【正文】 單元。一維單元有等截面和變截面的桁架桿、鐵木辛科梁（柱）；二維單元包括三角形及四邊形空間殼，任意多邊形空間殼（樓板元）、簡化模型墻、細(xì)分模型墻；三維單元提供48自由度的六面體等參元。對(duì)多塔、錯(cuò)層、轉(zhuǎn)換層、樓板局部開洞以及體育場館、大跨結(jié)構(gòu)等復(fù)雜結(jié)構(gòu)形式作了著重考慮。五、復(fù)雜多層及高層建筑結(jié)構(gòu)分析與設(shè)計(jì)軟件 《PMSAP》PMSAP在程序總體結(jié)構(gòu)的組織上采用了通用程序技術(shù)，在剪力墻單元、樓板單元的計(jì)算以及動(dòng)力求解器等關(guān)鍵的分析技術(shù)上采用了先進(jìn)的研究成果。1． 可計(jì)算框架結(jié)構(gòu)，框剪和剪力墻結(jié)構(gòu)、筒體結(jié)構(gòu)。9． SATWE完成計(jì)算后，可將計(jì)算結(jié)果下傳給施工圖設(shè)計(jì)軟件完成梁、柱、剪力墻等的施工圖設(shè)計(jì)，并可為各類基礎(chǔ)設(shè)計(jì)軟件提供各荷載工況荷載，也可傳給鋼結(jié)構(gòu)軟件和非線性分析軟件。8． SATWE所需的幾何信息和荷載信息都從PMCAD建立的建筑模型中自動(dòng)提取生成并有多塔、錯(cuò)層信息自動(dòng)生成功能。6． 可以處理結(jié)構(gòu)頂部的山墻和非頂部的錯(cuò)層墻。4． SATWE可完成建筑結(jié)構(gòu)在恒、活、風(fēng)、地震力作用下的內(nèi)力分析及荷載效應(yīng)組合計(jì)算，對(duì)鋼筋砼結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)及鋼砼混合結(jié)構(gòu)均可進(jìn)行截面配筋計(jì)算或承載力驗(yàn)算。3． SATWE適用于多層和高層鋼筋砼框架、框架剪力墻、剪力墻結(jié)構(gòu)以及高層鋼結(jié)構(gòu)和鋼－砼混合結(jié)構(gòu)。2． 對(duì)于樓板，SATWE給出了四種簡化假定，即樓板整體平面內(nèi)無限剛、分塊無限剛、分塊無限剛加彈性連接板帶和彈性樓板。墻元不僅具有平面內(nèi)剛度，也具有平面外剛度，可以較好地模擬工程中剪力墻的實(shí)際受力狀態(tài)。采用在殼元基礎(chǔ)上凝聚而成的墻元模擬剪力墻。6． 可與“PMCAD”軟件聯(lián)接，自動(dòng)導(dǎo)荷并生成結(jié)構(gòu)計(jì)算所需的平面桿系數(shù)據(jù)文件。4． 按新規(guī)范和構(gòu)造手冊(cè)自動(dòng)完成構(gòu)造鋼筋的配置。2． PK軟件可處理梁柱正交或斜交、梁錯(cuò)層，抽梁抽柱，底層柱不等高，鉸接屋面梁等各種情況，可在任意位置設(shè)置挑梁、牛腿和次梁，可繪制十幾種截面形式的梁，可繪制折梁、加腋梁、變截面梁，矩形、工字梁、圓形柱或排架柱，柱箍筋形式多樣。二、鋼筋砼框架、框排架、連續(xù)梁結(jié)構(gòu)計(jì)算與施工圖繪制軟件 《PK》PK模塊具有二維結(jié)構(gòu)計(jì)算和鋼筋混凝土梁柱施工圖繪制兩大功能:1． 模塊本身提供一個(gè)平面桿系的結(jié)構(gòu)計(jì)算軟件，適用于工業(yè)與民用建筑中各種規(guī)則和復(fù)雜類型的框架結(jié)構(gòu)、框排架結(jié)構(gòu)、排架結(jié)構(gòu)，剪力墻簡化成的壁式框架結(jié)構(gòu)及連續(xù)梁，拱形結(jié)構(gòu)，桁架等。畫磚混結(jié)構(gòu)圈梁構(gòu)造柱節(jié)點(diǎn)大樣圖。3. 