设定螺栓参数，螺栓间距，能进行节点自动设计，可对自动设计结果进行编辑，可对编辑后的节点重新进行验算；有些门钢节点不支持。 屋主小评：3D3S节点自动设计不能考虑加劲肋问题，所以，程序自动设计后都要进行节点编辑验算，人为增加加劲肋，这一点需要注意。 3，PS2000能自动进行夹层节点以及其他类型门钢节点设计，可设定螺栓参数，节点设计结果基本上不能人为编辑；有些门钢节点不支持。 4，MTS基本上能满足夹层节点设计以及各种类型的门钢节点设计；程序可设定螺栓参数，螺栓间距，能进行节点自动设计，

16、可对自动设计结果进行编辑，可对编辑后的节点重新进行验算；有些门钢节点不支持。 5，SSDD基本上能满足夹层节点设计以及各种类型的门钢节点设计；可设定螺栓参数，程序根据截面自动设定相关的螺栓以及加劲肋参数，可进行节点自动设计；用户可方便的在此基础上增加以及减少螺栓、加劲肋，程序对每一次修改都能进行重新验算。 屋主小评：SSDD的节点设计编辑是最方便的。 第四轮PK，SSDD胜出！ 五，后处理出图 1，最新版本STS后处理出图已经非常完善，能节点图，刚架剖面图，构件图，围护结构布置图目前还比较粗糙，加工图能达到加工的要求，单一些编号标注需要人为移动，可统计整体材料表，可人为编辑材料表。 2，3D3

17、S的后处理出图也比较完善，能节点图，刚架剖面图，构件图，檩条加工图，围护结构布置图目前还比较粗糙，部分标注需要人为修改编辑，加工图中缺少变截面单元腹板放样图，整体材料表比较完善准确。 3，PS2000的后处理出图是最完善的，能输出节点图，刚架剖面图，构件图，围护结构布置图，檩条加工图，基本上可以直接采用，需要修改的地方不多； 4，MTS的后处理出图目前还比较粗糙，节点图，刚架剖面图，构件图都很差；生成为DXF文件。 5，SSDD的后处理出图仍旧建立在CADR14平台上，节点图可以，刚架剖面图以及构件图比较粗糙。 第五轮PK，PS2000胜出！ 六，附加功能 1，STS附带丰富的吊车库，檩条、吊

18、车梁设计比较完善，设计输出也比较完善；能输出独立基础设计结果数据。 2，3D3S吊车梁设计需要人为输入相关参数，檩条设计需要建立三维整体模型，在围护设计部分才能进行；能接力柱脚反力进行独立基础设计以及绘图。 3，PS2000能自动设计檩条、支撑、系杆、拉条，能输出完善的计算书，能接力柱脚反力进行独立基础设计以及绘图。 屋主小评：PS2000檩条设计的参数不够完善，使用的时候要注意。 4，MTS能独立设计檩条、支撑、拉条、吊车梁，能输出完善的计算书，能接力柱脚反力进行独立基础设计以及绘图。 5，SSDD独立设计檩条、吊车梁，能接力柱脚反力进行独立基础设计。 第六轮PK，STS胜出！ 屋主总结：从

19、以上六大方面的比较中，STS在门式刚架结构设计中总体领先与其他软件，其次是PS2000以及3D3S，最后是MTS以及SSDD。软件功能PK之网架、网壳结构纵观国内钢结构软件，能对网架、网壳结构进行前后处理、节点设计以及施工图、加工图绘制的有3D3S、MST、SFCAD、TWCAD、MSGS，下面就个人的理解从建模以及模型编辑、荷载添加以及编辑、分析验算、后处理节点设计、后处理出图、附加功能等五部分进行PK： 一，建模以及模型编辑 1，3D3S模型库比较全面，可以参数化的建立各种网架、网壳模型，也可以通过CAD三维模型转化成结构模型，也可把结构模型导出为CAD三维模型；3D3S建立在CAD平台上

