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摘要
当下高层建筑一般都由计算机电算来完成，随着高层设计软件的推广，越来越多的结构设计与有限元分析软件被推广使用，如何针对具体工程选择适宜的设计软件已成为结构设计师们比较关心的话题，针对各软件的特性，做出简单的介绍，使各软件的特性及优缺点清晰明了，为方便广大设计师选择适用的软件提供可行性依据。
关键词：高层建筑，软件，介绍
中图分类号：[TU208.3] 文献标识码：A 文章编号：
前言
高层建筑是社会需求与经济繁荣和科技进步的产物。随着对高层建筑使用功能要求的日趋复杂，高层建筑在数量日渐增多，建筑高度的不断增加，建筑类型与功能的愈来愈复杂，结构体系的更加多样化，高层建筑结构设计也越来越成为结构工程师设计工作的主要重点和难点所在。
高层建筑结构分析软件具有操作简单、前后处理功能强大、计算结果准确、工作效率高等优点，所以在工程设计领域中应用广泛，本文针对各种软件的特性，对各种软件做一个简单介绍，使大家能更了解各种软件的适用范围，可以对多高层的设计，提供更有利的帮助。由于软件较多，本文提供几种常用软件的介绍
软件介绍
2.1 ETABS
ETABS已有近三十年的发展历史，是美国乃至全球公认的高层结构计算程序，在世界范围内广泛应用，是房屋建筑结构分析与设计软件的业界标准。目前，ETABS通过先进的有限元模型和自定义标准规范接口技术来进行结构分析与设计，实现了精确的计算分析过程和用户可自定义的设计规范来进行结构设计工作。
ETABS集成了荷载计算、静动力分析、线性和非线性计算等所有计算分析为一体，容纳了最新的静力、动力、线性和非线性分析技术，计算快捷，分析结果合理可靠，其权威性和可靠性得到了国际上业界的一致肯定。
ETABS分析计算功能十分强大，这是国际上业界的公认事实，它囊括几乎所有结构工程领域内的最新结构分析功能，二十多年的发展，使得ETABS积累了丰富的结构计算分析经验，从静力动力计算，到线性非线性分析，从P-Delta效应到施工顺序加载，从结构阻尼器到基础隔震，都能运用自如，为工程师提供经过大量的结构工程检验最可靠的分析计算结果。
ETABS采用完全交互式图形方式进行结构设计，可以同时设计钢筋混凝土结构、钢结构和混合结构，运用多种国际结构设计规范，使得ETABS的结构设计功能更加强大和有效。针对结构设计中烦琐的反复修改截面、计算、验算过程，ETABS采用结构优化设计理论可以对结构进行优化设计，针对实际结构只需确定预选截面组和迭代规则，就可以进行自动计算选择截面、校核、修改的优化设计。
2.2 SATWE
SATWE为 Space Analysis of Tall-Buildings with Wall-Element的词头缩写，这是应现代多、高层建筑发展要求专门为多、高层建筑设计而研制的空间组合结构有限元分析软件。
SATWE具有如下特点：
1.模型化误差小、分析精度高
对剪力墙和楼板的合理简化及有限元模拟，是多、高层结构分析的关键SATWE以壳理论为基础，构造了一种通用墙元来模拟剪力墙，这种墙元对剪力墙的洞口的尺寸和位置无限制，具有较好的适用性。墙元不仅具有平面内刚度，也具有平面外刚度，可以较好地模拟工程中剪力墙的真实受力状态，而且墙元的每个节点都具有空间全部六个自由度，可以方便地与任意空间梁、柱单元连接，而无需任何附加约束。对于楼板，SATWE给出了四种简化假定，即假定楼板整体平面内无限刚、分块无限刚、分块无限刚带弹性连接板带和弹性楼板。上述假定灵活、实用，在应用中可根据工程的实际情况采用其中的一种或几种假定。
2.计算速度快，解题能力强
SATWE具有自动搜索微机内存功能，可把微机的内存资源充分利用起来，最大限度地发挥微机硬件资源的作用，在一定程度上解决了微机在运行的结构有限元分析软件的计算速度和解题能力问题。
前后处理功能强
SATWE前接PMCAD程序，完成建筑物建模。SATWE前处理模块读取PMCAD生成的建筑物的几何及荷载数据，补充输入SATWE的特有信息，如特殊构件（弹性楼板、转换梁、框支柱等）、温度荷载、吊车荷载、支座位移、特殊风荷载、多塔，一级局部修改原有材料强度、抗震等级或其它相关参数，完成墙元和弹性楼板单元自动划分等等。最终形成传基础荷载。
2.3 SAP2000
SAP2000程序是由Edwards Wilson创始的SAP(Structure Analysis Program)系列程序发展而来的，至今已经有许多版本面世。SAP2000(SAP90的替代品)是这些新一代程序中最新也是最成熟的产品。最新的SAP2000 Nonlinear版除了包括全部Plus的功能之外，再加上动力非线性时程反应分析和阻尼构材、减震器、Gap和Hook构材等材料特性，主要适用于分析带有局部非线性的复杂结构(如基础隔震或上部結构单元的局部屈服)。
