佳构STRAT软件技术参数.docx

1、佳构STRAT软件技术参数佳构STRAT软件核心技术分 项说 明总体规划(顶层设计) 通用专用相结合的总体模式。当前最优的结构软件模式。体现结构日趋复杂、结构设计整体化、精细化的发展方向。 当前国内外唯一的“一套软件、一种界面，实现各类工程设计”的软件。核心技术整体领先当前最高效前处理图形系统 类似AutoCAD的操作模式(独立平台)，易学易用。简写命令操作，速度快效率高。当前最方便建模功能，比同类软件快25倍。 完全意义上的三维图形系统，任意复杂空间结构直接建模。三维建模比AutoCAD方便。 同时兼顾二维/三维功能。常规结构按层建模，复杂结构三维建模。二维/三维随时切换、无缝衔接。 特有的

2、F5热键功能，根据不同命令动态调用参数对话框，效率极高，实现盲操作。当前最快的核心计算独立开发高性能核心求解器，具备百万自由度计算能力。计算速度极快，1-2小时完成超高层大震时程分析，30分钟内完成数二十万节点超大结构整体计算。当前国内外同类软件中速度最快，达到国外知名软件的10倍以上。基础性研发，多项创新性核心成果，高精度计算 新型墙单元多高层结构的准确分析。 积分算子法基础性算法，广泛应用。首次实现预应力精确计算，实现纤维单元的高精度分析。 裂 缝 计算混凝土结构分析的重要进展。 加载控制PushOver算法。 国内唯一开展基础研究的软件，国外仅个别软件能做到。倡导、支持新型设计方法 复杂

3、受力构件的双体系设计方法。 基础一体化设计。 板式楼盖“受力岛”设计理论，支撑空心板行业的发展。 软件开发者本身为工程专家，懂设计。上海佳构公司在开发STRAT软件的同时，一直进行工程设计、咨询工作。 功 能 模 块功 能 说 明多高层结构设计功能建模与计算 本身为三维图形系统，直接三维作图的方式实现坡屋面、错层、夹层、楼梯、斜板。 保留二维图形功能，常规结构按层建模。特有的二维建模、三维修改的模式，直接三维修改柱、墙沿高度的变化，比标准层模式效率提高约一倍。 真实输入坡屋 面、倾斜结构的楼板，真实反映楼板对空间受力的影响。 接口建筑CAD图形，识别柱、墙构件，识别构件偏心。 接口PKPM数据

4、。根据计算简图导入，不受版本影响，稳定可靠。完整导入楼板及楼面荷载。 全新研发的新型墙单元，墙元技术的突破。准确计算梁墙连接节点，连梁直接用梁单元模拟。不存在开洞、设梁模式的差异，计算结果唯一、客观、可靠。 转换梁、转换墙双体系设计 梁、墙同时细分，参与结构整体计算。 操作简单，只需将梁墙改为超元，其它荷载、结构等不需任何改变。 自动网格剖分，自动与周边构件协调。 自动合并成梁、墙构件，积分内力，计算配筋并绘制施工图。同时按细分模型计算面外配筋(双体系)。 地下室外墙双体系设计，自动导算水压、土压、人防荷载。直接绘制施工图。 双板深梁双体系设计，自动与双层板协调，节省深梁钢筋。直接绘制施工图。

5、 复杂楼板细分模型分析，直接绘制施工图。 悬挑板直接计算(不需要虚梁)。 多塔设计(最多20塔)。多塔模型、分塔模型结果归并，取包络值用于设计。 楼梯参与整体计算，三维图形系统方便实现任意复杂楼梯的建模。 自动计算梁、柱截面刚臂。刚臂杆处理双梁、双墙问题。 按实际宽度计算现浇板对梁的翼缘作用，按T形截面计算梁的配筋。 分层加载、分层结构多种模拟施工方法。特有的施工平差处理，从根本上上消除差异内力。 四种风荷载导算方法。凹凸立面不同体型系数，坡屋面、附属结构单独精细导算，风载直接导算到外围构件。 自动导算横向风振、扭转风振，自动规范荷载组合。计算雷诺数用于判断。 风振舒适度验算。 特有的网格荷载

