平面计算辅助计算软件结构设计.doc

平面计算辅助计算软件结构设计 一、结构平面计算机辅助设计软件 PMCADPMCAD是整个结构CAD的核心，它建立的全楼结构模型是PKPM各二维、三维结构计算软件的前处理部分，也是梁、柱、剪力墙、楼板等施工图设计软件和基础CAD的必备接口软件。PMCAD也是建筑CAD与结构的必要接口。1. 用简便易学的人机交互方式输入各层平面布置及各层楼面的次梁、预制板、洞口、错层、挑檐等信息和外加荷载信息，建模中可方便地修改、拷贝复制、查询。逐层输入模型后组装全楼形成全楼模型。2. 自动进行从楼板到次梁、次梁到承重梁的荷载传导并自动计算结构自重，自动计算人机交互方式输入的荷载，形成整栋建筑的荷载数据库。由此数据可自动给PKPM系列各结构计算软件提供接口。3. 绘制各种类型结构的结构平面图和楼板配筋图。包括柱、梁、墙、洞口的平面布置、尺寸、偏轴、画出轴线及总尺寸线，画出预制板、次梁及楼板开洞布置，计算现浇楼板内力与配筋并画出板配筋图。画砖混结构圈梁构造柱节点大样图。4. 提供复杂结构空间建模程序SpasCAD用于不能以PMCAD逐层建模方式输入的模型，从而可以适应复杂结构模型的设计计算。二、钢筋砼框架、框排架、连续梁结构计算与施工图绘制软件 PKPK模块具有二维结构计算和钢筋混凝土梁柱施工图绘制两大功能:1 模块本身提供一个平面杆系的结构计算软件，适用于工业与民用建筑中各种规则和复杂类型的框架结构、框排架结构、排架结构，剪力墙简化成的壁式框架结构及连续梁，拱形结构，桁架等。 规模在30层，20跨以内。2 PK软件可处理梁柱正交或斜交、梁错层，抽梁抽柱，底层柱不等高，铰接屋面梁等各种情况，可在任意位置设置挑梁、牛腿和次梁，可绘制十几种截面形式的梁，可绘制折梁、加腋梁、变截面梁，矩形、工字梁、圆形柱或排架柱，柱箍筋形式多样。3 按新规范要求作强柱弱梁、强剪弱弯、节点核心、柱轴压比，柱体积配箍率的计算与验算，还进行罕遇地震下薄弱层的弹塑性位移计算、竖向地震力计算、框架梁裂缝宽度计算、梁挠度计算。4 按新规范和构造手册自动完成构造钢筋的配置。5 具有很强的自动选筋、层跨剖面归并、自动布图等功能，同时又给设计人员提供多种方式干预选钢筋、布图、构造筋等施工图绘制结果。6 可与“PMCAD”软件联接，自动导荷并生成结构计算所需的平面杆系数据文件。三、高层建筑结构空间有限元分析软件 SATWE1 SATWE采用空间杆单元模拟梁、柱及支撑等杆件。采用在壳元基础上凝聚而成的墙元模拟剪力墙。对于尺寸较大或带洞口的剪力墙，按照子结构的基本思想，由程序自动进行细分，然后用静力凝聚原理将由于墙元的细分而增加的内部自由度消去，从而保证墙元的精度和有限的出口自由度。墙元不仅具有平面内刚度，也具有平面外刚度，可以较好地模拟工程中剪力墙的实际受力状态。墙元的内部网格划分采用了基于四边形和三角形的混合形式，可以准确地模拟墙元之间的协调关系。2 对于楼板，SATWE给出了四种简化假定，即楼板整体平面内无限刚、分块无限刚、分块无限刚加弹性连接板带和弹性楼板。在应用中，可根据工程实际情况和分析精度要求，选用其中的一种或几种简化假定。3 SATWE适用于多层和高层钢筋砼框架、框架-剪力墙、剪力墙结构以及高层钢结构和钢砼混合结构。SATWE考虑了多、高层建筑中多塔、错层、转换层及楼板局部开洞等特殊结构形式。4 SATWE可完成建筑结构在恒、活、风、地震力作用下的内力分析及荷载效应组合计算，对钢筋砼结构、钢结构及钢-砼混合结构均可进行截面配筋计算或承载力验算。5 有多种施工模拟算法可供选用，可指定楼层施工次序，可考虑多个楼层一起施工。6 可以处理结构顶部的山墙和非顶部的错层墙。7 可进行上部结构和地下室联合工作分析，并进行地下室设计。8 SATWE所需的几何信息和荷载信息都从PMCAD建立的建筑模型中自动提取生成并有多塔、错层信息自动生成功能。SATWE还可接力复杂空间模型软件SPASCAD进行计算。9 SATWE完成计算后，可将计算结果下传给施工图设计软件完成梁、柱、剪力墙等的施工图设计，并可为各类基础设计软件提供各荷载工况荷载，也可传给钢结构软件和非线性分析软件。四、多、高层建筑结构三维分析程序 TAT TAT是采用薄壁杆件原理的空间分析程序，它适用于分析设计各种复杂体型的多、高层建筑，不但可以计算钢筋混凝土结构，还可以计算 钢一混凝土 混合结构、纯钢结构，井字梁、平框及带有支撑或斜柱结构。1 可计算框架结构，框剪和剪力墙结构、筒体结构。对纯钢结构可作P-效应分析；2 可以进行水平地震、风力、竖向力和竖向地震力的计算和荷载效应组合及配筋；3 可以与PMCAD联接生成TAT的几何数据文件及荷载文件，直接进行结构计算；4 可以进行动力时程分析，并可以按时程分析的结果计算结构的内力和配筋；5 对于框支剪力墙结构或转换层结构，可以自动与高精度平面有限元程序FEQ接力运行，其数据可以自动生成，也可以人工填表，并可指定截面配筋；6 可将计算结果下传给施工图设计软件完成梁、柱、剪力墙等的施工图设计，并可为各类基础设计软件提供各荷载工况荷载。