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3D3S钢结构设计
郑运达
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1.1概述本软件是基于杆系和膜板壳单元的三维结构有限元分析软件。软件中将建筑结构分解为一维的杆系构件——梁柱、杆索和二维的墙、板、膜单元，再将这些单元集合成整体结构。 3D3S 的杆系单元包括杆单元、梁柱单元和索单元。3D3S 将楼板、剪力墙和膜等简化为二维面单元，包括三角形壳元、四边形壳元和三角形膜元。本软件为有限元软件，除了交叉的支撑外，杆件相交的地方应打断，以确保位移协调。 1.2节点与自由度节点坐标系：节点坐标系为计算节点属性所建立的临时局部坐标系，默认与世界坐标系一致。当用户定义了节点局部坐标系，软件采用实际的节点坐标系。默认节点坐标系的 1，2，3 轴分别对应世界坐标系的 X，Y，Z 轴，节点局部坐标可以显示，红色为 1 轴，白色为 2 轴，蓝色为 3 轴。
节点坐标系与支座边界，支座反力，节点荷载与位移等有关。支座反力与节点坐标系一致，正方向为正，负方向为负。节点弯矩符合右手螺旋定则。自由度：完全确定一个物体在空间位置所需要的独立坐标的数目，叫做这个物体的自由度。确定刚体通过质心轴的空间方位──三个方位角（α，β，γ）中只有其中两个是独立的──需两个转动自由度；另外还要确定刚体绕通过质心轴转过的角度 θ──还需一个转动自由度。这样，确定刚体绕通过质心轴的转动，共有三个转动自由度 r = 3。所以，一个任意运动的刚体，总共有 6 个自由度，即 3 个平动自由度和 3 个转动自由度，即 i = t + r = 3 + 3 = 6。
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