6、、边线荷载功能。楼面荷载可三维复制、删除。板上荷载直接添加(不需要虚梁)。 坡屋面等倾斜结构，恒、活荷载分别按不同模式导算。 区域分块活荷载不利计算。速度极快，超高层几分钟内完成，几十万单元的板式楼盖十多分钟。 钢、砼混合结构统计阻尼，反应谱区分振型阻尼。小震反应谱包含隔震结构集中阻尼。 最不利反应谱角度判断。 反应谱偶然偏心、双向偶联计算，取包络值。 竖向地震反应谱，同时保留竖向地震系数方法，取包络值。 人防荷载设计。自动人防荷载组合，针对不同受力状态确定材料系数。 特有的伴随工程功能，不同荷载采用不同模型(参数、结构均可不同)，合并内力进行设计。(例如连梁折减仅用于地震，人防平战结合设计)

7、构件设计与规范验算 梁配筋计算考虑轴拉、轴压力。准确反映坡屋面、倾斜楼面的空间作用。 梁抗弯超限自动配置受压钢筋。确保受压区满足抗震要求。 迭代计算型钢截面配筋，消除规范方法的近似性。计算任意型钢截面配筋。 迭代计算圆柱、环柱配筋，消除规范公式的奇点。 特有的剪力墙端柱两次双向配筋计算。 首先按柱计算配筋。 其次将柱截面、内力合并到剪力墙内，按变截面墙计算端部钢筋。 面内采用墙计算结果，面外采用柱计算结果。 钢-混凝土叠合梁计算，计算抗剪拴钉。处理负弯矩(a计算受拉配筋，b不配筋端弯矩部分释放，c端弯矩部分调幅) 自动判断角柱、框支梁柱、悬臂梁、中心偏心支撑等特殊构件，区别进行规范验算。 自动

8、判别结构类型(框-剪、框支等)，自动判定抗震等级。用户指定构件抗震等级。 自动判断钢框架的侧移类型(有侧移、无侧移、弱支撑)。计算弱支撑强度系数。 自动处理梁柱铰接，对钢柱计算长度，混凝土柱强柱弱梁内力调整影响。 自动处理单边临空柱(一侧梁缺失)，分别计算钢柱、混凝土柱两方向长度系数。 自动判断薄弱楼层(根据层刚度、层剪力)。用户指定薄弱楼层。 特有的修正D值法计算侧向刚度，消除高度差别，准确反映转换层、框架底层侧向刚度。(适用刚/弹性楼板) 楼层刚度包含斜撑(推导公式) 给定地震力判断侧移比、倾覆弯矩。 人工设定、调整信息导入功能，结构改变，调整内容仍然可用。 形成整体计算报告，包含审图需要

9、的全部信息。 输出单个构件验算文件，详细显示一个构件的设计全过程。 三维图形显示配筋图，平面输出梁配筋，三维输出墙柱配筋。 验算结果判别功能，显示抗弯、抗剪、抗扭超限信息，显示柱轴压比，梁柱端截面极限弯矩比，梁真实受压区高度比，梁柱最小剪跨比。施工图 特有的墙暗柱全楼编号功能。自动全楼找连续柱(不需要人工分层合并)，连续柱之间自动归并，沿高度暗柱截面详图。全楼统一编号，同一位置编号相同。特别适合有高差的复杂结构。区分约束、构造边缘构件。 剪力墙长暗柱，次要部位配置构造钢筋，节省钢筋用量。 框架柱全楼编号，自动找连续柱、分高度绘制截面详图。 梁多层归并、同层归并，字符规避，出平法施工图。 绘制楼

10、板施工图。根据有限元计算结果，绘制复杂楼板绘制施工图。(空心板楼盖设计技术)。 楼板施工图处理楼板孔洞、高低板跨。 楼板长短跨相邻时，小跨板附近自动贯通(可同时处理两跨小板)。悬挑板负筋贯通、向内延伸。 图形质量优秀，优于当前同类软件。图面简洁规范，图纸直接可用。一 体 化基础设计 一体化软件界面：同一界面中实现上部结构和基础的建模、计算、设计，一个文件保存。 一体化基础设计：真正实现上下部结构的协同计算。 上下部真实模型参与计算(非静力凝聚刚度)。 上部结构采用协同分析的结果，进行验算和设计。 实现塔楼、大底盘基础的确定性分析差异沉降、水浮力对上部结构的影响。 一体化计算模型 计算模型统一。