五、复杂多层及高层建筑结构分析与设计软件 PMSAPPMSAP在程序总体结构的组织上采用了通用程序技术，在剪力墙单元、楼板单元的计算以及动力求解器等关键的分析技术上采用了先进的研究成果。PMSAP直接针对多层及高层建筑中所出现的各种复杂情形，其技术特点可概括如下：1 核心是通用有限元程序，可适应任意结构形式。对多塔、错层、转换层、楼板局部开洞以及体育场馆、大跨结构等复杂结构形式作了着重考虑。2 单元库中有13大类有限单元，包括二十几种有限元模型。一维单元有等截面和变截面的桁架杆、铁木辛科梁（柱）；二维单元包括三角形及四边形空间壳，任意多边形空间壳（楼板元）、简化模型墙、细分模型墙；三维单元提供48自由度的六面体等参元。此外还包括各种集中单元、罚单元、地基单元等。3 基于广义协调技术、可任意开洞的新型、高精度剪力墙单元。PMSAP的剪力墙单元，以广义协调技术为基础，其方案与SATWE截然不同。该墙元为基于四边形壳元的子结构式超单元，通过广义协调技术来满足墙与墙之间的协调性，并可按照用户指定的尺寸加密内部网格。该方案使得墙元的空间协调性和网格的状态同时得到保证，因而具有很高的计算精度和对复杂工程的适应性。4 对厚板转换层、板柱体系、斜板以及普通楼板的全楼整体式有限元分析与设计。PMSAP的弹性楼板单元，是一个基于三角形和四边形有限壳元的多边形子结构超单元，厚薄板通用，可按照用户指定的尺寸加密内部网格。楼板分析时严格考虑了楼层之间、房间之间的耦合作用以及地震作用的CQC组合，设计时考虑了楼板面内拉力或压力对配筋的影响，是复杂楼板体系设计的实用工具。5 具有梁、柱、墙、楼板的自动相互协调细分功能，从而保证梁-楼板、墙-楼板、墙-柱之间的变形协调性。6 有多种施工模拟算法可供选用，可指定楼层施工次序，可考虑多个楼层一起施工。7 对竖向地震提供振型分解反应谱分析；可考虑三向地震波的弹性时程分析。8 提供梁、柱、墙、楼板等所有类型单元的温度应力分析及相应设计。9 具有整体刚性、分块刚性、完全弹性等多种楼板变形假定方式。10 配备了快速的广义特征值算法（Mritz法），效率数倍于子空间迭代法。11 具有三维与平面相结合的功能完备的图形后处理。12 PMSAP的计算结果可传给施工图软件、基础软件、钢结构软件和非线性分析软件。六、多层及高层建筑结构弹塑性静、动力分析软件 PUSH&EPDAPUSH&EPDA（简称EPDA）软件可对结构进行罕遇地震作用下的弹塑性静力和动力分析，以了解结构的抗震性能，确定薄弱层位置并进行罕遇地震作用下结构的弹塑性变形验算。1 PUSH&EPDA可适用于多、高层混凝土结构、钢结构、钢管混凝土结构、型钢混凝土结构等多种结构形式。2 PUSH&EPDA所采用的材料本构关系力求做到准确和符合中国规范。钢材的本构关系采用双折线，用户可以控制塑流段的切线模量。混凝土的本构关系给出了双折线和三折线两种形式，可以考虑材料的受拉开裂、裂缝闭合、压碎退出工作等混凝土材料所特有的复杂特性；其中的三折线滞回本构关系是按照我国混凝土规范、采用等能量法等效得到的，有着较高的拟和精度。3 梁、柱、支撑等一维构件采用纤维束模型模拟，剪力墙用弹塑性墙元模拟。4 PUSH&EPDA可以考虑P-效应，以适应高、柔结构。5 静力和动力模块分别采用波前法和PCG法进行线性方程组求解，效率较高。6 动力方程积分方法提供Wilson-法和Newmark-法两种选择。非线性方程组求解可采用Full-Newton-Raphson迭代或Modified-Newton-Raphson迭代两种方案。七、高精度平面有限元框支剪力墙计算及配筋 FEQ 本程序可对高层建筑中的框支托梁作补充计算，采用高精度平面有限元方法计算托梁各点的应力和内力，并按规范要求作内力组合及配筋计算，同时可计算墙体与托梁联接处的加强筋。本程序可独立使用，也可与TAT接力运行，使用方便。八、楼梯计算机辅助设计软件 LTCAD适用于单跑、二跑、三跑的梁式及板式楼梯和螺旋及悬挑等各种异形楼梯。可完成楼梯的内力与配筋计算及施工图设计，画出楼梯平面图，竖向剖面图，楼梯板，楼梯梁及平台板配筋详图。LTCAD可与PMCAD或APM连接使用，祗需指定楼梯间所在位置并提供楼梯布置数据,即可快速成图。九、剪力墙结构计算机辅助设计软件 JLQ设计内容包括剪力墙平面模板尺寸，墙分布筋，墙柱、墙梁配筋。提供两种图纸表达方式，第一种是剪力墙结构平面图、节点大样图与墙梁钢筋表达方式；第二种是截面注写方式。从PMCAD数据中生成剪力墙模板布置尺寸，及从高层建筑计算程序TAT或SATWE中读取剪力墙配筋计算结果。十、钢筋混凝土基本构件设计计算软件 GJ根据规范准确计算钢筋砼梁、柱、墙等构件在拉、压、弯、扭、剪等受力下的配筋、变形及裂缝，完成构件及节点的抗震设计及验算。GJ可完成挑檐、雨篷、阳台、过梁、挑梁及墙梁等砖混结构中出现的砼构件的设计计算及施工图绘制。软件使用方便快捷、正确可靠，是设计人员的好帮手。十一、基础CAD设计软件 JCCAD（S-5模块） JCCAD是建筑工程的基础设计软件。