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发行说明 IDEA StatiCa Steel 9.0
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发行说明 IDEA StatiCa Steel 9.0

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经过一年的努力,我们自豪地展示钢结构节点设计与规范校核的下一步成果。

亮点

自2014年5月IDEA StatiCa Connection首次发布以来,我们收集了大量关于如何简化软件的反馈。基于此,我们开发了全新的图形用户界面(GUI),包含许多新功能,将帮助您加快钢结构节点的设计与规范校核,尤其是简单节点。客户反馈的第二大主题是BIM链接,因此我们开发了一个强大的工具,用于管理从CAD和FEA软件导出的节点——现在可以在IDEA StatiCa与其他软件之间同步节点模型。此外,还有若干新功能,例如直接导出报告、新的锚固模型以及树根段加工操作。

用IDEA StatiCa计算昨天的估算!

GUI 重新设计

我们开发了新的GUI,以简化、明确并更新IDEA StatiCa Connection的"界面"。我们深入审视了每一个命令、按钮、功能区等,讨论了其可用性和工作流程的上下文,从而为大量新功能腾出空间,以提高生产效率和准确性。

新节点向导

新节点向导将帮助您设计和规范校核新节点。通过从预设模板中选择类别、拓扑和设计,您可以在几秒钟内定义数百种节点类型。所有项目均适用于EC、AISC和CISC规范。

导航器替换为功能区选项卡

五个功能区选项卡取代了左侧导航窗口。

  • 项目——在一个菜单中管理项目和软件的文件菜单。
  • 设计选项卡——修改或创建构件、其几何形状、荷载效应和加工操作。
  • 校核选项卡——可执行分析并查看结果。
  • 报告选项卡——提供计算书和材料清单。
  • 材料选项卡——汇总材料、截面、螺栓等级和组件的信息。

3D 场景

  • 更新了3D场景的可视化技术

我们将3D场景渲染技术更新至最新版本,从而实现更好、更快、更流畅的可视化效果(如需优化可视化效果,请启用硬件加速和抗锯齿)。

  • 3D场景可视化样式工具

默认主视图、放大工具、透视图及其他若干工具现已放置在3D场景上方的灰色条带中,可在主工作区正上方便捷访问。

  • 3D场景中所有实体的树形列表

3D场景中的新控件之一是所有模型实体的树形列表。在树形列表中,可访问所有构件、荷载效应和加工操作。该控件可用于在模型中有效定位、开关项目以及编辑其属性。请记得使用鼠标右键,可打开其他命令菜单。

  • 从3D场景中拾取属性

从现在起,可通过灰色箭头符号下的工具从3D场景中拾取定义加工操作的属性。选择命令后,在3D场景中拾取所需构件。

  • 荷载效应可视化

更好的荷载可视化与通过实体树形列表输入相结合,提供了高效的设计工作流程。

  • 剪力位置从荷载效应移至构件设计
  • 3D场景中的结果汇总

可在设计选项卡中执行分析,从而有效地微调模型。结果汇总在3D场景中以交通灯功能的形式呈现。

  • 鼠标右键命令
    • 实体修改
      鼠标右键命令在3D场景中同样非常实用。您可以修改构件截面、焊缝、螺栓和板厚。
      构件实体:
      • 截面修改
      • 将构件设置为承重构件
      • 用于定义单构件节点的命令集。例如,清除命令将删除与所选构件相关的所有加工操作;修改命令将提供一组可能的修改选项,例如开孔。

板实体:

  • 板厚

焊缝实体:

  • 焊喉厚度
  • 焊缝材料
  • 焊缝类型

螺栓实体:

  • 直径和等级修改

单构件模板

在构件上单击鼠标右键可使用连接命令,将创建单构件节点。第一步需选择节点面,然后提供一组单构件模板供选择。

报告选项卡中的材料清单

随着新选项卡的推出,材料清单(BOM)已整合为功能区中的一个命令,可在报告类型系列中找到。

材料和截面库整合至材料选项卡

与新选项卡类似,截面、螺栓等级、螺栓组件和材料属性已整合在一起。

文件菜单

文件菜单的开发旨在帮助您在一个菜单中管理项目和软件。项目信息取代了以往版本中的项目条目。

自动模型控制与警告

  • 奇异性警告

已实现模型的奇异性检查。结果汇总中将打印新状态,并在3D场景中提供含爆炸项目的模型。在下面的示例中,您可以看到未焊接的构件。

  • 构件长度

构件的默认长度将自动计算,无需再手动更改构件长度。定义加工操作后,算法将自动增加构件长度。

  • 空心结构构件的表面划分

为获得空心截面构件更好的计算结果,专门创建了网格和划分属性的设置值。

在版本9中打开旧版模型

新GUI背后的原因之一是许多工程师告诉我们:"IDEA StatiCa Connection需要更加防错"。这些"错误"通常与以下方面有关:

