[分享]：GTStrudl 钢结构设计

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1  GTSTRUDL概况

GTSTRUDL是一个世界级的CAE系统。为工程师提供了技术先进、有效、高可信度的并充分一体化的通用结构工程信息处理系统。





(1)    GTSTRUDL的主要特点

GTSTRUDL是结构工程师十分广泛采用的、先进的CAE/CAD系统。GTSTRUDL将网格自动化分、数据生成、有限元分析、钢结构设计、图形交互、结构数据库管理和分析结果决策等功能形成一个强大的信息处理系统。GTSTRUDL得到美国原子能管理委员会软件质量控制的资格认证。GTSTRUDL有如下主要功能和特点：

n 范围广泛的工程结构定义和模型化功能；      

n 丰富的杆件和有限元类型库；

n 局部和总体的直角、圆柱、和球面空间座标的自动网格生成功能；

n 各类结构信息数据的自动归纳和生成；

n 静力和动力结构（反应谱、瞬态、谐波及稳态）的有效分析处理；

n 先进、高效的方程求解器；

n 根据不同设计规范综合的钢结构和钢筋混凝土结构设计；

n 近海石油平台结构设计；

n 进行人机交互的分析/设计/显示/评估/再分析/再设计/……/最终评估，从而提高设计成果水平；

n 数据库查询和显示的交互功能；

n 用户控制的存储、检索及修改等数据库管理功能；

n 先进的图形显示功能；

n 软件不限制工程结构规模；

n 交互和批处理的任意组合；

n 英语及常用工程结构术语的人机通讯接口；

n 提供使工程结构设计具有最佳效益的环境；

n 在世界范围具有不同结构工程使用记载的强有力的应用软件技术。

(2) 容易掌握，使用前不需具备系统的计算机知识

GTSTRUDL是为满足重要结构计算、数据管理及做出评估的多种需要而编制的，将各种既方便又自然的人机通讯接口、数据生成、有限元分析、设计过程、图形显示和结构数据库管理及做出决定统一成为单一系统，因此容易掌握且使用时不需要使用者具有系统的计算机知识。

(3) 交互及批处理时有很强的通讯接口

GTSTRUDL提供英文编制的POL语言。POL语言使用方便且有效，使用时允许工程师使用熟悉的工程结构术语，不仅允许结构工程师输入数据，而且可实现交互式的分析/设计/显示/评估/再分析/再设计，直到得出优化的与具体工程求解相一致的结果。

(4) 实现交互、批处理的方式灵活

所有POL命令可以以任意有意义的顺序和组合给出，这些命令的执行可以采用交互和批处理的任意方式，以期得到计算机资源的最有效利用。

(5) 提供联机求助功能

为帮助GTSTRUDL的POL命令使用，提供了联机求助功能。

(6) 提供交互式菜单命令程序

工程师在不完全熟悉POL命令时还可以使用GTSTRUDL提供的菜单命令程序。根据用户对系统提示的响应建立POL命令。

GTSTRUDL总体功能

用  户











面向问题的语言(POL)通讯借口

扩展的人机通讯接口

可变的且扩展的单位(英制及公制)

任意组合的处理和交互执行模式

任意组合的







计算机硬件系列





                                    



计算机辅助工程结构数据库

框架和有限元分析

一般钢框架和输电塔设计

自动数据生成

数据库管理操作

钢筋混凝土框架设计

可选的结果处理

图  形 显  示

扩展的工程信息处理环境























(7) 技术进步

GTSTRUDL包含了许多最新技术水平的有限元分析、设计及图形程序，并与最新的计算机技术管理成就相结合，体现了结构分析、设计的最新和最可靠的技术成就。

(8) 提供了综合结构数据库管理功能

GTSTRUDL提供了一个综合结构数据库，以对工程师定义的问题进行一次或多次分析和设计。工程师设计使用GTSTRUDL的POL可以存储、恢复、显示、修改、补充、删除、激活或锁住数据库的任何信息，为工程师提供了反复进行分析/设计/显示/评估过程的有效的计算机工具。

(9) 提高效益

GTSTRUDL使工程师在数据准备、管理工程信息、掌握分析与设计过程、显示、反复整理结果数据时节省大量时间，并为工程师提供一种更加有效的环境，利用GTSTRUDL的POL及工程数据库，可以找到问题的解决办法，更加符合工程师的习惯和设计规定，并使工程师完成更多的决策性工作。因此，GTSTRUDL为工程师提供了更好的工程效益。

(10) 有效和经济地进行结构工程分析和设计

GTSTRUDL可帮助工程师更加有效和更经济地进行结构分析和设计。因为使用GTSTRUDL的工程师可以将更多的时间集中于需要发挥技术专长、经验和创造性的工作方面。这样，有利于工程师在设计评估中形成优化的结构性能和概念，使造价合理并与环境协调。

(11) 高度可靠的软件和服务

GTSTRUDL是一个具备全面支持的应用软件，用户将得到经常维护、不断更新和发展。由美国乔治亚州亚特兰大市乔治亚理工学院的GTICES实验室(GTISL)提供支持。GTISL拥有一批研究科学家，他们在结构理论、工程力学、结构设计、计算机科学和专业工程实践上都有广泛和长期的经验。

G T I S L系统实验室

大型一体化软件系统研究和开发中心

先进系统研究和开发

应用子系统研究和开发

教育和培训

质量保证和文件控制

技术支持(电话热线、

安装、面向专业支持等)