主要功能如下：1) 可完成柱下独立基础、墙下条形基础、弹性梁、带肋筏板、柱下平板（板厚可不同）、墙下筏板、柱下独立桩基承台基础、桩筏基础、桩格梁基础及单桩的设计。同时还可完成由上述多类基础组合起来的大型混合基础设计；2) 可设计的独基的形式包括 倒锥型、阶梯型、现浇或预制杯口基础、单柱、双柱、或多柱的联合基础；条基包括 砖条基、毛石条基、钢筋混凝土条基(可带下卧梁)、灰土条基、混凝土条基及钢筋混凝土毛石条基；筏板基础的梁肋可朝上或朝下；桩基包括预制混凝土方桩、圆桩、钢管桩、水下冲(钻)孔桩、沉管灌注桩、干作业法桩和各种形状的单桩或多桩承台。3) 可继承上部结构CAD软件生成的各种信息。 从PMCAD软件生成的数据库中自动提取上部结构中与基础相连的各层的柱网、轴线、柱子、墙的布置信息。软件还可读取PMCAD、PK、TAT、SATWE和PMSAP软件计算生成的基础的各种荷载，并按需要进行不同的荷载组合。自动读取的上部结构生成的基础荷载可以同人工输入的基础荷载相互叠加。此外软件还能够提取绘制柱施工图生成的柱钢筋数据，用来画基础柱的插筋。4) 对于整体基础，如交叉地基梁、筏板、桩筏基础，软件提供了三种方法来考虑上部结构对基础的影响。可供选择的方法有上部结构刚度凝聚法、上部结构刚度无穷大的倒楼盖法和上部结构等代刚度法。5) 有较强的自动设计功能。诸如可根据荷载和基础设计参数自动计算出独立基础和条形基础的截面积与配筋、自动进行柱下承台桩设置、自动调整交叉地基梁的翼缘宽度、自动确定筏板基础中梁翼缘宽度。能自动作独立基础和条形基础的碰撞检查，若发现有底面迭合的基础自动选择双柱基础、多柱基础或双墙基础。同时程序又留有充分的人工干预功能，使软件既有较高的自动化程度，又有极大的灵活性。6) 对基础结构分析计算提供多种计算模型。如交叉地基梁可采用文克尔模型-即普通弹性地基梁模型进行分析，又可采用考虑土壤之间相互作用的广义文克尔模型进行分析。筏板基础可按弹性地基梁有限元法计算，也可按MINDLIN理论的中厚板有限元法计算。桩筏筏板有限元方法可以解决天然地基、常规桩基、复合地基、复合桩基等基础计算，并新增后浇带对内力、配筋的影响。筏板的沉降计算提供了规范的假设附加压应力已知的方法和刚性底板假定、附加应力为未知的两种计算方法。7) 有很强的交互和施工图绘图功能。 平面图菜单画出所布置的基础，画出筏板钢筋，标注各种尺寸、说明。对地基梁提供平法、梁立剖面详图两种画法出施工图。画详图菜单可绘出独基、条基、连梁、桩基、承台的大样图，以及地沟图、电梯井图、轻质隔墙图等。十二、箱形基础CAD BOXBOX软件可对三层以内任意不规则形状的箱形基础进行结构计算和五、六级人防设计计算，并可绘制出结构施工图。结构设计计算内容包括：按箱形规程和人防规范等要求，进行基础沉降与反力计算，箱基整体与局部的弯矩及配筋计算，墙体、洞口、过梁等内力及配筋计算。结构施工图包括：各层顶板和底板与墙体的配筋图、大样图、洞口图等。本程序可与PMCAD和TAT或SATWE接力计算，数据共享，无需填写数据文件。计算结果有图形显示，可随时对计算结果和施工图进行干预。十三、复杂楼板分析与设计软件 SLABCAD复杂楼板分析与设计SLABCAD（简称SLAB）软件可完成板柱结构、厚板转换层结构、楼板局部开大洞结构、以及大开间预应力板结构等复杂类型楼板的计算分析和设计。它接力PMCAD的模型数据和SATWE的全楼三维计算结果，依次对板柱体系等复杂楼板部分的结构楼层作楼板的设计。十四、钢结构计算和绘图软件 STSSTS软件可以完成钢结构的模型输入，截面优化，结构分析和构件验算，节点设计与施工图绘制。适用于门式刚架，多、高层框架，桁架，支架，框排架，空间杆系钢结构（如塔架、网架、空间桁架）等结构类型。还提供专业工具用于檩条、墙梁、隅撑、抗风柱、组合梁、柱间支撑、屋面支撑、吊车梁等基本构件的计算和绘图。STS软件可以独立运行，也可以与PKPM系列其他软件数据共享，配合使用。STS三维模型数据可以接口SATWE、TAT、或PMSAP来完成钢结构的空间计算与构件验算，可以接口JCCAD完成基础设计。STS二维模型数据也可以接口JCCAD完成独立基础设计。STS软件可以用三维方法和二维方法建立结构模型。软件提供70多种常用截面类型，以及用户自绘制的任意形状截面，构件可以是钢材料，也可以是混凝土材料；因此软件适用于钢结构以及钢与混凝土混合结构的设计。常用钢截面包括各类型的热轧型钢截面，冷弯薄壁型钢截面，焊接组合截面（含变截面），实腹式组合截面，格构式组合截面等类型。程序自带型钢库，用户可以对型钢库进行编辑和扩充。STS的二维设计程序“PK交互输入与优化计算”用于门式刚架、平面框架、框排架、排架、桁架、支架等结构的设计。可以计算“单拉杆件”；可以定义互斥活荷载；进行风荷载自动布置；吊车荷载包括桥式吊车荷载、双层吊车荷载、悬挂吊车荷载；可以考虑构件采用不同钢号；通过定义杆端约束实现滑动支座的设计；通过定义弹性支座实现托梁刚度的模拟；通过定义基础数据实现独立基础设计。内力分析采用平面杆系有限元方法；可以考虑活荷载不利布置；自动计算地震作用（包括水平地震和竖向地震）；荷载效应自动组合。