繪制各種類型結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)平面圖和樓板配筋圖。2. 自動(dòng)進(jìn)行從樓板到次梁、次梁到承重梁的荷載傳導(dǎo)并自動(dòng)計(jì)算結(jié)構(gòu)自重，自動(dòng)計(jì)算人機(jī)交互方式輸入的荷載，形成整棟建筑的荷載數(shù)據(jù)庫。1. 用簡便易學(xué)的人機(jī)交互方式輸入各層平面布置及各層樓面的次梁、預(yù)制板、洞口、錯(cuò)層、挑檐等信息和外加荷載信息，建模中可方便地修改、拷貝復(fù)制、查詢。平面計(jì)算輔助計(jì)算軟件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 一、結(jié)構(gòu)平面計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件 《PMCAD》PMCAD是整個(gè)結(jié)構(gòu)CAD的核心，它建立的全樓結(jié)構(gòu)模型是PKPM各二維、三維結(jié)構(gòu)計(jì)算軟件的前處理部分，也是梁、柱、剪力墻、樓板等施工圖設(shè)計(jì)軟件和基礎(chǔ)CAD的必備接口軟件。PMCAD也是建筑CAD與結(jié)構(gòu)的必要接口。逐層輸入模型后組裝全樓形成全樓模型。由此數(shù)據(jù)可自動(dòng)給PKPM系列各結(jié)構(gòu)計(jì)算軟件提供接口。包括柱、梁、墻、洞口的平面布置、尺寸、偏軸、畫出軸線及總尺寸線，畫出預(yù)制板、次梁及樓板開洞布置，計(jì)算現(xiàn)澆樓板內(nèi)力與配筋并畫出板配筋圖。4. 提供復(fù)雜結(jié)構(gòu)空間建模程序SpasCAD用于不能以PMCAD逐層建模方式輸入的模型，從而可以適應(yīng)復(fù)雜結(jié)構(gòu)模型的設(shè)計(jì)計(jì)算。 規(guī)模在30層，20跨以內(nèi)。3． 按新規(guī)范要求作強(qiáng)柱弱梁、強(qiáng)剪弱彎、節(jié)點(diǎn)核心、柱軸壓比，柱體積配箍率的計(jì)算與驗(yàn)算，還進(jìn)行罕遇地震下薄弱層的彈塑性位移計(jì)算、豎向地震力計(jì)算、框架梁裂縫寬度計(jì)算、梁撓度計(jì)算。5． 具有很強(qiáng)的自動(dòng)選筋、層跨剖面歸并、自動(dòng)布圖等功能，同時(shí)又給設(shè)計(jì)人員提供多種方式干預(yù)選鋼筋、布圖、構(gòu)造筋等施工圖繪制結(jié)果。三、高層建筑結(jié)構(gòu)空間有限元分析軟件 《SATWE》1． SATWE采用空間桿單元模擬梁、柱及支撐等桿件。對(duì)于尺寸較大或帶洞口的剪力墻，按照子結(jié)構(gòu)的基本思想，由程序自動(dòng)進(jìn)行細(xì)分，然后用靜力凝聚原理將由于墻元的細(xì)分而增加的內(nèi)部自由度消去，從而保證墻元的精度和有限的出口自由度。墻元的內(nèi)部網(wǎng)格劃分采用了基于四邊形和三角形的混合形式，可以準(zhǔn)確地模擬墻元之間的協(xié)調(diào)關(guān)系。在應(yīng)用中，可根據(jù)工程實(shí)際情況和分析精度要求，選用其中的一種或幾種簡化假定。SATWE考慮了多、高層建筑中多塔、錯(cuò)層、轉(zhuǎn)換層及樓板局部開洞等特殊結(jié)構(gòu)形式。5． 有多種施工模擬算法可供選用，可指定樓層施工次序，可考慮多個(gè)樓層一起施工。7． 可進(jìn)行上部結(jié)構(gòu)和地下室聯(lián)合工作分析，并進(jìn)行地下室設(shè)計(jì)。SATWE還可接力復(fù)雜空間模型軟件SPASCAD進(jìn)行計(jì)算。