廣廈結構CAD

廣廈結構CAD是深圳市廣廈軟體有限公司研發的一個面向工業和民用建築（混凝土、磚、鋼和它們的混合結構）的多高層結構CAD，支持框架、框剪、筒體、磚混、混合、底框磚混、板柱牆等結構形式。

基本介紹

• 中文名：廣廈結構CAD
• 性質：多高層結構CAD
• 優點：簡單實用、功能強大
• 支持：框架、框剪、筒體、磚混、混合

簡介

最新版本為V20.0（至2018年）目前版本可在WinXP/VISTA/WIN7/WIN8/WIN10下運行。程式經過了20多年的發展，已經涵蓋了從結構建模、計算、結構施工圖自動生成和基礎設計等一體化過程。施工圖可採用16G101國標平面表示法和廣東樑柱表，自動化完成率達90%以上。軟體開發起點高，適用範圍廣，實用性強，滿足新規範要求，配筋合理，便於施工，圖紙表示準確，修改工作量小。套用該軟體可縮短設計周期，提高設計質量和設計效率。

主要設計流程

DWG轉換：如果用戶已經有建築的DWG圖紙，用戶可使用DWG轉換功能將建築模型轉換為廣廈錄入模型；

圖形錄入：輸入工程的幾何和荷載信息，導荷載，為計算準備數據；同時生成基礎模型數據；

樓板次梁和磚混計算：通常板不進空間分析，樓板按照一定的邊界條件在此計算；純磚混層是導荷計算，也在此計算；自從廣廈採用GSSAP計算以來，次梁也同時進入空間分析，因此不再採用此處的次梁結果。此處的次梁計算是按照連續梁計算的，暗含了次梁支座不發生豎向位移，而進入空間分析的次梁所支撐的主梁是會發生豎向位移的（也更符合實際），這是兩種計算結果的區別；

廣廈建築結構通用有限元GSSAP：目前彈性狀態下的廣廈的主流計算，在同類軟體中達到國際先進水平；

廣廈建築結構彈塑性計算GSNAP：包括靜力推覆計算和動力時程彈塑性計算，在同類軟體中達到國內領先水平；

配筋系統：根據計算結果生成11G101平法施工圖，需要注意的是廣廈在結構設計頁仍然保留了原有的樑柱表施工圖；

施工圖系統：進行構件歸併，自動處理字元重疊，修改結構施工圖，生成DWG圖形檔案；

基礎CAD：根據首層柱布置和結構計算的柱底力，計算並生成基礎圖，最後生成DWG檔案。

廣廈概預算系統：以廣廈結構CAD平法施工圖和基礎CAD為基礎，根據不同地方的定額及計算規則，進行土建工程的工程量計算、統計、套價的概預算軟體，實現了混凝土、鋼筋、模板、砌體和基礎等結構工程量的快速、完全的自動統計功能。本系統能方便地幫助結構設計人員估算設計造價，從而為結構最佳化提供依據。

工具箱：提供一些小型結構計算工具；

對比審圖：用於同一模型多套計算結果的對比，同時支持PKPM計算結果的對比。

簡述優點

簡單實用、功能強大

1.11G101國標平法施工圖自動生成

2.字元重疊的地方程式智慧型調整

3.異形柱輸入簡便，配筋採用單向計算和雙向驗算，廣廈是國內最早實現異形柱計算的程式。

4.靈活、方便輸入多級別次梁，導荷明確，方案修改方便

5.底框和混合結構的框架部分採用空間分析程式進行整體計算

6.準確計算梁板的撓度和裂縫，修改鋼筋後自動重新計算

7.結構設計完成後，一分鐘內可完成概預算

8.價格便宜

主要模組介紹

廣廈建築結構通用分析與設計軟體GSSAP

廣廈建築結構通用分析與設計軟體GSSAP，將通用有限元計算技術與建築結構設計方法完美地結合，在同類軟體中達到國際先進水平。

1.可計算任意結構形式，對建築結構中的多塔、錯層、轉換層、樓面大開洞、長懸臂和大跨度等情形，提供了方便的處理手段；

2.可以任意平面、立面和三維建模；

3.有15種單元的單元庫，專門開發的“通用子結構單元”可構造“子結構牆元”、“子結構板元”、“子結構柱元”和“子結構梁元”，可採用高階且精度高的單元計算牆、柱、梁和板；

4.有70多種樑柱截面型式、7種變截面類型、多種材料類型（混凝土、鋼和鋼砼等）；

5.除在總信息設定參數外，單個構件屬性（設計屬性、幾何屬性和荷載屬性）全部開放設定；

6.可輸入恆、活、水土壓力、預應力、雪、溫度、人防、風、地震和施工荷載10種工況，構件有10種荷載類型，及6個荷載作用方向；

7.任意一塊樓板可選用剛性板、膜元、板元或殼元計算；樑柱可選用桿元或殼元計算（考慮空間應力分析，取代平面應力）；板柱結構可選用“子結構板元”參與空間分析；

8.高效可靠的大型方程求解器和3種固有頻率求解方法：子空間疊代、Ritz向量和Lanczos法，可計算自由度達50萬的大型結構模型；

9.可同時計算8個方向地震作用和8個方向風荷載，每個地震方向可考慮偶然偏心和雙向扭轉，動力時程分析考慮三向地震波的作用；

10.考慮模擬施工，可任意指定單個構件模擬施工組號，可進行後澆設計；

11.風和地震的重力二階效應計算方法包括放大係數法和剛度修正法；連梁的剛度只在地震作用下折減，其它工況下不折減；

12.70多個地震波可用於地震時程分析，相應的地震內力自動用於構件計算；

13.可設定的荷載組合係數和吊車荷載滿足民用和工業建築結構規範要求。

廣廈樓梯空間計算程式

計算模型：

1)樓梯板和平台板採用自動剖分的空間殼單元;