可以选择钢结构设计规范、门式刚架规程、冷弯薄壁型钢设计规范等标准进行构件强度和稳定性计算。输出各种内力图、位移图、钢构件应力图和混凝土构件配筋图，输出超限信息文件、基础设计文件、详细的计算书等文档。可以进行截面优化，根据构件截面形式，软件可以自动确定构件截面优化范围，用户也可以指定构件截面优化范围，软件通过多次优化计算，确定用钢量最小的截面尺寸。对于门式刚架结构，提供了三维设计模块和二维设计模块。STS的门式刚架三维设计，集成了结构三维建模，屋面墙面设计，刚架连接节点设计，施工图自动绘制，三维效果图自动生成功能。三维建模可以通过立面编辑的方式建立主刚架、支撑系统的三维模型；通过吊车平面布置的方法自动生成各榀刚架吊车荷载；通过屋面墙面布置建立围护构件的三维模型。自动完成主刚架、柱间支撑、屋面支撑的内力分析和构件设计，自动完成屋面檩条、墙面墙梁的优化和计算，绘制柱脚锚栓布置图，平面、立面布置图，主刚架施工详图，柱间支撑、屋面支撑施工详图，檩条、墙梁、隅撑、墙架柱、抗风柱等构件施工详图。通过门式刚架三维效果图程序，可以根据三维模型，自动铺设屋面板、墙面板以及包边；自动生成门洞顶部的雨蓬；自动形成厂房周围道路、场景设计；交互布置天沟和雨水管；快速生成逼真的渲染效果图，可以制作三维动画。门式刚架二维设计，可以进行单榀刚架的模型输入，截面优化，结构分析和构件设计，节点设计和施工图绘制。对于多高层钢框架结构，STS可以接SATWE、TAT、或PMSAP的空间分析结果来完成钢框架全楼的梁柱连接、主次梁连接、拼接连接、支撑连接、柱脚连接、以及钢梁和混凝土柱或剪力墙等节点的自动设计和归并，绘制施工图。提供的三维模型图可以从任意角度观察节点实际模型。可以统计全楼高强度螺栓用量和钢材用量，绘制钢材订货表。三维框架施工图根据不同设计单位的出图要求，可以绘制设计院需要的设计图（包括基础锚栓布置图，平面、立面布置图，节点施工图等），绘制制作加工单位需要的施工详图（包括布置图，梁、柱、支撑构件施工详图）。对于平面框架、桁架（角钢桁架和钢管桁架）、支架，STS可以接力分析结果，设计各种形式的连接节点，绘制施工图。节点设计提供多种连接形式，由用户根据需要选用。软件绘制的施工图有构件详图和节点图，可以达到施工详图的深度。STS的复杂空间结构建模及分析软件，可以完成空间杆系钢结构的模型输入、内力分析，构件验算，对塔架、空间桁架、网架、网壳可以快速建模。STS的工具箱提供了基本构件和连接节点的计算和绘图工具。可以完成各种截面的简支或者连续檩条、墙梁计算和绘图；屋面支撑、柱间支撑的计算和绘图；吊车梁的截面优化和设计以及绘图；各种连接节点的计算和绘图；钢梯绘图；抗风柱计算和绘图；蜂窝梁、组合梁、简支梁、连续梁、基本梁柱构件计算；型钢库查询与修改；图形编辑打印和转换。软件自动布置施工图图面，同时提供方便、专业的施工图编辑工具，用户可用鼠标随意拖动图面上各图块，进行图面布局。可用鼠标成组地拖动尺寸，焊缝，零件编号等标注，大大减少了修改图纸的工作量。十五、钢结构重型工业厂房设计软件 STPJ钢结构重型工业厂房设计软件STPJ能够完成钢结构重型工业厂房的二维模型输入、截面优化、结构分析、构件验算、连接节点设计和施工图绘制；可以进行重型工业厂房三维建模二维计算。开发成果于2006年10月31日通过建设部验收，验收委员会专家一致认为“钢结构重型工业厂房CAD软件填补了国内钢结构重型工业厂房设计、绘制施工图一体化CAD软件方面的空白，在技术上达到了国际先进水平”。该研究项目获2007年度华夏建设科学技术奖二等奖。STPJ软件适用于由实腹式组合截面柱，格构式组合截面柱，钢屋架或者实腹钢梁组成的重型工业厂房设计。实腹式、格构式组合截面共有30多种截面类型。软件采用人机交互方式定义复杂组合柱截面类型，定义荷载作用方式，计算吊车荷载作用，建立框排架结构模型，自动进行内力分析和荷载效应组合，按照钢结构设计规范、抗震设计规范等现行规范进行构件验算，对组合截面柱，进行整个构件以及分肢、缀条的强度，稳定性进行验算，用图形和文本的方式显示计算结果。接力内力分析结果，可以进行肩梁、牛腿、柱脚、人孔的连接设计，连接设计参数，连接形式通过人机交互定义，软件进行自动设计，主要设计结果可以用文本文件显示，便于用户进行查看和校核。针对用户不同需要，可以绘制连接节点施工图和构件施工详图，施工图可以达到用于直接加工的深度。截面类型丰富，定义方式简单，采用导出用户截面库的方法，可以建立自己的常用截面，其他工程可以直接使用这个用户截面库中包含的截面。格构式组合截面分肢和缀条可以采用不同钢材，缀条可以采用角钢和剖分T型钢，剖分T型钢缀条可以设置附加缀条。可以设计钢筋混凝土双肢柱（包括平腹杆和斜腹杆类型）。分肢可以为钢管混凝土截面。软件对于吊车荷载的定义和布置通过人机交互方式实现，可以根据吊车资料计算出吊车工作对于柱的作用力，形成吊车荷载，吊车荷载布置时不用考虑其他跨的影响，各跨之间的吊车荷载作用效应组合由软件根据荷载规范自动考虑。可以考虑双层吊车的布置和组合。内力分析和荷载效应组合由软件自动进行。