SAP2000具有极强的功能，如建模功能、编辑功能、分析功能、荷载功能、自定义功能、以及设计功能等等。
这些功能的实现均是在同一个可视化界面中实现的，用户界面非常友好。它可以模拟大量的结构形式，包括房屋建筑、桥梁、水坝、油罐、地下结构等等。
2.4 ANSYS
ANSYS软件是融结构、流体、电场、磁场、声场分析于一体的大型通用有限元分析软件。由世界上最大的有限元分析软件公司之一的美国ANSYS开发。
软件主要包括三个部分：前处理模块，分析计算模块和后处理模块。
前处理模块提供了一个强大的实体建模及网格划分工具，用户可以方便地构造有限元模型；
分析计算模块包括结构分析、流体动力学分析、电磁场分析、声场分析、压电分析以及多物理场的耦合分析，可模拟多种物理介质的相互作用，具有灵敏度分析及优化分析能力；
后处理模块可将计算结果以彩色等值线显示、梯度显示、矢量显示、粒子流迹显示、立体切片显示、透明及半透明显示等图形方式显示出来，也可将计算结果以图表、曲线形式显示或输出。
软件提供了100种以上的单元类型，用来模拟工程中的各种结构和材料。该软件有多种不同版本，可以运行在从个人机到大型机的多种计算机设备上，如PC，SGI，HP，SUN，DEC，IBM，CRAY等。
3.总结
结构电算作为结构设计过程中一个重要环节，影响着结构设计的安全性和经济合理性。而作为结构计算依据的结构计算软件，直接影响着计算结果的可靠性。因此，融合贯通各类计算软件，密切关注计算理论的发展，根据不同的结构体系选用相应的软件，并对其计算结果做认真细致的分析，是设计过程对设计人员的要求。概念设计作为结构设计的一个新的设计理念，是设计人员在长期的理论研究和设计实践中积累起来的经验总结，对高层结构计算程序的分析过程有十分重要的作用，必须遵循和大力倡导。
参考文献
[1]张超 史冬梅 谷穗应用高层结构设计软件时应注意的问题[J] 2001.12
[2]杨慧芹 朱彦伟浅谈结构计算软件的应用[J]2007
[3]杨星PKPM结构软件从入门到精通中国建筑工业出版社
[4] SAP2000中文使用指南人民交通出版社
[5]ETABS中文版使用指南中国建筑工业出版社
[6]涂振飞ANSYS有限元分析工程应用实例教程 中国建筑工业出版社
当下高层建筑一般都由计算机电算来完成，随着高层设计软件的推广，越来越多的结构设计与有限元分析软件被推广使用，如何针对具体工程选择适宜的设计软件已成为结构设计师们比较关心的话题，针对各软件的特性，做出简单的介绍，使各软件的特性及优缺点清晰明了，为方便广大设计师选择适用的软件提供可行性依据。
关键词：高层建筑，软件，介绍
中图分类号：[TU208.3] 文献标识码：A 文章编号：
前言
高层建筑是社会需求与经济繁荣和科技进步的产物。随着对高层建筑使用功能要求的日趋复杂，高层建筑在数量日渐增多，建筑高度的不断增加，建筑类型与功能的愈来愈复杂，结构体系的更加多样化，高层建筑结构设计也越来越成为结构工程师设计工作的主要重点和难点所在。
高层建筑结构分析软件具有操作简单、前后处理功能强大、计算结果准确、工作效率高等优点，所以在工程设计领域中应用广泛，本文针对各种软件的特性，对各种软件做一个简单介绍，使大家能更了解各种软件的适用范围，可以对多高层的设计，提供更有利的帮助。由于软件较多，本文提供几种常用软件的介绍
软件介绍
2.1 ETABS
ETABS已有近三十年的发展历史，是美国乃至全球公认的高层结构计算程序，在世界范围内广泛应用，是房屋建筑结构分析与设计软件的业界标准。目前，ETABS通过先进的有限元模型和自定义标准规范接口技术来进行结构分析与设计，实现了精确的计算分析过程和用户可自定义的设计规范来进行结构设计工作。
ETABS集成了荷载计算、静动力分析、线性和非线性计算等所有计算分析为一体，容纳了最新的静力、动力、线性和非线性分析技术，计算快捷，分析结果合理可靠，其权威性和可靠性得到了国际上业界的一致肯定。
ETABS分析计算功能十分强大，这是国际上业界的公认事实，它囊括几乎所有结构工程领域内的最新结构分析功能，二十多年的发展，使得ETABS积累了丰富的结构计算分析经验，从静力动力计算，到线性非线性分析，从P-Delta效应到施工顺序加载，从结构阻尼器到基础隔震，都能运用自如，为工程师提供经过大量的结构工程检验最可靠的分析计算结果。
ETABS采用完全交互式图形方式进行结构设计，可以同时设计钢筋混凝土结构、钢结构和混合结构，运用多种国际结构设计规范，使得ETABS的结构设计功能更加强大和有效。针对结构设计中烦琐的反复修改截面、计算、验算过程，ETABS采用结构优化设计理论可以对结构进行优化设计，针对实际结构只需确定预选截面组和迭代规则，就可以进行自动计算选择截面、校核、修改的优化设计。