11、独基、条基、筏板、防水板均采用细分板单元计算。(避免弹性地基、刚性块不协调问题，避免弹性基地梁的误差)。 弹性地基与倒楼盖法统一。倒楼盖法荷载与地反力的自然平衡(创新技术)。弹性地基、倒楼盖只有量的差别、没有本质不同。 天然地基、桩基计算统一。根据刚度计算荷载分配，桩土复合基础、桩土混合基础 天然地基、桩基协同作用 根据桩、土弹簧的刚度确定桩、土间荷载分配。 沉降计算考虑桩、土之间的应力叠加。 同时支持沉降控制复合桩基(多层)、桩土混合基础(高层带裙房)。 精细单元网格高精度计算基础(0.51.0m网格)，变厚度板模拟独基、条基，处理柱节点域，数十万单元模型。 基础、地下室外墙、板式楼盖顶板，

12、全部精确细分单元精确计算。 与真实沉降一致的弹性地基刚度，布辛奈斯克土弹簧，Mindlin桩弹簧。 高精度数值积分计算地基沉降，考虑相邻基础应力叠加。 根据上部结构基底内力设计基础，直接保证基底承载力与上部荷载平衡。 设计墙、柱下承台桩， 自动判别相连柱墙，多柱承台，整个工程一次操作。 设计墙、柱下独立基础，自动判别相连柱墙，多柱独基，整个工程一次操作。 设计梁墙下条形基础， 相邻双墙合并条基。 设计墙下轴线桩，判断角点、关键点，先墙后梁，已有桩位自动规避，整个工程一次操作。 设计群桩。 支持不等高基础。细分模型准确计算局部复杂地外墙的受力。 支持大范围倾斜基础。(推荐技术) 依地形高低起伏，

13、设置底板倾斜基础。 操作简单，拉伸命令一次操作。 超元模型，除倾斜筏板外，可准确建立倾斜独基、条基、桩承台。 受力合理，避免内力集中、局部内力过大情况。 构造简单，不存在端柱、短墙，不存在构件重叠，混凝土量节省。 加上水平弹簧(手工设置)，即可进行倾斜基础抗滑验算。 异性基础，超元输入的任意形状。倾斜独基、条基基础。 各类基础作为独立图形，可以任意编辑、调整。 自动添加覆土、水浮力荷载。 区分防水底板、桩筏板。 柱冲切验算，桩冲切验算，考虑不平衡弯矩，多柱冲切验算，核心筒整体冲切验算。 底板配筋双重计算：1) 有限元计算配筋； 2)独基、条基、承台按柱边截面计算整体配筋。 绘制基础施工图。 适

14、用于水池筒仓、地下构筑物等各类基础。大震弹塑性时程PushOver性能设计 当前最快大震软件，12小时完成超高层大震时程计算。 全纤维单元模型。国内外首例，并率先真正达到实用化。 高精度纤维单元(创新技术) 基于积分算子法，当前杆系材料非线性问题最有效的算法。 梁柱不需要单元分段，且精度更高。单个梁单元的精度即可用于模拟试验。 不再是简化的塑性较，而是一段长度内的塑性区。模拟塑性区伸长的开展过程。 模拟跨中恒活载作用下的塑性区。 裂缝宽度与间距计算(首创技术) 新型钢筋混凝土粘结滑移数学模型，模拟裂缝侧边高度非线性微粘结力的分布，计算裂缝宽度、裂缝间距。 整体结构大震分析中包含裂缝因素混凝土计

15、算上的突破，促进学科发展。 剪力墙纤维模型(创新技术) 首次采用平面内纤维分块模型。以高性能剪力墙单元为基础(具有高阶应变场)，墙非线性分析的创新。 考虑双向受力性能，在精度、速度之间最佳平衡。 包含混凝土、分布筋、主筋等三种纤维。 加载控制PushOver算法(创新技术) 根据拟静力大震分析的基本原理出发，新型加载于控制机制。 加载总量控制计算进程，有明确的加载、终止加载的判断依据。 包含扭转效应和扭转荷载，反映复杂结构的真实地震反映。 不再是能力谱、需求谱对凑的试算过程，没有调整参数达到目标的人为干预。 高精度PushOver分析。采用与弹塑性时程完全相同的计算模型。考虑混凝土下降段，Pu