钢结构组合截面柱的构件设计根据钢结构设计规范要求，排架柱平面内计算长度系数由程序根据规范自动确定，可以进行整个构件以及分肢、缀条的强度，稳定性验算，长细比，板件宽厚比控制，可以考虑有效截面计算。对于软件能够定义的截面，基本都可以进行连接设计，包括插入式柱脚，整体式柱脚，分离式（轻型、中型、重型）柱脚；圆形和方形人孔设计（包括人孔两侧分肢的强度和稳定性验算）；实腹式、格构式组合截面的肩梁，牛腿设计，梁与柱连接设计，梁与梁拼接设计。肩梁设计时，考虑边列柱、中列柱的不同情况，根据柱内力和吊车荷载数据，考虑了吊车梁为突缘支座和平板支座的不同形式，自动确定盖板、腹板的规格尺寸，细部连接和焊缝设计根据相关设计手册规定，进行了详细的计算和输出；计算时考虑了板件的开槽和局部加强，在施工图中都可以绘制出来。连接设计后，可以进行施工图绘制。可以选择绘制连接节点施工图，或者构件施工详图。连接节点施工图表示了节点的细部连接，图纸数量较少，适用于大设计院的出图方式。钢结构加工单位依据节点施工图提供的信息再进行构件详图的绘制。对于钢结构加工单位，可以选择绘制构件详图，图纸信息非常细致，可以达到直接用于加工的深度。为了便于进行单个节点的设计，软件还提供了排架节点设计工具，在人机交互输入截面规格和内力等相关参数，选择节点连接方式后，可以立即进行单个节点的设计，显示计算结果文件，并且可以绘制节点施工图和三维模型图。新增三维建模二维计算方法，可以建立重型工业厂房的整体模型，自动完成主排架，柱间支撑，屋面支撑的计算。自动考虑荷载传导和托梁刚度，适应抽柱结构的计算。十六、钢结构详图设计软件 STXT钢结构详图设计软件STXT能够完成钢结构的三维模型输入，根据钢结构设计图，快速的建立节点连接，向建筑施工或制造加工单位，提供用于加工和安装施工的图纸。软件适用于轻型钢结构门式刚架，钢结构框架结构类型的施工详图设计。梁、柱、支撑截面类型为焊接组合截面或热轧型钢截面。结构三维模型输入提供两个方法，即门式刚架三维模型输入方法和框架三维模型输入方法。门式刚架三维模型输入方法采用以标准立面建立、复制的建模方式，适用于门式刚架，立面比较相似的框架结构，以及框架顶层为门式刚架的结构。框架三维模型输入方法采用以标准层建立、复制、组装的建模方式，适用于各种框架结构，以及复杂钢结构的建模。门式刚架三维模型输入可以建立主刚架、支撑系统、屋面墙面围护系统的三维模型，STXT可以完成刚架连接节点设计，支撑系统与刚架的连接设计，檩条、墙梁、隅撑与刚架构件的连接设计，墙架构件的连接设计。钢结构详图设计菜单的基本功能是：可以人机交互快速建立柱脚、梁柱连接、主次梁连接等节点连接数据；也可以输入构件端部设计内力，自动进行节点连接设计；节点连接数据建立后，可以进行全楼归并；自动绘制平面布置图，立面布置图；自动绘制全楼节点施工图；自动绘制全楼构件加工详图；自动绘制零部件加工详图和材料清单；自动管理平面布置图，立面布置图，加工详图等图纸资料。钢结构详图设计软件STXT可以单独使用，也可以和PKPM结构设计软件配合使用。如果结构设计是采用PKPM软件完成，即建模采用PMCAD或者STS，设计采用三维分析软件SATWE、TAT或者PMSAP完成时，详图设计软件可以直接读取PMCAD或STS建立的三维模型，不用用户重新建立结构模型；也可以读取三维分析软件的设计内力，自动完成全楼节点设计，用户可以在这个基础上进行交互修改。十七、温室结构设计软件 GSCAD温室结构的类型主要有日光温室，大屋脊温室，文洛式温室，拱形温室，锯齿型温室。主体结构采用钢结构，覆盖材料有PC板，玻璃，薄膜，充气膜等。可用于蔬菜栽培、花卉栽培、养殖、观赏休闲等用途。温室结构CAD软件GSCAD是PKPM软件的一个功能模块，可以完成各种温室结构的快速建模、自动进行截面优化、结构计算、基础设计、材料统计、绘制平面图、立面图、构件详图和零件加工图。软件将温室结构分为标准形式和非标准形式。标准形式温室有30多种类型，可以自动完成建模、优化、计算、施工图绘制。 非标准形式温室需要通过人机交互建立模型，只能完成建模，优化，计算，不能进行施工图绘制。（1） 标准形式温室五大温室类型标准形式的各种跨度如下表：温室类型形式标准跨度1、日光温室焊接式6.5m，7m，7.5m，8m，9m，10m装配式6.5m，7m，7.5m，8m，9m，10m几字型钢8m，9m2、大屋脊结构PC板覆盖8m，9.6m，10m薄膜覆盖8m，9.6m3、文洛式结构PC板覆盖6.4m，8m，9.6m，10.8m，12m玻璃（单层、双层）覆盖6.4m，8m，9.6m，12m4、拱形结构PC板覆盖8m，9.6m薄膜覆盖，单层膜6m，8m，9.6m薄膜覆盖，双层膜8m薄膜覆盖，充气膜8m，9.6m5、锯齿形单锯齿形9.6m双锯齿形9.6m对于标准形式温室，GSCAD软件可以完成以下功能： 快速建模。对于五大温室类型（日光温室、大屋脊结构温室、文洛式结构温室、拱形结构温室、锯齿型温室）的标准形式，软件提供了快速建模功能。在用户选定温室类型，输入温室的跨度、开间、肩高、脊高、覆盖材料、截面类型、荷载等参数后，软件可以快速建立温室结构的三维模型。