  • 设置正确的构件长度——在构件极短或极长的情况下,这会对结果产生很大影响。在版本9中,IDEA StatiCa Connection会自动为所有构件设置合适的长度。
  • 焊缝——应力塑性重分布是迄今为止最精确的焊缝设计方法,于7.1版本中引入。在版本8期间作为过渡阶段,该方法为默认方法,与其他评估方法并存。在版本9中,该方法是唯一可用的选项,其他评估方法已被移除,以避免用户混淆(这一问题已通过我们的技术支持渠道得到反映)。这确保了项目中所有焊缝均经过安全设计并符合规范要求。

我们为IDEA StatiCa Connection版本9实施了多项控制机制——自动检查节点是否以推荐方式建模(奇异性检查、构件长度、偏移量等)。如果节点建模不正确,计算将中断或显示错误消息。请注意,由于所有这些改进,打开旧版本的项目可能会导致模型几何形状不同,可能需要进一步编辑。

我们还改进了空心截面构件的网格划分——IDEA StatiCa Connection版本9在空心截面构件上生成更精细的网格,与旧版本相比可能会导致结果略有不同。

每次打开旧版本项目时,我们都会显示兼容性警告:

IDEA StatiCa Connection 9是一款能够设计和校核任意拓扑和荷载工况下节点的工具。此外,它还对节点设计中"如何"操作以及应避免的事项提供了明确的建议和限制,从而确保设计过程中所有相关方的安全性和一致性。

BIM

在8.2版本之前,我们已开发了15个与各种FEA/CAD软件的BIM链接。这些链接是单向的,即仅将数据从FEA/CAD软件简单导出到IDEA StatiCa。

版本9.0对此工作流程进行了重大改进——我们现在能够根据原始FEA/CAD模型的变更自动更新IDEA StatiCa模型。我们还实现了一种清晰的方式来管理从特定FEA/CAD模型导出的所有IDEA节点/梁——它们显示在节点管理器窗口中,并附有结果概览(缩略图、结果汇总、规范等)。

为了可视化您的设计,我们还实现了在FEA/CAD软件中自动高亮显示所选节点的功能——例如,您可以在SAP 2000中立即看到该特定节点的基本概览。

CAD链接(Tekla Structures 和 Advance Steel)

以往,我们每次都必须将节点从TS/AS导出到新项目,这意味着需要重新输入荷载效应。

版本9.0对此进行了重大改变:

  • 在TS/AS中创建钢结构节点
  • 将其导出到IDEA StatiCa,输入荷载并执行规范校核
  • 假设我们想要优化/更改节点设计——返回TS/AS并进行必要的更改(螺栓位置、焊缝厚度、添加加劲板等)
  • 然后在嵌入TS/AS的IDEA插件中点击"更新"按钮,所有更改将自动应用到我们的IDEA StatiCa项目中——无需再次手动输入荷载效应
  • 可以重复此过程多次以优化设计,同时确保TS/AS和IDEA StatiCa中的所有数据均正确输入

FEA链接(SAP 2000、Robot、STAAD.Pro等)

以往,我们每次都必须将节点/梁从FEA软件导出到新项目,这意味着需要重新设计节点。

版本9.0对此进行了重大改变:

  • 在FEA软件中选择一个节点
  • 将其导出到IDEA StatiCa(几何形状、截面、荷载效应),设计节点并执行规范校核
  • 假设我们想要优化/更改节点设计——返回FEA软件并进行必要的更改(荷载、截面等)
  • 然后在嵌入FEA软件的IDEA插件中点击"更新"按钮,所有更改将自动应用到我们的IDEA StatiCa项目中——无需再次手动设计节点
  • 可以重复此过程多次以优化设计,同时确保FEA软件和IDEA StatiCa中的所有数据均正确输入