16、shOver不是简化分析。 楼板板纤维单元。厚度分层，顶底面钢筋纤维。实现板式楼盖的大震分析。 塑性区(铰)不再是笼统的概念，分别对应混凝土和钢筋的屈服、卸载、破坏。 梁柱箍筋约束增强。墙板混凝土双向拉压作用。 准确真实地模拟混凝土下降段。(可绘制真实混凝土纤维滞回曲线)。 单元层次几何非线性功能。 结构层次几何非线性功能(P- 效应)。 隔震减震分析。 橡胶隔震支座。 屈曲约束支撑。 节点集中阻尼。 单元耗能阻尼(串联、并联)。 数据准备简单(一键操作) 自动划分梁柱纤维截面，(任意异性柱、型钢，支持变截面梁) 自动划分墙纤维。 自动读取最终施工图配筋值，形成纤维数据。 参数准备简单 全纤维

17、模型，直接针对基本材料定义。不需要定义塑性较、剪切铰。 全纤维模型，一种材料，梁柱墙板通用。 菜单式本构定义。混凝土上升、下降、卸载模式分别定义。 基本材料的本构关系，计算得到塑性铰。不再人为定义和干预。 多波归并功能，多条波分头计算，归并成一个工程，统一图表输出。 性能设计。 读取PushOver、大震时程包络内力。 根据选定性能目标，并隐含设定各类型梁、柱、墙的验算标准，便于操作。可单个构件设置。 与小震设计同时进行，得到配筋包络值。 输出整体刚度曲线，结构性能宏观指标(创新技术)。 输出整体损伤曲线，结构性能宏观指标，损状况的宏观指标(创新技术)。 面向设计，图表输出全部报告需要信息，不

18、需要Excel制表 构件最终损坏程度：轻微、轻度、中度、严重。 混凝土、钢筋屈服(塑性铰)，屈服先后顺序。(墙双向屈服) 纤维最大应力，纤维最大应变。 最大包络内力，最终内力。 裂缝宽度、裂缝间距。 楼层侧移、楼层侧移角、层侧移时程曲线。楼层内力，层内力时程曲线。 内力-位移滞回曲线，纤维应力-应变滞回曲线(校核本构模型的真实体现)。 选择部分构件全过程输出，全面展示结构内部破坏过程。真实输出单个纤维应力、应变，全面展示结构内部破坏过程。空 间钢结构 体育场馆从钢结构顶盖、混凝土主体、基础整体建模和计算，并绘制全部施工图。 强大的图形功能，任意复杂空间结构直接建模用AutoCAD导入不如直接S

19、TRAT建模。 空间几何图形计算能力：空间点、线、圆、弧、抛物线、面、体相互之间交点计算，交点分图处理。对复杂空间构件的定位，可以直接通过几何作图实现。 空间曲面与已有图形相交计算，包含柱面、球面、椭球面、抛物面、任意解析曲面。 空间折板、薄壳结构建模、计算和设计。 27种基本截面类型。型钢、薄壁型钢、各种异型截面。 支持自定义任意形状复杂截面计算、设计。 组合截面功能，实现任意复合截面的计算：型钢砼、钢管砼(圆/方)、钢-砼叠合梁、组合钢构件、格构钢构件(两肢/三肢/四肢)。以及特殊复合截面：异型/斜交型钢混凝土，钢管混凝土加内部型钢。截面类型数达到无限，适应任意结构的计算。 9种变截面梁柱

20、：截面二维可变（锲形,宽厚同时可变），多段变截面，各段截面类型可以不同（如工字钢变为矩形截面）。采用积分算子法精确积分计算，多段变截面作为一个单元处理。 变截面梁柱图形化输入：定义一个完整的变截面，不随单元细分而改变。 空间造型功能 空间样条曲面。根据离散网格插值空间曲面，网格切分。一次性形成网架、桁架空间模型。 空间解析曲面。直接输入解析函数公式，形成球面、椭球面、抛物面、双曲面、椭球抛物面、单/双叶双曲面、单/双叶抛物面，及其它任意曲面。多类型空间曲面拼接功能。 空间样条曲线。 空间解析曲线。解析函数公式定义空间线。 不需借助Excel导入。 参数化桁架定义。由5种选项组合，类型数近乎无限