可以通过平面、立面、透视、实体渲染方式查看结构模型。 荷载自动导算。软件可以自动将屋面恒荷载、活荷载（雪荷载）、风荷载根据荷载传递途径导算到构件和节点。可以通过人机交互进行荷载修改、添加和删除。 结构自动计算。对于檩条、水槽、各榀框架自动进行内力分析和结构计算，计算结果用图形和文本的方式显示。 构件截面优化。根据结构模型和荷载情况，可以进行立柱、组合梁、桁架等构件的截面优化，得到满足设计要求而且用钢量最小的截面尺寸。 施工图绘制。根据结构模型，自动绘制五大温室类型各种标准形式的温室平面图、立面图、构件详图和零件加工图。 通过模板管理，易于扩展。五大温室类型标准形式都通过模板文件和模板施工图的方式快速建模，用户通过修改模板文件和模板施工图，可以方便的实现功能扩展。（2） 非标准形式温室对于非标准形式（包括非标准跨度，不同类型温室组合，以及温室和门式刚架组合形式等），用户可以通过人机交互建模，或者在快速建模的基础上进行编辑修改来形成数据模型。软件可以进行计算和截面优化，用图形和文本的方式显示计算结果。但是非标准形式温室的施工图不能自动绘制。十八、预应力混凝土结构设计软件 PREC PREC可完成钢筋混凝土预应力结构的预应力筋线型设计、结构分析计算及结构施工图设计。利用PMCAD的全楼建模数据和荷载数据，补充输入预应力设计的有关信息，根据结构布置和荷载状况自动生成预应力筋线型，并可人工修改，操作简便。预应力结构的分析计算是在TAT、SATWE 和PK软件上扩展了预应力的计算功能，因此PREC可用二维模型、也可用三维模型进行分析计算。可处理的预应力筋线型有抛物线型、折线型、直线型等八种线型，每个构件上可布置多种线型，以适应构件承担的不同的荷载状况。施工图给出预应力筋线型图、预应力筋束形坐标图、普通钢筋的配筋图。框架部分可对有粘结及无粘结预应力框架、连续梁和等代框架的板柱体系进行结构设计与施工图绘制。PREC也可用于等代框架的非预应力板柱结构设计。软件根据所布预应力筋自动计算预应力等效荷载，分析预应力综合内力与次内力，验算恒载、活载、风载、地震作用多种组合下的极限承载力，验算长期荷载和短期荷载组合下的挠度、抗裂度和裂缝宽度。软件还有冲切验算与施工阶段验算功能。软件完成全部计算后，自动绘制出预应力框架结构的施工图。本软件的有关计算公式和计算方法满足无粘结预应力混凝土结构技术规程、混凝土结构设计规范、部分预应力混凝土结构设计建议的要求，同时可根据用户要求和有关规范的修订，随时增加各种新的计算方法和公式。十九、砌体结构辅助设计软件 QITI砌体结构辅助设计软件QITI，将05版PKPM结构软件中与砌体结构相关的设计、计算及绘图软件模块进行了整合和重组，集成一个新的软件。可以完成多层砌体结构、底框-抗震墙结构和配筋砌块砌体小高层建筑的结构分析计算和辅助设计的全部工作，包括结构模型及荷载输入、结构分析计算以及施工图设计等。砌体结构的材料包括烧结砖、蒸压砖和混凝土小型空心砌块。本软件功能集中，流程清晰，操作方便。 利用PKPM系列中成熟的图形交互建模技术，快速建立建筑结构的模型，自动完成荷载导算，通过交互方式完成砌体结构各种信息的补充和修改。根据规范要求自动完成多层砌体结构的抗震计算及砌体的受压计算、局部承压计算以及墙体高厚比验算，计算中可按规范考虑构造柱、芯柱的作用。软件采用了“并联式”操作模式，用户可以随意修改计算参数，随意修改构造柱、芯柱信息，随意挑选某一楼层查看计算结果。根据规范要求完成底框-抗震墙结构在恒、活、风荷载和地震作用下的结构分析和构件内力配筋计算，按照规范要求自动计算出层间刚度比，自动进行各种地震作用的调整，可考虑框架托梁的墙梁作用。可按平面表示法和其它方法完成底框梁、柱和混凝土剪力墙施工图设计。QITI完成配筋砌块砌体小高层建筑的建模、芯柱布置、排快设计以及墙体计算信息生成，根据规范规定完成整体结构分析和内力计算，完成配筋砌块剪力墙的配筋计算，衔接结构分析计算结果完成配筋砌块剪力墙芯柱边缘构件的详图设计，解决了此类结构设计中最关键的技术问题，帮助用户顺利完成此类结构的设计工作，设计中还可引用上海市的地方设计标准。根据国家设计规范和标准图集，完成砖混结构圈梁、构造柱详图的设计，完成混凝土小型空心砌块的芯柱平面图和芯柱节点详图设计。根据有关规程中对墙体排块的要求，自动完成混凝土小型空心砌块墙体模数或非模数情况下的排块设计，可绘制任意部位的墙体排块详图，自动统计出全楼各种规格的砌块数量。QITI可完成阳台、挑沿、雨蓬、悬挑梁、墙梁、圆弧梁等经常出现在砌体结构中的混凝土构件的内力、配筋计算以及施工图设计。二十、烟囱分析设计软件Chimney按照2003年新的烟囱设计规范（GB 50051-2002）编制二十一、筒仓结构设计分析软件SILO筒仓结构是一种工业构筑物，广泛应用于煤炭、电力、冶金、建材和粮食等工业系统，用来贮存各种用途的散料。由于其结构形式不同于一般的梁板结构，所以筒仓被称为特种结构或特种构筑物。筒仓结构设计和计算比较繁冗和复杂。为方便广大土建技术人员从事筒仓结构的分析与设计，PKPMCAD工程部依照现行钢筋混凝土筒仓设计规范，编写了专门针对筒仓的分析设计软件 SILO。