四、多、高層建筑結(jié)構(gòu)三維分析程序 《TAT》 TAT是采用薄壁桿件原理的空間分析程序，它適用于分析設(shè)計(jì)各種復(fù)雜體型的多、高層建筑，不但可以計(jì)算鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，還可以計(jì)算 鋼一混凝土 混合結(jié)構(gòu)、純鋼結(jié)構(gòu)，井字梁、平框及帶有支撐或斜柱結(jié)構(gòu)。對(duì)純鋼結(jié)構(gòu)可作P△效應(yīng)分析；2． 可以進(jìn)行水平地震、風(fēng)力、豎向力和豎向地震力的計(jì)算和荷載效應(yīng)組合及配筋；3． 可以與PMCAD聯(lián)接生成TAT的幾何數(shù)據(jù)文件及荷載文件，直接進(jìn)行結(jié)構(gòu)計(jì)算；4． 可以進(jìn)行動(dòng)力時(shí)程分析，并可以按時(shí)程分析的結(jié)果計(jì)算結(jié)構(gòu)的內(nèi)力和配筋；5． 對(duì)于框支剪力墻結(jié)構(gòu)或轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)，可以自動(dòng)與高精度平面有限元程序FEQ接力運(yùn)行，其數(shù)據(jù)可以自動(dòng)生成，也可以人工填表，并可指定截面配筋；6． 可將計(jì)算結(jié)果下傳給施工圖設(shè)計(jì)軟件完成梁、柱、剪力墻等的施工圖設(shè)計(jì)，并可為各類基礎(chǔ)設(shè)計(jì)軟件提供各荷載工況荷載。PMSAP直接針對(duì)多層及高層建筑中所出現(xiàn)的各種復(fù)雜情形，其技術(shù)特點(diǎn)可概括如下：1． 核心是通用有限元程序，可適應(yīng)任意結(jié)構(gòu)形式。2． 單元庫中有13大類有限單元，包括二十幾種有限元模型。此外還包括各種集中單元、罰單元、地基單元等。PMSAP的剪力墻單元，以廣義協(xié)調(diào)技術(shù)為基礎(chǔ)，其方案與SATWE截然不同。該方案使得墻元的空間協(xié)調(diào)性和網(wǎng)格的狀態(tài)同時(shí)得到保證，因而具有很高的計(jì)算精度和對(duì)復(fù)雜工程的適應(yīng)性。PMSAP的彈性樓板單元，是一個(gè)基于三角形和四邊形有限殼元的多邊形子結(jié)構(gòu)超單元，厚薄板通用，可按照用戶指定的尺寸加密內(nèi)部網(wǎng)格。5． 具有梁、柱、墻、樓板的自動(dòng)相互協(xié)調(diào)細(xì)分功能，從而保證梁樓板、墻樓板、墻柱之間的變形協(xié)調(diào)性。7． 對(duì)豎向地震提供振型分解反應(yīng)譜分析；可考慮三向地震波的彈性時(shí)程分析。9． 具有整體剛性、分塊剛性、完全彈性等多種樓板變形假定方式。11． 具有三維與平面相結(jié)合的功能完備的圖形后處理。六、多層及高層建筑結(jié)構(gòu)彈塑性靜、動(dòng)力分析軟件 《PUSHamp。EPDA（簡稱EPDA）軟件可對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行罕遇地震作用下的彈塑性靜力和動(dòng)力分析，以了解結(jié)構(gòu)的抗震性能，確定薄弱層位置并進(jìn)行罕遇地震作用下結(jié)構(gòu)的彈塑性變形驗(yàn)算。EPDA可適用于多、高層混凝土結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)、鋼管混凝土結(jié)構(gòu)、型鋼混凝土結(jié)構(gòu)等多種結(jié)構(gòu)形式。