2.2 SATWE
SATWE为 Space Analysis of Tall-Buildings with Wall-Element的词头缩写，这是应现代多、高层建筑发展要求专门为多、高层建筑设计而研制的空间组合结构有限元分析软件。
SATWE具有如下特点：
1.模型化误差小、分析精度高
对剪力墙和楼板的合理简化及有限元模拟，是多、高层结构分析的关键SATWE以壳理论为基础，构造了一种通用墙元来模拟剪力墙，这种墙元对剪力墙的洞口的尺寸和位置无限制，具有较好的适用性。墙元不仅具有平面内刚度，也具有平面外刚度，可以较好地模拟工程中剪力墙的真实受力状态，而且墙元的每个节点都具有空间全部六个自由度，可以方便地与任意空间梁、柱单元连接，而无需任何附加约束。对于楼板，SATWE给出了四种简化假定，即假定楼板整体平面内无限刚、分块无限刚、分块无限刚带弹性连接板带和弹性楼板。上述假定灵活、实用，在应用中可根据工程的实际情况采用其中的一种或几种假定。
2.计算速度快，解题能力强
SATWE具有自动搜索微机内存功能，可把微机的内存资源充分利用起来，最大限度地发挥微机硬件资源的作用，在一定程度上解决了微机在运行的结构有限元分析软件的计算速度和解题能力问题。
前后处理功能强
SATWE前接PMCAD程序，完成建筑物建模。SATWE前处理模块读取PMCAD生成的建筑物的几何及荷载数据，补充输入SATWE的特有信息，如特殊构件（弹性楼板、转换梁、框支柱等）、温度荷载、吊车荷载、支座位移、特殊风荷载、多塔，一级局部修改原有材料强度、抗震等级或其它相关参数，完成墙元和弹性楼板单元自动划分等等。最终形成传基础荷载。
2.3 SAP2000
SAP2000程序是由Edwards Wilson创始的SAP(Structure Analysis Program)系列程序发展而来的，至今已经有许多版本面世。SAP2000(SAP90的替代品)是这些新一代程序中最新也是最成熟的产品。最新的SAP2000 Nonlinear版除了包括全部Plus的功能之外，再加上动力非线性时程反应分析和阻尼构材、减震器、Gap和Hook构材等材料特性，主要适用于分析带有局部非线性的复杂结构(如基础隔震或上部結构单元的局部屈服)。
SAP2000具有极强的功能，如建模功能、编辑功能、分析功能、荷载功能、自定义功能、以及设计功能等等。
这些功能的实现均是在同一个可视化界面中实现的，用户界面非常友好。它可以模拟大量的结构形式，包括房屋建筑、桥梁、水坝、油罐、地下结构等等。
2.4 ANSYS
ANSYS软件是融结构、流体、电场、磁场、声场分析于一体的大型通用有限元分析软件。由世界上最大的有限元分析软件公司之一的美国ANSYS开发。
软件主要包括三个部分：前处理模块，分析计算模块和后处理模块。
前处理模块提供了一个强大的实体建模及网格划分工具，用户可以方便地构造有限元模型；
分析计算模块包括结构分析、流体动力学分析、电磁场分析、声场分析、压电分析以及多物理场的耦合分析，可模拟多种物理介质的相互作用，具有灵敏度分析及优化分析能力；
后处理模块可将计算结果以彩色等值线显示、梯度显示、矢量显示、粒子流迹显示、立体切片显示、透明及半透明显示等图形方式显示出来，也可将计算结果以图表、曲线形式显示或输出。
软件提供了100种以上的单元类型，用来模拟工程中的各种结构和材料。该软件有多种不同版本，可以运行在从个人机到大型机的多种计算机设备上，如PC，SGI，HP，SUN，DEC，IBM，CRAY等。
3.总结
结构电算作为结构设计过程中一个重要环节，影响着结构设计的安全性和经济合理性。而作为结构计算依据的结构计算软件，直接影响着计算结果的可靠性。因此，融合贯通各类计算软件，密切关注计算理论的发展，根据不同的结构体系选用相应的软件，并对其计算结果做认真细致的分析，是设计过程对设计人员的要求。概念设计作为结构设计的一个新的设计理念，是设计人员在长期的理论研究和设计实践中积累起来的经验总结，对高层结构计算程序的分析过程有十分重要的作用，必须遵循和大力倡导。
参考文献
[1]张超 史冬梅 谷穗应用高层结构设计软件时应注意的问题[J] 2001.12
[2]杨慧芹 朱彦伟浅谈结构计算软件的应用[J]2007
[3]杨星PKPM结构软件从入门到精通中国建筑工业出版社
[4] SAP2000中文使用指南人民交通出版社
[5]ETABS中文版使用指南中国建筑工业出版社
[6]涂振飞ANSYS有限元分析工程应用实例教程 中国建筑工业出版社