该软件采用PMSAP中的平面壳单元来模拟仓壁和筒壁的力学性能，具有较高的计算精度和效率。14 建筑部分 一、三维建筑设计软件 APM三维建筑设计软件APM是一个建筑方案设计及建筑平面、立面、剖面、透视施工图和总图设计的CAD软件。APM与PKPM结构、设备等软件采用相同平台，建筑设计的全部数据均可传给结构设计、设备设计、节能设计及概预算，特别方便了设计单位中各个专业的密切配合，协同设计，提高设计效率。APM不用Autocad即可快捷的完成建模和施工图，不用3DMAX亦可完成渲染与动画。APM的输入方式是三维直观的，软件提供了一种动态实时漫游功能，使用户可以即时看到具有光照效果的立体建筑模型。APM智能完成建筑平、立、剖面和大样施工图，并可绘制建筑总平面图和鸟瞰图。提供丰富的图形库和菜单自动标注与画图。APM提供各种分析和统计功能，既有房间的建筑面积和使用面积，各层和全楼门窗表的统计，也有几栋建筑的日照分析。APM提供了大量的二维、三维图块库和渲染动画所需的纹理、背景和前景图像库。二、建筑软件ABD新版 ABD 08ABD是全国知名的建筑设计软件，ABD 08是PKPM系列基于AutoCAD平台的软件之一。可以完成从方案到扩初再到施工图等各阶段的建筑平、立、剖、详图、总图，即适用于民用建筑设计，也适用于工业建筑设计及公共建筑的设计。ABD也可基于AutoCAD 20002006平台工作。与PKPM结构设计软件充分集成，能实现与PKPM结构软件的双向无障碍连接。ABD提供了一种由平面施工图入手，平面施工图与模型一体的工作方式，淡化了平面与模型的关系。ABD准备了丰富、细腻的建筑构件，即满足施工图的多变，又满足模型设计的需求。软件的绘图界面简捷，自动化程度高，突出常用操作与适应复杂需求兼顾。ABD集AutoCAD通用命令、ABD专用命令、夹点等多种编辑方式于一体，使图形的编辑修改工作的通用性、专业性都很强。- 32 -三、三维建筑造型大师软件 3DMODEL（简称3DM）三维建筑造型大师软件3DMODEL专门用于复杂建筑三维造型，可用于建筑方案设计、规划景观设计、装修设计等方面。软件界面简洁，操作直观方便，易学易用。它采用鼠标停靠加亮选择方式，提高了选择实体的准确性；特有的动态工作基面和坐标系，使空间做图更加方便；自动合成和动态牵动功能使三维造型更随心所欲。软件提供的选择预览、选择局部的隔离、智能辅助线、洞口生成、线转杆、曲面造型、布尔计算等功能满足了复杂建筑造型常见需求。通过参数智能生成墙、柱、门窗、窗扇、屋顶、老虎窗、方砖铺砌、拼花、楼梯、网架、飞檐、亭顶、坡道、路砑、台阶等。软件配景布置灵活方便，可在瞬间生成精美的渲染图像，并可以轻松地制作虚拟现实动画。可导入、导出DWG及3DS文件，导入PKPM建筑APM、结构PMCAD设计软件生成的数据模型。四、“佳园”园林景观设计软件GARLAND（简称GLD）“佳园”园林规设计软件GARLAND采用完全自主知识产权的三维CAD平台，具有三维场地设计及分析、建筑造型、种植设计、景观设计、地形数据及植物数据分析等功能。专为园林设计单位开发的种植功能，以植物数据库为基础，涵盖了各类常见的种植方式。在种植完成后，软件可即时生成苗木统计表。地形分析模块，具有多种导入地形点方式，并可快速生成地形网面。可进行坡度分析、高程分析、朝向分析和水流分析。地形改造功能可在原有地形上进行挖、填操作，并能自动统计土方量。景观设计部分可完成各种复杂的三维建筑形体、地块、道路和园林小品的设计。施工图绘制模块，提供了丰富的绘图和编辑菜单，专业的标注功能，可完成标注尺寸、写中文说明、填充图案、插入图块、打印出图等工作。并可完成彩色平面渲染图。软件提供实景漫游功能，渲染和动画功能可即时将设计结果渲染生成精美的彩色真实感效果图和动画。五、三维日照分析软件 SUNLIGHT（简称SLT）三维日照分析软件Sunlight是2004年国家863重点科研课题技术成果，2005年建设部重点科研课题，是唯一被列入2006年建设部节能省地型建筑推广应用技术目录的日照软件，2007年荣获建设部华夏建设科技进步三等奖，是国家建筑工程质量监督检验中心检测工作应用软件。软件提供三维建筑实体精确建模，并可导入Autocad的DWG文件。软件参照国家及各地区有关日照的相应标准及规范，以三维实体体量模型作为分析数据依据，采用太阳位置计算公式、日影原理、光线返回法、阴影轮廓法等技术，提供空间点分析、太阳棒影图和日照圆锥、分析遮挡建筑和被遮挡建筑、平面等日照时线、线上点日照时间分析、任意面等时线、瞬时阴影轮廓、主客体遮挡范围计算、建设前后窗日照情况比较、自动填写日照分析报告模版等常用日照分析功能。并提供拟建建筑最大容积计算、玻璃幕墙一次反射光计算、遮阳板形状分析、太阳辐射热和天空散射热计算等扩展功能。软件可生成真实感瞬时阴影渲染图、全天日照时段阴影动画。