其他功能

焊缝应力评估的默认方法——焊缝中的塑性重分布

如果假设焊缝采用弹性材料模型,有限元模型将在某些不规则位置(端部、两条焊缝相交处等)出现应力峰值。焊缝承载力将在这些应力峰值的小区域内很快达到,这意味着与传统手算相比,焊缝的承载力非常小。因此,某种形式的平均处理是必要的。我们过去提供按焊缝长度取平均值(适用于弯曲宽翼缘梁示例中的翼缘)、线性插值(适用于腹板)或取最大值(非常保守)的方法。用户可以自行选择,但这需要对传统焊缝设计和有限元设计有深入了解。此外,在某些情况下使用平均值可能导致不安全的设计。

因此,我们决定软件需要正确且自动地进行平均处理,经过大量试验和测试后,我们开发了焊缝中的塑性重分布方法。在插值连接之间插入实体单元,塑性重分布通过将应力峰值重新分配到其他焊缝单元来正确确定焊缝组件的承载力。最危险的区域被识别为与未加劲翼缘的焊接(EN 1993-1-8 - 第4.10条)。AISC和CISC对焊缝设计采用不同的方法,要求对多方向焊缝进行折减。我们也重点研究了这一问题,并为AISC和CISC开发了专用焊缝材料模型。塑性重分布并不意味着允许焊缝产生极端变形。

自版本9.0起,焊缝中的塑性重分布是焊缝应力评估的默认且唯一可用的方法。

直接将报告导出为.doc和.pdf格式

我们实现了直接导出为Microsoft Word(doc)和Adobe Reader(pdf)文件格式的功能。从现在起,只需一个命令即可完成导出。

AISC和CISC规范要求更新

  • 改进了焊缝应力塑性重分布的材料图。
  • 改进了承压螺栓中剪力与拉力相互作用的非线性弹簧单元属性——拉剪相互作用。
  • 更新了锚固设计。
    • 形成共同混凝土锥体的锚栓现作为群锚进行评估,从而允许提高承载力。
    • 同一底板上的锚栓作为群锚进行混凝土剪切破坏校核。仅假设沿剪力方向靠近边缘的锚栓承受作用于底板的全部剪力。
    • 如果用户不要求进行混凝土破坏校核,则假定拉力和剪力通过混凝土钢筋传递。软件将向用户提供需通过钢筋传递的综合力(包括撬力)。

结果中的AISC公式

对所提供的规范校核公式进行了重大改进。现在所有公式均有说明,并同时提供相应数值。

锚固

  • 抗剪键的新模型

抗剪键网格现在以与构件网格相同的方式创建。二维有限单元——板通过焊缝单元与底板连接。抗剪键本身可在底板平面内无限制地定位和旋转。

  • 焊缝和承压混凝土的验算

承压混凝土的校核以及焊缝的校核(与节点中任意位置焊缝的校核方式相同)已在结果表格中实现。

  • 带悬挑锚栓的新模型

重载带悬挑锚栓配备了两个塑性铰,以实现更真实的力分布。

树根段加工操作

对树根段加工操作进行了重大改进。现在,树根段本身可以得到正确修改。树根段的截面可独立于主构件进行设置,并可相对于主构件进行偏移定位。

空心截面(CHS和RHS)的默认网格设置

空心截面构件的默认网格设置已得到改进。直径最大的构件的网格尺寸采用规范设置中的默认设置,较小构件的网格根据构件直径进行相应调整。目的是在每个构件上创建相同的网格尺寸,从而提高结果的准确性。

社交分享按钮

在3D场景中单击鼠标右键可打开"分享到LinkedIn或Facebook"命令。3D场景中的当前图片将发布到您的社交媒体账户(需要登录)。

试用版和学术版框架

  • 试用版

实施了新的试用版方案。填写表格后,14天试用码将自动发送给每位潜在用户。将实施硬件签名,使潜在用户只能在一台特定的PC或笔记本电脑上激活一次试用。激活时,我们将读取硬件信息(AutoCAD及其他软件也采用此方式)。报告背景和软件的各个场景将添加水印。主窗口顶部将显示新的到期倒计时。

  • 教育版

实施了新的教育版方案。填写网络表格后,365天试用码将发送给每位潜在用户。报告背景和软件的各个场景将添加水印。仅可打印带水印的PDF文件。

教育版的项目无法在商业版中打开/使用(它们将被永久"标记"并受到限制)。