EPDA所采用的材料本構(gòu)關(guān)系力求做到準(zhǔn)確和符合中國規(guī)范?；炷恋谋緲?gòu)關(guān)系給出了雙折線和三折線兩種形式，可以考慮材料的受拉開裂、裂縫閉合、壓碎退出工作等混凝土材料所特有的復(fù)雜特性；其中的三折線滯回本構(gòu)關(guān)系是按照我國混凝土規(guī)范、采用等能量法等效得到的，有著較高的擬和精度。4． PUSHamp。5． 靜力和動(dòng)力模塊分別采用波前法和PCG法進(jìn)行線性方程組求解，效率較高。非線性方程組求解可采用FullNewtonRaphson迭代或ModifiedNewtonRaphson迭代兩種方案。本程序可獨(dú)立使用，也可與TAT接力運(yùn)行，使用方便。可完成樓梯的內(nèi)力與配筋計(jì)算及施工圖設(shè)計(jì)，畫出樓梯平面圖，豎向剖面圖，樓梯板，樓梯梁及平臺(tái)板配筋詳圖。九、剪力墻結(jié)構(gòu)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件 《JLQ》設(shè)計(jì)內(nèi)容包括剪力墻平面模板尺寸，墻分布筋，墻柱、墻梁配筋。從PMCAD數(shù)據(jù)中生成剪力墻模板布置尺寸，及從高層建筑計(jì)算程序TAT或SATWE中讀取剪力墻配筋計(jì)算結(jié)果。GJ可完成挑檐、雨篷、陽臺(tái)、過梁、挑梁及墻梁等磚混結(jié)構(gòu)中出現(xiàn)的砼構(gòu)件的設(shè)計(jì)計(jì)算及施工圖繪制。十一、基礎(chǔ)CAD設(shè)計(jì)軟件 《JCCAD》（S5模塊） JCCAD是建筑工程的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)軟件。同時(shí)還可完成由上述多類基礎(chǔ)組合起來的大型混合基礎(chǔ)設(shè)計(jì)；2) 可設(shè)計(jì)的獨(dú)基的形式包括 倒錐型、階梯型、現(xiàn)澆或預(yù)制杯口基礎(chǔ)、單柱、雙柱、或多柱的聯(lián)合基礎(chǔ)；條基包括 磚條基、毛石條基、鋼筋混凝土條基(可帶下臥梁)、灰土條基、混凝土條基及鋼筋混凝土毛石條基；筏板基礎(chǔ)的梁肋可朝上或朝下；樁基包括預(yù)制混凝土方樁、圓樁、鋼管樁、水下沖(鉆)孔樁、沉管灌注樁、干作業(yè)法樁和各種形狀的單樁或多樁承臺(tái)。 從PMCAD軟件生成的數(shù)據(jù)庫中自動(dòng)提取上部結(jié)構(gòu)中與基礎(chǔ)相連的各層的柱網(wǎng)、軸線、柱子、墻的布置信息。自動(dòng)讀取的上部結(jié)構(gòu)生成的基礎(chǔ)荷載可以同人工輸入的基礎(chǔ)荷載相互疊加。4) 對(duì)于整體基礎(chǔ)，如交叉地基梁、筏板、樁筏基礎(chǔ)，軟件提供了三種方法來考慮上部結(jié)構(gòu)對(duì)基礎(chǔ)的影響。5) 有較強(qiáng)的自動(dòng)設(shè)計(jì)功能。能自動(dòng)作獨(dú)立基礎(chǔ)和條形基礎(chǔ)的碰撞檢查，若發(fā)現(xiàn)有底面迭合的基礎(chǔ)自動(dòng)選擇雙柱基礎(chǔ)、多柱基礎(chǔ)或雙墻基礎(chǔ)。6) 對(duì)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)分析計(jì)算提供多種計(jì)算模型。筏板基礎(chǔ)可按彈性地基梁有限元法計(jì)算，也可按MINDLIN理論的中厚板有限元法計(jì)算。筏板的沉降計(jì)算提供了規(guī)范的假設(shè)附加壓應(yīng)力已知的方法和剛性底板假定、附加應(yīng)力為未知的兩種計(jì)算方法。 