3D3S 10.0中高级教程

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3D3S钢结构设计软件

3D3S中高级讲义

用户培训班课程


















上海同磊土木工程技术有限公司

2010‐12‐16

3D3S 是上海同磊土木工程技术有限公司的商标。本技术讲义的所有知识产权归属同磊公司所有，未经同磊公司书面许可，

不得将本讲义的全部或部分内容用于商业用途。

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2010 培训班课程讲义

用户培训班课程讲义

目录

第一部分：....................................................................................................................................... 4

门式厂房结构...............................................................................................................................4
一．3D3S 软件厂房结构设计模块功能展示............................................................................ 4
二．原理详解及使用技巧......................................................................................................

... 4
1 复杂门架结构的建模.................................................................................................................. 4
2 快捷建模中风荷载的施加.........................................................................................................10
3 风荷载相关参数设置.................................................................................................................12
4 吊车荷载添加要点.....................................................................................................................14
5 3D3S 软件中构件方位的的含义及楔形体方位的定义..............................................................16
6 计算长度的选取原则.................................................................................................................18
7 支座边界....................................................................................................................................18
8 构件验算结果说明.....................................................................................................................19
塔架结构..................................................................................................................................... 22
一．3D3S 软件塔架结构设计模块功能展示.......................................................................... 22
二．原理详解及使用技巧....................................................................................................... 22
1 塔架模型库编辑........................................................................................................................22
2 角钢方位的调整........................................................................................................................23
3 塔架相关荷载的添加.................................................................................................................24
4 塔架附属物添加技巧.................................................................................................................25
多高层结构................................................................................................................................. 27
一．3D3S 软件多高层结构设计模块功能展示....................................................................... 27
二．原理详解及使用技巧....................................................................................................... 27
1 标准层与三维模型的关

系.........................................................................................................27
2 刚性隔板、弹性楼板、与导荷载板的联系与区别....................................................................27
3 构件的属性定义要点.................................................................................................................28
4 风荷载施加的三种方法及联系与区别、对迎风面构件的影响.................................................32
5 如何处理结构约束不足问题......................................................................................................36
6 钢构件验算结果说明.................................................................................................................38

实体建造系统及辅助结构工具箱............................................................................................... 41
一．3D3S 软件实体建造系统模块功能展示.......................................................................... 41
二．辅助结构工具箱功能展示............................................................................................... 41
三．模型实例展示及使用技巧............................................................................................... 41
1 门架与框架混合结构.................................................................................................................41
2 带托梁门架的结构.....................................................................................................................42

第二部分：..................................................................................................................................... 45

3D3S 桁架、屋架结构模块........................................................................................................ 45

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一．3D3S 钢管桁架结构设计模块功能展示.......................................................................... 45
1 桁架结构的设计流程： ...................................................................

............................... 45
2 桁架模块各菜单功能讲解............................................................................................... 45
（1）结构编辑菜单................................................................................................................ 45
（3）构件属性菜单................................................................................................................ 47
二．原理详解及使用技巧....................................................................................................... 47
1 如何建立桁架屋架模型；.........................................................................................................47

网架网壳结构............................................................................................................................. 56
一．3D3S 网架网壳结构设计模块功能展示.......................................................................... 56
二．原理详解及使用技巧....................................................................................................... 56
1 利用3D3S 建模提供的各种建模功能建立结构模型；.............................................................56
2 荷载输入方法及要点；.............................................................................................................58
3 网壳非线性稳定计算的方法；..................................................................................................58
4 同一模型不同支座设置验算结果的包络；...............................................................................59
5 网架网壳节点设计；.................................................................................................................59
6 网架网壳施工图绘制过程；......................................................................................................59
幕墙结构..................................................................................................................................... 60
一．3D3S 幕墙结构设计模块功能展示.................................................................................. 60
二．原理详解及使用技巧....................................................................................................... 60
1. 框式幕墙；................................................................................................................................60
2. 标准点支单元、大门 单层索网；..