21、(4 4 3 6 2=576)。 平面、三角、倒三角、矩形等4种截面类型； 直线、折线、抛物线、圆弧等4种轴线形状。 线性、圆弧、抛物线等3种变截面模式，截面宽、高同时可变。 角锥、半角角锥、正交对称压杆(拉杆)、正交对称交错、正交对称交错等6种腹杆类型。 腹杆等间距、同高度(程序迭代计算)等2种纵向分段。 参数化网架定义。多种选项组合 (2 2 6=24)。 平板/柱面；正放/斜放/三角；抽空网架；下承网架。 平板变厚度，柱面变厚度。 参数化穹顶定义。 施威德勒型、联方型、凯威特型、短程线型。 单层穹面网壳，双层穹面网架。支持变厚度。 提供变厚度、变分隔桁架、网架的建模，有效节省用钢量，倡导

22、空间结构优化理念。(推荐技术)。 空间梁方向角，多种定义方式，一次操作。 特有的网格荷载功能。 任意空间曲面，一次操作形成全部网格荷载。 可加楼屋面自重、活荷载、风荷载、积灰荷载、积雪荷载。 区分各种投影方式，施加表面垂直荷载。 四种风荷载导算方法。不同部位采用不同导算方法，实现精确计算。 楼层轮廓导算、表面导算、网格导算、镂空构件导算。 导算空间曲面的垂直表面风荷载，处理风吸力。 对不同表面设置不同体型系数。 任意角度风荷载。自动导算横向风振、横向扭转。 自动计算网架球节点(焊接/螺栓)荷载。 混合结构根据材料统计结构阻尼。 结构大变形分析，弧长法加载控制。实现屈服后下降段的跟踪。比例加载，

23、计算结构整体极限屈服荷载。 钢截面优化功能 根据型钢库、焊接钢截面库，实现过大过小截面优化。 网架、管桁架圆管优化 (设定截面库)。 根据双向弯曲相对大小，计算最优焊接工字形截面。网 架管桁架详 图 螺栓球网架详图。 焊接球网架详图。 相贯节点桁架、钢架详图。 焊接球、螺栓球、相贯节点在同一结构中的混合使用。实现三类节点的用户修改、切换。 大直径螺栓球自动改为焊接球。 空间构件相碰校核。 精确计算管桁架相贯线，内外面分别计算。弧形管弧梁单元直接计算，直接计算弧管相贯线。 用户设定纵横管桁主管、腹管等级(5级)。 自动判定桁架主管等级( 5级)，判定主腹管(主次)。 自动计算主管避让、腹管避让，

24、优化相贯形式。 相贯节点局部坐标，人工调整主管、腹管避让。 三维实体图，即时显示空间结构真实情况。显示螺栓球、焊接球(螺杆)，真实显示管桁架的空间剖切曲面。 绘制全套施工图。螺栓球、焊接球详图，各类构件详图，管桁架展开图。 统计全部材料列表。杆件表，螺栓球、焊接球、锥头、封板、螺杆等。 Design修改实现Undo/Redo。 分片出图，满足大型工程的需要。板式楼盖现浇空心板式楼盖 板式楼盖的整体解决方案。同时包含边梁、柱、剪力墙，建立结构整体模型。 精细化细分板单元模型，(不作任何简化) 模拟柱间实心板带(暗梁) 模拟柱端实心板块(柱帽)。变厚度板计算锥体柱帽。模拟多阶锥体柱帽、柱帽周边实心

25、板带。 精细网格密度。大板网格0.50.8m，柱帽加密网格0.30.4m。 高精度各向异性空心板单元 板单元精度高，居同类软件前列。 基础研究成果，推导空心板板宏观本构关系计算公式。 空心板专用各向异性板单元，包括圆孔(空洞偏心)、方盒、密肋等各类空心板。 考虑孔洞偏心。 特有的附加梁的方法 模拟柱截面对板的支撑作用，消除板柱节点的奇异，使计算配筋为实际值、直接可用 板式楼盖的关键计算结果直接用，不需要认为调整。 程序自动添加，不需人工干预 后处理自动排除，不影响设计。 大容量、高速计算，板式楼盖高精度分析的必要条件。几十分钟内完成20万超大结构的计算。 全4边形网格剖分，避免3、4边形混用导