平面圖菜單畫出所布置的基礎(chǔ)，畫出筏板鋼筋，標(biāo)注各種尺寸、說明。畫詳圖菜單可繪出獨(dú)基、條基、連梁、樁基、承臺(tái)的大樣圖，以及地溝圖、電梯井圖、輕質(zhì)隔墻圖等。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算內(nèi)容包括：按箱形規(guī)程和人防規(guī)范等要求，進(jìn)行基礎(chǔ)沉降與反力計(jì)算，箱基整體與局部的彎矩及配筋計(jì)算，墻體、洞口、過梁等內(nèi)力及配筋計(jì)算。本程序可與PMCAD和TAT或SATWE接力計(jì)算，數(shù)據(jù)共享，無需填寫數(shù)據(jù)文件。十三、復(fù)雜樓板分析與設(shè)計(jì)軟件 《SLABCAD》復(fù)雜樓板分析與設(shè)計(jì)SLABCAD（簡稱SLAB）軟件可完成板柱結(jié)構(gòu)、厚板轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)、樓板局部開大洞結(jié)構(gòu)、以及大開間預(yù)應(yīng)力板結(jié)構(gòu)等復(fù)雜類型樓板的計(jì)算分析和設(shè)計(jì)。十四、鋼結(jié)構(gòu)計(jì)算和繪圖軟件 《STS》 STS軟件可以完成鋼結(jié)構(gòu)的模型輸入，截面優(yōu)化，結(jié)構(gòu)分析和構(gòu)件驗(yàn)算，節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)與施工圖繪制。還提供專業(yè)工具用于檁條、墻梁、隅撐、抗風(fēng)柱、組合梁、柱間支撐、屋面支撐、吊車梁等基本構(gòu)件的計(jì)算和繪圖。STS三維模型數(shù)據(jù)可以接口SATWE、TAT、或PMSAP來完成鋼結(jié)構(gòu)的空間計(jì)算與構(gòu)件驗(yàn)算，可以接口JCCAD完成基礎(chǔ)設(shè)計(jì)。 STS軟件可以用三維方法和二維方法建立結(jié)構(gòu)模型。常用鋼截面包括各類型的熱軋型鋼截面，冷彎薄壁型鋼截面，焊接組合截面（含變截面），實(shí)腹式組合截面，格構(gòu)式組合截面等類型。 STS的二維設(shè)計(jì)程序“PK交互輸入與優(yōu)化計(jì)算”用于門式剛架、平面框架、框排架、排架、桁架、支架等結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)。內(nèi)力分析采用平面桿系有限元方法；可以考慮活荷載不利布置；自動(dòng)計(jì)算地震作用（包括水平地震和豎向地震）；荷載效應(yīng)自動(dòng)組合。輸出各種內(nèi)力圖、位移圖、鋼構(gòu)件應(yīng)力圖和混凝土構(gòu)件配筋圖，輸出超限信息文件、基礎(chǔ)設(shè)計(jì)文件、詳細(xì)的計(jì)算書等文檔。對(duì)于門式剛架結(jié)構(gòu)，提供了三維設(shè)計(jì)模塊和二維設(shè)計(jì)模塊。三維建?？梢酝ㄟ^立面編輯的方式建立主剛架、支撐系統(tǒng)的三維模型；通過吊車平面布置的方法自動(dòng)生成各榀剛架吊車荷載；通過屋面墻面布置建立圍護(hù)構(gòu)件的三維模型。通過門式剛架三維效果圖程序，可以根據(jù)三維模型，自動(dòng)鋪設(shè)屋面板、墻面板以及包邊；自動(dòng)生成門洞頂部的雨蓬；自動(dòng)形成廠房周圍道路、場景設(shè)計(jì)；交互布置天溝和雨水管；快速生成逼真的渲染效果圖，可以制作三維動(dòng)畫。