20、，所以它的操作一如CAD那样方便，附加的编辑命令有起坡、垂直移动到直线（曲线）上，径向移动到曲线上，3D3S的一个特点是由杆带点，节点不能脱离杆件独立存在，而且在模型中点、杆区分不明显，这给模型编辑带来不便；可分层、分部分显示模型；可插入合并模型，可查询杆件之间最小夹角；3D3S可以对上部网架下部其他结构进行整体分析，而且下部结构的建模编辑以及后处理都比较方便。 屋主小评：3D3S的模型编辑功能比较弱， 复杂的模型不宜在程序里面编辑，由其他软件编辑好后通过转换导入。 2，MST是独立开发的平台，模型库丰富，可以参数化的建立各种网架、网壳模型，可通过CAD三维模型DXF文件导入，可自动分层，也可

21、将模型导出为CAD三维模型；MST特有扭曲面、椭圆面模型以及空间曲面参数方程建模，这是其他网架专业软件没有的；模型编辑上，MST是点、杆分离，节点可以脱离杆件独立存在，有三维旋转视图功能，可分层、分部分显示模型；MST的编辑功能非常全面强大，可以说是现有网架专业软件中最全面的，特有通过上弦层自动增加腹杆以及下弦层的加角锥功能；可插入合并模型，可查询杆件之间最小夹角；可以对上部网架下部其他结构进行整体分析，但是下部结构分析功能较弱； 屋主小评：MST加角锥的功能有待完善，增加的腹杆以及下弦层经常跑位，不能在同一个平面，需要人为调整。 3，SFCAD有独立的开发平台，模型库丰富，可参数化建立多种网

22、架模型，可通过CAD三维模型DWG、DXF文件导入模型，不能自动分层，个别版本能导出CAD三维模型；特有垂直封边建模，特有柱面网壳可定义跨度为上弦之间距离或者下弦之间距离，不支持直接生成球型网壳；模型编辑手段丰富，典型的点、杆分离，在模型中点、杆区分很明显，非常方便编辑，可分层、分部分显示模型；特有对称模型取对称后对称面约束自动施加功能；可插入合并模型，可查询杆件之间最小夹角；不能与下部结构进行整体分析； 屋主小评：不能直接生成球型网壳是一个缺憾，不能整体分析也是一个缺憾，没有三维视图观察也是一个缺憾。 4，TWCAD有独立的开发平台，模型库丰富，可参数化建立多种网架模型，可通过CAD三维模型

23、DXF文件导入模型，能自动分层，能导出DXF三维模型文件；特有角锥球型网壳加密处杆件自动抽空功能，模型编辑功能很多，有三维旋转视图功能点、杆不分离，不能存在独立节点；可插入合并模型，可查询杆件之间最小夹角；可以对上部网架下部其他结构进行整体分析，但是下部结构分析功能与3D3S相比有一定差距； 屋主小评：TWCAD的角锥球型网壳加密处杆件自动抽空功能是一个亮点。 5，MSGS有独立的开发平台，模型库丰富，可参数化建立多种网架模型，可通过CAD三维模型DXF文件导入模型，能导出DXF三维模型文件；模型编辑功能丰富，有三维旋转视图功能；可插入合并模型，可查询杆件之间最小夹角；可以对上部网架下部其他结

24、构进行整体分析，但是下部结构分析功能不强。 屋主小评：MSGS的模型编辑没有什么突出之处。 第一轮PK，MST胜出。 二，荷载添加以及编辑 1，3D3S的荷载添加以及编辑功能是相当完善的，不限制工况数，可采用双向导到节点的导荷载方式把面荷载转化为网架节点荷载，不限制面围区域的多边形数；风荷载能自动考虑风压高度变化系数，风振系数（需要先计算自振周期），能考虑球面网壳的风荷载体型系数，不限制球面风荷载方向；可单独施加节点荷载，可观察并编辑导荷载的面；可进行荷载拷贝、删除；能考虑地震效应，能考虑温度应力，不能考虑网架下悬挂吊车荷载；内置一般荷载组合以及恒载控制的组合，方便灵活的荷载组合编辑功能。 屋

25、主小评：3D3S荷载编辑中，荷载删除的时候，不能指定只删除其中的某些工况，而是全部删除；悬挂吊车方面，可用附加活荷载模拟；在3D3S中建立模型的时候，注意柱脚标高要定义在CAD空间里面的（0，0，0）平面上，不然风荷载高度变化系数不对。 2，MST2006的荷载添加以及编辑功能比较丰富，可施加节点荷载，面荷载，面荷载可转化为节点荷载，面荷载围区多边形数有限制，不能超过12；不能自动考虑风压高度变化系数，能考虑风振系数，能考虑球面网壳的风荷载体型系数，不限制球面风荷载方向；特有柱面网壳风荷载体型系数添加功能；能考虑地震效应，能考虑温度应力，能考虑网架下悬挂吊车荷载，最多考虑20台吊车，每台吊车轨

