钢结构节点设计和分析软件想法
Zhixin da Zhang Zhiguo
Idea Statica连接是一种新的钢结构节点设计和分析软件。它可以在几分钟内创建复杂的钢结点模型，并完成各种任务，例如加载，计算，学校验证和输出报告。如图1所示，IDEA使用的功能区图形用户界面分为五个选项卡：项目，设计，检查，报告和材料。主窗口用于显示三个维钢节点模型和组件，负载和操作列表。主窗口右侧的属性窗口用于显示当前组件，负载或操作的各种参数或数据，供用户选择或修改。
图1想法软件的操作接口
1个复杂节点的快速建模
创意使用基于组件和操作的过程建模。整个建模过程似乎逐渐处理和制造生产研讨会中的整个钢结点。对于图中所示的平面框架节点。 1，用户可以使用图5的工作流程。 2生成用于有限元分析的复杂钢节点模型。其中，①表示用于整体计算的杆系统。 ②调整组件部分的空间位置； ③在节点板和组件之间添加焊接连接；在上述过程建模的任何链接中，用户可以修改组件或操作的各种参数和数据（例如厚度，焊缝，螺栓等）钢结构分析软件，并实时更新钢结节点的几何模型。
图2基于组件和操作的过程建模
如图3所示，IDEA提供了各种操作类型，供用户选择以生成各种复杂的节点。这里的21次操作是从左至右的，从上到下是从上到下的：切割，密集板，宽面板，肋骨，开口；端板，偏移端板，变换的截面连接，组件缝合，剪接板，缝线板；节点，连接板，机翼，角钢连接，底板；增强的零件，增强板，切割板，螺栓和焊缝；工作平面。关于每个操作的相关参数和数据，鉴于有限的空间，在这里不会一一扩展。有兴趣的读者可以申请软件的试用版，并体验Idea的高效，快速的几何建模功能。
图3丰富而多样的操作类型
2高效稳定的计算分析
Idea使用组件碱基成品模型（CBFEM）来分析和计算钢结点。 CBFEM方法基于传统组件方法（CM），使用FEM方法（FEM）来创建和分析每个组件的应力/应变，如图4所示。新的CBFEM方法具有三个重要优势：1）多功能性。此方法适用于实际工程中的大多数节点，列和结构细节；时间可以提供计算和验证结果； 3）全面性，此方法可以为工程师提供全面的节点信息，包括压力/应变，组件冗余以及整体安全性和可靠性。
如图5所示，用户不仅可以对想法中的钢节点进行压力/应变分析，屈曲分析或刚度分析，或携带能力设计，节点电阻设计或整体节点学校检查的组件。应力/应变分析是载荷作用下钢结出的非线性弹性分析。同时，学校核螺栓，焊缝，焊缝和板的核螺栓，焊缝和板的物质强度是基于设计规范的。屈曲分析可用于计算本地板（腹部，机翼或密集板等）的不稳定形式和临界负载，并协助用户确定区域和增强的方法。刚度分析用于确定当前连接形式对组件旋转或搅拌刚度的影响。同时，它提供了一个节点处理方案，具有刚度，半差异或铰接结构的整体分析。
除上述三种常见分析类型外，携带能力设计的组件主要用于地震计算中的组件传输的最大弯曲矩节。节点电阻设计用于确定当前的设计负载和节点的最大轴承能力。相对大小，即计算当前节点设计的冗余。总体节点学校以各种组成部分的学校核状况的不同颜色检查。红色代表超过极限值。橙色代表超过预警值，但低于极限值。绿色代表最佳价值，但低于预警价值。超级价值。
图4组件方法与基于组件的有限单位方法
图5想法支持的各种分析类型
3个基于节点的节点学校核
目前，IDEA支持基于美国标准AISC，欧洲标准EN和加拿大调节CISC的节点学校核，其中包括：螺栓或锚螺栓学校核，焊接学校的核和柱状结节的混凝土学校核。完成计算后，用户可以检查任何螺栓或任何焊缝的任何学校验证结果，如图6所示。此外，IDEA还可以提供详细的自定义输出报告，以供用户导出为DOC，PDF或DXF格式。
4个富裕和多样的BIM界面
为了更有效，准确地对复杂的钢结点进行建模和加载，Idea为用户提供了各种BIM接口。目前，Idea支持各种主流CAD/CAE软件，例如：Tekla，Etabs，Sap2000，Midas钢结构分析软件，Revit和Staad.pro。
以图7所示的ETABS 2016为例，用户只需要安装并启动ETABS中的API插头-In ETABS2016ConnectionProjectManager即可使用所选的节点，组件，组件，组件，连接到节点上的节点和组件内部力的组件部分。直接指导这个想法。成功进口后，用户只需要定义诸如末端板，盖子和密集板等操作即可完成建模，计算和学校核的所有工作。
值得一提的是，当连接ETAB和想法时，用户可以修改模型（例如增加或减少组件，更换部分，删除负载等）。无需重新定义上述端板，盖板和其他操作。
图6关于螺栓学校核的输出报告的内容
图7 ETABS和IDEA之间的BIM接口
5种镜面
本文简单地介绍了钢结构节点设计和分析软件思想的主要功能特征，包括复杂节点的快速建模，高效率和稳定的计算分析，标准化节点学校核以及丰富而多样的BIM接口。鉴于有限的空间，本文并未明确介绍IDEA软件的详细信息和应用技能。有兴趣的读者可以关注Tsukaxida官方网站的相关信息或拨打技术支持热线。欢迎申请最新版本的Idea Statica Connection v 21。