對(duì)于多高層鋼框架結(jié)構(gòu)，STS可以接SATWE、TAT、或PMSAP的空間分析結(jié)果來完成鋼框架全樓的梁柱連接、主次梁連接、拼接連接、支撐連接、柱腳連接、以及鋼梁和混凝土柱或剪力墻等節(jié)點(diǎn)的自動(dòng)設(shè)計(jì)和歸并，繪制施工圖?？梢越y(tǒng)計(jì)全樓高強(qiáng)度螺栓用量和鋼材用量，繪制鋼材訂貨表。對(duì)于平面框架、桁架（角鋼桁架和鋼管桁架）、支架，STS可以接力分析結(jié)果，設(shè)計(jì)各種形式的連接節(jié)點(diǎn)，繪制施工圖。軟件繪制的施工圖有構(gòu)件詳圖和節(jié)點(diǎn)圖，可以達(dá)到施工詳圖的深度。STS的工具箱提供了基本構(gòu)件和連接節(jié)點(diǎn)的計(jì)算和繪圖工具。軟件自動(dòng)布置施工圖圖面，同時(shí)提供方便、專業(yè)的施工圖編輯工具，用戶可用鼠標(biāo)隨意拖動(dòng)圖面上各圖塊，進(jìn)行圖面布局。十五、鋼結(jié)構(gòu)重型工業(yè)廠房設(shè)計(jì)軟件 《STPJ》鋼結(jié)構(gòu)重型工業(yè)廠房設(shè)計(jì)軟件STPJ能夠完成鋼結(jié)構(gòu)重型工業(yè)廠房的二維模型輸入、截面優(yōu)化、結(jié)構(gòu)分析、構(gòu)件驗(yàn)算、連接節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)和施工圖繪制；可以進(jìn)行重型工業(yè)廠房三維建模二維計(jì)算。該研究項(xiàng)目獲2007年度華夏建設(shè)科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)。實(shí)腹式、格構(gòu)式組合截面共有30多種截面類型。接力內(nèi)力分析結(jié)果，可以進(jìn)行肩梁、牛腿、柱腳、人孔的連接設(shè)計(jì)，連接設(shè)計(jì)參數(shù)，連接形式通過人機(jī)交互定義，軟件進(jìn)行自動(dòng)設(shè)計(jì)，主要設(shè)計(jì)結(jié)果可以用文本文件顯示，便于用戶進(jìn)行查看和校核。截面類型豐富，定義方式簡單，采用導(dǎo)出用戶截面庫的方法，可以建立自己的常用截面，其他工程可以直接使用這個(gè)用戶截面庫中包含的截面?？梢栽O(shè)計(jì)鋼筋混凝土雙肢柱（包括平腹桿和斜腹桿類型）。軟件對(duì)于吊車荷載的定義和布置通過人機(jī)交互方式實(shí)現(xiàn)，可以根據(jù)吊車資料計(jì)算出吊車工作對(duì)于柱的作用力，形成吊車荷載，吊車荷載布置時(shí)不用考慮其他跨的影響，各跨之間的吊車荷載作用效應(yīng)組合由軟件根據(jù)荷載規(guī)范自動(dòng)考慮。內(nèi)力分析和荷載效應(yīng)組合由軟件自動(dòng)進(jìn)行。對(duì)于軟件能夠定義的截面，基本都可以進(jìn)行連接設(shè)計(jì)，包括插入式柱腳，整體式柱腳，分離式（輕型、中型、重型）柱腳；圓形和方形人孔設(shè)計(jì)（包括人孔兩側(cè)分肢的強(qiáng)度和穩(wěn)定性驗(yàn)算）；實(shí)腹式、格構(gòu)式組合截面的肩梁，牛腿設(shè)計(jì)，梁與柱連接設(shè)計(jì)，梁與梁拼接設(shè)計(jì)。連接設(shè)計(jì)后，可以進(jìn)行施工圖繪制。連接節(jié)點(diǎn)施工圖表示了節(jié)點(diǎn)的細(xì)部連接，圖紙數(shù)量較少，適用于大設(shè)計(jì)院的出圖方式。對(duì)于鋼結(jié)構(gòu)加工單