26、致的误差。 超元建模。 针对实体建模，避免琐碎的细分单元，便利操作、修改。 根据已有梁格，一次性输入整个楼面的超元。 自动剖分。网格剖分自动与周边协调。 直接加载。 设置变厚度板。 超元编辑功能。 超元拆分：一次性多边界、多超元拆分，变厚度超元拆分。 超元合并：多个连同超元一次性合并，处理变厚度，处理圆弧边。 网格剖分逆向恢复，重新合并成完整大板。 边线荷载直接添加板上荷载。 实现双向板弯矩调幅。 实现双向板长期挠度计算。 人防荷载设计。自动人防荷载组合，针对不同受力状态确定材料系数。 板式楼盖抗震设计。 强柱弱板地震内力调整。 柱端板受压区高度控制，延性设计。 冲切计算 充分考虑不平衡弯矩的

27、作用。 多柱柱帽的区域冲切计算。 考虑边梁对边柱帽冲切的贡献。 梁板协同计算。 突破梁支承、柱支承板的5倍刚度比的界限，按刚度分配梁、板的受力。 梁板协同的设计措施，大板不再简单配筋。 预应力大板设计功能 (详见预应力部分)。 包含受力岛设计理论的全部设计理念。 揭示板式、梁式受力的差异，从根本上避免传统等代梁法设计的缺陷。 揭示板式楼盖抗震性能客观、人为影响因素，提高抗震性能的新思路。 新型结构布置方式，优化措施。新型配筋构造措施。 不仅仅是一套软件，软件学习更多是学会这类结构的设计。 板式楼盖结构设计的新体系，使板式楼盖的钢筋量，接近或低于梁板式的水平，一个显著的技术进步。施工图 绘制大板

28、、暗梁、肋梁、柱帽等全部构件施工图。 自动布设肋梁（方盒板、密肋板）。 大板之间的肋梁对齐空心大板整体受力的关键。 自动布管（圆管板）。考虑柱帽边、梁墙边的净空。 绘制柱帽详图。自动柱帽归并、编号。 实心板、圆管板： 柱帽单独岛状配筋，加强柱帽，体现岛状受力特性。 自动判别大板底面、顶面的钢筋量大小，适当归并，分区域配筋。 板顶筋：根据受力大小，区分柱帽肩、跨中分别配筋。 板顶筋：钢筋长度根据云图加锚固确定(不是简单1/3跨长)精细分析结果的具体使用。 板底筋：同一大板，侧边、跨中不同配筋，标注选筋的区域。 自动判别凸墙角、柱端配筋增大区域，区别配筋，根据云图确定钢筋长度，标注配筋范围。 方盒

29、板、密肋板： 自动确定柱帽、肋梁、柱帽之间的钢筋分配，确保较窄肋梁钢筋排放。 柱帽钢筋考虑内模的分布，主筋伸长不超出第一排内模，设小直径钢筋补足。 云图加锚固确定负筋长度(不是简单1/3跨长)，标注负筋长度。 相邻大板内相接肋梁负筋贯通、规格统一。 大板、板内肋梁两层次编号，便于管理成千上万的肋梁。 板式楼盖设计的强大工具，使几万平米大型楼盖，一两天内完成设计。 精细分析基础上的精细设计，使设计安全、经济。水池筒仓专业设计功能 依据专业规范：钢筋混凝土筒仓设计规范GB50077-2003粮食钢板筒仓设计规范GB50322-2001给水排水工程构筑物结构设计规范GB50069-2002室外给水排水和燃气热力工程抗震设计规范GB50032-2003 基于超元水池模型 直接针对壁板建模，一个壁板一个超元模拟。避免针对琐碎单元的直接操作。 直接针对壁板加载，自动处理局部荷载。 强大建模功能 STRAT软件强大图形功能的充分体现。 轻松实现任意复杂池、仓的建模。超过国外同类软件。 高精度计算。 精细单元网格(0.30.8m)，强大计算能力支撑，使数十万节点模型快速完成。 全4节点单元，避免3/4点混用的误