六、中国古典建筑设计软件 GUCAD（简称GUD）中国古典建筑设计软件GUCAD是在深入分析中国古典建筑的各种营造法式和做法则例的基础上，总结规律编制的专业设计软件，用户可通过输入参数自动生成各类古建模型，包括庑殿建筑、重檐建筑、歇山建筑、硬山建筑、悬山建筑、山门、垂花门、楼、阁、塔、榭、亭子、牌楼、影壁、游廊、墙、花窗等，软件采用数据库管理，设计人员可随意调整式样、间数、尺寸、纹理等参数，软件中的所有模型均为三维实体，局部造型细致准确，全部采用精美的彩色纹理贴图。通过剖切命令可以快速生成平、立、剖面图。主体框架可接力PKPM结构设计软件进行结构分析。提供丰富的古建模型和小品库，具有真实感动态浏览、渲染和动画功能。七、三维居住区规划设计软件 Planning3d三维居住规划设计软件Planning3d是根据建筑和规划设计的需要专门开发的专业设计软件，可用于居住区规划设计、城市规划设计、城市景观分析以及房地产前期方案评估等方面。它以三维图形平台为基础，采用三维模型建立及分析手段，提供三维地形模拟、地形分析、地形挖填与场地平整、道路设计、地块定义、建筑单体布置、建筑信息处理、种植与绿化设计、动态设计数据统计计算、日照评估、设计分析结果真实感模拟表现、各类施工图绘制等功能。软件中采用了三维建模技术、数字地形模型构建技术、复杂边界条件区域搜索技术、板块道路生成技术、建筑信息模型技术、指标动态监控技术、空间面片数据分析与优化技术、返回光线计算、动态阴影模拟技术以及瞬时渲染技术等关键技术，实现了高效的设计数据管理与直观的三维效果展示。八、三维建筑装修设计软件 DEC三维建筑装修设计软件DEC包括了建筑造型、平面图录入，三维虚拟现实、室内外装修、统计算量等多个方面，适用于建筑设计及装修设计人员，也适用于效果图制作人员。三维建模适用于任意复杂建筑造型。其中的通用建模部分可制作各种点、线、面、体、洞口，并可完成螺旋线、徒手线、样条曲线、星形、花瓣形、多截面放样、变截面放样、复合体外轮廓面、立体文字等特殊造型。专业建模部分包括了生成直轴线及圆弧轴线、墙、门窗、墙上腰线、格构、柱、平面任意拼花、楼梯、台阶、阳台、挑檐、坡屋顶、老虎窗、空间网架等，室内设计则包含了建造拼花、布置角线、跌级天棚、筒灯等装修功能。软件在建模过程中提供了动态实时漫游、渲染和动画功能。施工图绘制模块提供了丰富的绘图和编辑菜单，以及专业的标注功能。九、场地工程软件 SITE场地工程软件SITE包含地形数据前处理，地形设计和改造以及土方计算三大模块，适用于规划设计、建筑总图及场地设计、风景园林地形设计、施工土方计算、工程量概预算等专业人员。该软件基于三角形网面算法（TIN）进行真实地形模拟，可直接读取测绘仪器生成的高程数据或导入等高线图等测绘图形文件，根据对原始测绘数据的数据分析及专业化处理，能够快速准确地建立原始TIN地形，并在此基础上进行地形改造。可分别对设计区域生成独立的TIN设计地形，并通过设计TIN之间的合并运算得到多次改造的最终结果。地形改造设计提供了场地平整、场地挖填及护坡设计等手段。软件提供网格法土方计算功能，各网格点的原始高程和设计高程可由程序从原始地形和改造的最终地形上自动获取，也可按施工单位常用的人工输入方式录入，计算结果准确。同时，软件还提供了基于插值和跟踪算法的等高线生成算法以及对地形表面进行光滑显示的功能。设备部分 一、建筑设备设计软件的功能1. 建筑底图来源和生成1）读取AutoCAD的DWG平面图形文件，将其转换为楼层布置模型并组装全楼。可以在不进入AutoCAD平台情况下直接读取DWG平面图形文件，操作简便。2）直接使用PKPM三维建筑设计软件APM或ABD生成的建筑模型数据。3）系统同时提供方便易用的建筑模型输入工具。2. 快速方便布置管线设备多种管线布置方式，方便布置水管、风管道、电线，快速插入阀门、附件、灯具、配电箱。3. 计算绘图一体直接从平面图获取计算数据，自动进行空调采暖负荷计算、管道水力计算、散热器选择计算；自动进行电气负荷计算、照度计算、线径选择计算。4. 施工图自动标注功能根据平面图信息，自动进行专业标注。5. 自动生成系统图自动生成空调通风、采暖、给排水系统轴测图，自动生成本楼或全楼电气箱盘系统图。6. 自动统计设备及主要材料自动统计设备及主要材料，自动绘制和填写设备材料表。7. 文本编辑功能 自动生成设计施工总说明，并对说明进行修改。自动统计施工图目录，自动生成国家标准图目录，自动生成图例。8. 建有开放的图形数据库建有开放的工程图形数据图库，可以方便地扩充图形数据。二、 建筑设备设计软件各模块简介（一）给水排水设计软件 WPM完成给水、排水、中水、雨水、热水、冷却水、蒸汽、凝结水、消火栓系统以及自动喷洒系统的设计；自动进行室内管网水力计算；简便快捷地标注管径、标高、文字、立管、介质流向标注方法；自动生成系统图；自动产生大样图；自动处理管道之间的遮挡问题。（二）建筑采暖设计软件 HPM两种设计负荷计算模式，交互方式和自动从建筑模型提取数据方式，HPM进行采暖设计负荷计算；可进行单管采暖系统、双管系统、水平系统、热计量单管、热计量双管、蒸汽系统、地板辐射采暖系统的水力计算；自动生成45系统轴测图；具有详图设计功能; 可以自动处理管道之间的遮挡问题，具有自动消隐功能。（三）建筑通风空调设计软件CPM