26、道数最多5个；内置一般组合以及恒载控制组合，荷载组合编辑方便。 屋主小评：MST的荷载正方向为垂直向下，这个需要注意；另外四边形中增加一个对角线，程序的面荷载转节点荷载是错误的。 3，SFCAD只能由开始输入的面荷载信息转化为节点荷载，模型建立后的荷载编辑功能相对比较落后，模型编辑后的荷载变化不能考虑，需要人为处理，在已有模型中只能考虑节点荷载，不能考虑面荷载（2004版可以考虑面荷载）；不能考虑地震效应，能考虑温度应力，不能网架考虑悬挂吊车荷载；荷载工况数有限制；部分版本有自定义荷载组合功能。 屋主小评：SFCAD的荷载编辑功能是最不方便的，如果没有2004版，那么很多网架工程的荷载误差是比

27、较大的。 4，TWCAD能施加节点荷载，面荷载，面荷载可转化为节点荷载，面荷载围区多边形数有限制，不能超过4；可施加局部面荷载，可自动考虑风荷载高度变化系数，能考虑球面网壳的风荷载体型系数，但球面风荷载方向最多为8个；能考虑地震效应，能考虑温度应力，能考虑网架悬挂吊车荷载，最多考虑20台吊车，每台吊车最多能考虑2个轨道；内置常用荷载组合，组合编辑方便。 屋主小评：TWCAD的一个问题是已经转化的节点荷载属性是不跟随节点属性走的，当节点移动后，节点荷载并不跟随节点到新的位置。 5，MSGS能施加节点荷载，面荷载，面荷载可转化为节点荷载，面荷载围区多边形数有限制，不能超过9；可施加局部面荷载，不能

28、考虑风荷载高度变化系数，不能考虑球面网壳风荷载体型系数，不能考虑网架悬挂吊车荷载，能考虑地震效应，能考虑温度应力；无内置荷载组合，需要用户自定义。 屋主小评：MSGS在这方面没有什么亮点。 第二轮PK，3D3S胜出。三，分析验算 1，3D3S网架、网壳模块的分析验算可选择网架结构设计与施工规程、网壳结构技术规程来验算；杆件分析可采用满应力优化设计，单元验算中有截面校核、截面放大、截面优选、截面优化四个选项，可设定应力比范围来对杆件进行满应力设计；可分别对不同的杆件进行不同的长细比参数控制；可对不用的材料定义不同的截面特性；分析结果输出方便，可输出任意工况、组合下的内力、位移图。 屋主小评：3D

29、3S的分析验算是比较灵活的，第一次进行杆件分析，可选择截面优选，优选完毕后，再次进行内力分析，内力分析完成后，进行截面校核，此时由于内力的变化，可能导致部分优选后的杆件不满足，此时选择截面放大，把不满足的杆件截面进行放大，而已经满足的杆件截面不变，截面放大之后，再次进行内力分析、截面校核，以此类推，直致最后一次截面校核，全部杆件都满足要求。 2，MST2006的分析验算可选择网架结构设计与施工规程，杆件截面分析可采用满应力优化设计、验算调整以及验算不调整，可对不用的材料定义不同的截面特性；分析结果输出详尽完善，可输出任意工况、组合下的内力、位移图。 屋主小评：MST2006的分析步骤是，设定相

30、关参数后，进行满应力设计，得到第一次的杆件截面，后续进行地震效应分析、风振系数分析后，结构内力会发生一定的变化，此时可先选择验算不调整，查看第一次得到的杆件截面在内力改变后是否还能满足要求，如不能满足要求，则选择验算并调整，程序会把不满足的杆件截面调整到满足。 3，SFCAD的分析验算可选择网架结构设计与施工规程，杆件截面分析可选择满应力设计、只加大超应力杆件、固定截面分析三种；部分版本能输出工况、组合下的内力、位移图。 屋主小评：SFCAD的分析步骤是，设定相关参数后，进行满应力设计，得到第一次的杆件截面，如果后面模型以及荷载有所调整，可在原来满应力设计的结果上进行固定截面分析，如果此时有超应力杆件，再运行只加大超应力杆件。