2)梯梁和梯柱採用多節點的空間桿單元;

3)樓梯板、平台板、梯梁、梯柱、樓梯間角柱、樓梯間混凝土牆、樓梯間磚牆和框架梁之間所有節點自動對應;

4)所有構件一起參與空間分析,樓梯影響剛度、周期、位移和內力等所有計算結果;

5)輸出梯梁、梯柱、樓梯板和平台板自身的計算結果。

6) 審圖時注意在結構信息--總體信息中輸出:

計算中考慮樓梯構件的影響 :考慮

可以參與空間分析的12種樓梯，其它形式也可用以下形式拼接起來。

廣廈基礎CAD

其它的一些基礎CAD或者工具箱軟體有如下不足：

1、計算時，內力組數選擇不夠；

2、複雜基礎計算方法過於簡化。

廣廈基礎CAD具有如下功能：

1、自動採用所有標準組合內力計算承載力，採用所有基本組合內力計算沖切、剪下和彎矩，不忽略任何一組內力；

2、不能採用簡化方法計算的基礎自動採用通用有限元方法計算；

3、輸出詳細的文本計算過程；

4、自動生成的施工圖達到最省工程量；

5、保持操作的方便性；

6、生成的施工圖可在“廣廈概預算程式”中完成自動工程量計算。

擴展基礎：

布置完畢即 完成單柱（剪力牆）和多柱（剪力牆）下擴展基礎的布置，計算並自動生成基礎平面圖和擴展 基礎表，快捷迅速。

樁基礎：

布置完畢即完成單柱（剪力牆）和多柱（剪力牆）下樁基礎的布置，計算並自動生成基礎平面圖和樁基大樣表，非常快捷。

彈性地基梁基礎：

完成條形基礎的布置並按彈性地基梁方法計算，計算並自動生成梁平法施工圖。

樁筏和筏板基礎：

採用通用有限元方法。

通用有限元選取的單元類型：

1) 板單元：厚薄板通用三邊形和四邊形單元，厚度可不均勻，可考慮本身自重

2) 梁元：截面為矩形和倒T形；樑上荷載為均布荷載，可考慮本身自重

3) 樁單元：用空間柱單元模擬，截面為圓形

4) 彈簧單元：線彈簧和扭轉彈簧，模擬地基反力

建築結構彈塑性靜力和動力分析軟體GSNAP

GSNAP是在建築結構通用分析和設計軟體GSSAP基礎上開發的彈塑性靜力和動力分析軟體，構件材料可以是彈性的和彈塑性的，考慮P-效應，具有彈塑性動力時程分析和彈塑性靜力推覆分析Pushover分析功能。自動接力GSSAP，樑柱計算單元採用纖維束模型，牆採用彈塑性殼單元。

GSNAP讓普通設計人員可進行彈塑性分析，具有易用性、通用性、和可靠性等特點。

首先，GSNAP在程式結構的組織上採用了通用有限元技術，使其在分析上具備通用性，吸收了國內外最新非線性有限元技術，開發適合建築結構使用的梁、柱、牆和板單元，其中樑柱構件採用纖維束模型，剪力牆和樓板採用彈塑性殼模型，可以適用於各種結構形式。 其次，開發了全新的非線性方程求解器，非線性方程疊代計算包括Modified Newton-Raphson法和Newton-Raphson法；動力微分方程求解包括Wilson-θ法和Newmark-β法。開發實現了多CPU並行計算的技術，解決大型建築結構非線性計算問題

第三，開發了非線性連線單元，其中包括阻尼器、橡膠隔振器、摩擦擺隔振器、任意塑性連線器、縫隙、鉤等，可準確模擬計算帶隔震和消能減震的空間結構在地震下的回響。

第四，GSNSAP所有代碼是在國際最先進的VC++開發平台完成，是國內第一個完全C++語言開發的非線性結構分析軟體。用C++開發的面向對象的有限元分析程式有明顯的優勢，主要體現在維護簡單、可擴展性好、代碼可重用。

第五，GSNAP與國內廣泛套用的廣廈建築結構CAD相接，接力彈性分析GSSAP，完成了彈塑性分析和結果顯示整個過程。用戶增加很少的工作量就可完成彈塑性分析，降低了套用門檻，對推廣抗震性能化設計技術提供手段。

廣廈的其它計算程式SS、SSW和GSSAP的區別

由於建築結構的發展也由於計算機軟硬體水平的發展，廣廈的結構計算程式經過兩次換代：SS -> SSW -> GSSAP，常有人不明白這幾個計算程式的區別。

SS稱為薄壁桿系計算程式，早期計算機計算能力有限，故只能將牆當桿計算，因此需要將牆剖分成一根根的窄條，由此可知此模型的牆單元水平的剛度是削弱了的。同時同類產品有PKPM的TAT等；

SSW為牆元計算程式，此時的牆已經當二維元計算了，同時同類產品有PKPM的SATWE等；

GSSAP為通用有限元程式，其主要意思為同一構件可以根據不同需要用不同的單元來計算；例如深梁可指定為H向殼，板可為殼元、板元或膜元等。

因此若SS和GSSAP比較結果，在框架結構(桿系)會比較接近；若SSW和GSSAP比較結果則不太好確定，因為SSW的早期的牆元並無面外剛度。規則的結構好比較，特別複雜的結構，例如連體，大開洞等就只能用GSSAP來算。樓梯模型因為有空間板，也只能用GSSAP來算。