非 工 程

工    程

市政

项目控制管理

结构

实体

水文和流体

公路





































(12) 质量保证、质量监督和全面服务支持

由GTISL提出的GTSTRUDL支持和质量保证标准，是工业上最严格的标准。GTSTRUDL的软件鉴定程序完全符合美国原子能管理委员会的质量保证和质量控制规程。由GTISL提供的全面服务支持包括软件考核和鉴定、质量控制和保证、程序改进和功能提高，以及热线电话提供技术支持。

(13) GTSTRUDL应用实例

GTSTRUDL应用于范围十分广泛的结构工程分析、设计和数据处理。在政府机构、工业部门（包括建筑工程公司、建设公司、重工业及轻工业设计部门、能源工业设计部门和设备制造公司等）、教育系统，院校中，都用GTSTRUDL对各种结构进行框架和有限元分析及结构设计。包括：

n 复合平板、壳和三维实体结构；

n 各种工业结构；

n 商业及住宅建筑结构；

n 各种屋面系统；

n 大型塔桅结构，包括输电和通讯塔架等；

n 桥梁结构；

n 电厂结构，例如管道支架、电缆架、发电机基础、工作平台及压力容器等；

n 大型水工结构，如各种大坝和闸门结构等；

n 市政工程结构，如水库、蓄洪坝、下水管道、桥梁、交通设施及其他；

n 近海石油平台；

n 雷达反射器及其支撑结构；

n 管道接头应力分析；

n 机械制造及机械零件；

n 施工及建筑设备，如起重机结构、装载机、反向铲、运土机、钻机及其他；


竖向荷载下两铰拱显示在图形屏幕上挠曲弯矩和剪力图

n 交通设备及零件，如汽车和卡车构架及车体、火车车厢及连接器、飞机机翼和机身、船体结构及其他；

n 港口及码头结构；

n 大开孔容器；

n 其他结构。

http://www.hsw.com.cn/hswgt/generalview.htm

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钢结构设计


GTSTRUDL分析和设计功能与数据库管理相结合，可广泛地应用与各种钢结构设计，允许工程师按照设计习惯，反复进行分析/设计/显示/评估/再分析/再设计/……/决策过程。GTSTRUDL为工程师提供了最大的设计灵活性，向他们提供了一个当今最有效、功能最强的结构工程计算机辅助系统。



(1) 一般特点

有效得进行钢结构的杆件设计和规范检查，包括从各种截面表中选择杆件，符合不同钢结构设计标准规范，输出详细设计结果，选择杆件的表名、螺栓孔数据等。

可自动计算有效长度系数（KY和KZ）。

工程师设定几何约束处理方式（包括相对约束）。为了满足特殊的详细设计准则，可指定30多个杆件横截面特性和其他几何数据（如规定一组杆件的翼缘宽小于另一组杆件的最小高度）。杆件选择和检查程序将检查除现行设计规范外所加的几何约束。

为了满足其他设计要求，如降低设计成本、减少制造费用、降低构件装配复杂程度、减少现场错误等，可对杆件尺寸进行调整。调整可在限定杆件特性的基础上进行，例如，同一柱轴线上的柱与最大横截面的柱一致，框架结构同一层的梁与最大截面的梁一致。

按工程师的要求，各种详细设计和检查的结果都可汇总并输出。结果输出可以是简要的，它仅包括杆件控制截面处在临界设计荷载下的规范条款控制值；结果也可以是详尽的，他包括杆件每一截面处在每种激活的荷载下的规范条款和参数要求的实际值和允许值。

用STEEL命令可算出钢材消耗量。

对各种型钢和底板或连接板的连接，可根据标准方法进行贴角焊缝设计。

(2) 钢结构设计规范和横截面形状选择

一般钢框架设计可按1969或1978年AISC（美国钢结构协会）对工字钢、槽钢、T型钢、单双角钢、钢管、环形和矩形管以及圆钢和方钢的许用应力规定进行，包括考虑细长受压杆折减系数（Qs和Qa）。

一般钢框架设计按最新的ASME（美国机械工程学会）NF条款中附录17对工字钢、单角钢、槽

钢和方管等型钢的规定进行，并包括对扭转、翘曲应力的考虑。输电钢塔架设计是根据ASEC（美国

土木工程学会）的输电钢塔设计指南（手册52）对单、双角钢型钢的规定进行的。包括对螺栓的受剪及承载检查的考虑以及净面积计算。

近海石油平台设计是根据API（美国石油学会）的规定进行的。有关这方面的更多资料请见本文“近海石油平台结构设计”部分。

杆件选择程序利用给定的型钢截面表，有30多种轧制型材供选择。

(3) 反复分析与设计

由于钢结构设计与分析过程联成一体，并且在构件设计时GTSTRUDL自动修正其结构数据库中的构件特性值，因此反复进行分析与设计是能实现的。

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多少钱一套？

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也就几万人民币，很值了，混凝土、钢结构、线性、非线性等等通吃，光内置的设计规范就20多种，用户可以根据需要选择自己习惯的长度、重量等单位。十几年前，北钢院买的时候，可是十几万美刀呢。现在便宜多了。

具体情况请打电话咨询销售部，俺只管技术支持，钱的问题俺不管，也管不着：）。


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