........................................................................................60
3. 采光顶、雨棚；........................................................................................................................60
4. 异型玻璃板块分析；.................................................................................................................61
5. 幕墙热工分析；........................................................................................................................61
3D3S 索膜结构模块.................................................................................................................... 61
一．3D3S 索膜结构设计模块功能展示.................................................................................. 61
二．原理详解及使用技巧....................................................................................................... 61
1 各种形状组合索膜结构的建模方法；.......................................................................................61
2 找形参数设置及找形方法介绍；..............................................................................................62
3 索膜结构分析；........................................................................................................................63
4 膜结构裁剪功能介绍及演示；..................................................................................................63
张拉预应力钢结构及非线性结构分析....................................................................................... 64
一．3D3S 空间非线性分析模块功能展示.............................................................................. 64
二．原理详解及使用技巧....................................................................................................... 64
1 预张力结构初始态分析原理简介及操作要点；........................................................................64
2 张弦梁结构非线性分析步骤；..................................................................................................65
3 单层网壳的极限承载力分析；..................................................................................................65

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第一部分：

门式厂房结构

课程内容包括：

一．3D3S 软件厂房结构设计模块功能展示
二．原理详解及使用技巧
1 复杂门架结构的建模
1.1 有夹层、摇摆柱的门架建模

有夹层的门架建模

a. 在快捷建模中添加夹层：

图 A-1-1
参数：
夹层标高：3M
夹层柱离左轴线距离：8M、16M、24M

b．在单榀模型上添加夹层

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图 A-1-2

使用CAD 的直线工具在单榀模型的基础上添加夹层

图 A-1-3

使用添加杆件命令将直线转化为杆件，并对相交杆件进行打断

图 A-1-4

设置单元释放和支座约束

图 A-1-5

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有摇摆柱的门架建模

a．通过快捷建模建立有摇摆柱的门架

图 A-1-6

b．通过对单榀模型修改得到带摇摆柱的门架单榀模型
方法同在单榀模型的基础上添加夹层

c．如何在验算中考虑摇摆柱对整个结构的影响

无论是使用a 还是b 方式添加摇摆柱，都需要对摇摆柱两端进行r 和r 方向的单元
x y

释放，然后对摇摆柱添加支座约束。
效果图：

图 A-1-7

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如果需要在构件验算时考虑摇摆柱对整个结构产生的影响，还需要将摇摆柱的类型定义
为门式钢架，并在验算参数中勾选“考虑摇摆柱对计算长度的影响”，其中边柱计算长
度的放大系数按照轻钢规第 33 页的相关规定取用。

演示模型参数：
快捷键模，参数默认，进行单品设计时添加摇摆柱，结构如图 A-1-7

不勾选“考虑摇摆柱对计算长度的影响”得到的边柱绕3 轴长细比为： 120.20
勾选“考虑摇摆柱对计算长度的影响”后得到的边柱绕3 轴长细比为： 163.14

考虑摇摆柱影响前 考虑摇摆柱影响后
图A-1-8

1.2 不等跨厂房、混凝土柱子钢梁的建模

不等跨厂房的单榀快捷建模

图 A-1-9
快捷建模时参数为：

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第一跨
跨度：24M 左檐口高：12M 右檐口高：14.4M
牛腿标高：8.2M 屋面梁分段比：7，12，5
第二跨
跨度：24M 左檐口高：14.4M 右檐口高：12M
牛腿标高：8.2M 屋面梁分段比：5，12，7
第三跨
跨度：24M 左檐口高：12M 右檐口高：14.4M
牛腿标高：8.2M 屋面梁分段比：7，12，5
第四跨
跨度：15M 左檐口高：14.4M 右檐口高：12.9M
牛腿标高：8.2M 屋面梁分段比：5，10

对于各榀跨度不同的厂房结构，

图 A-1-10

图 A-1-11
为了建立这种结构的模型，我们需要将模型分为两个部分分别建模，即使用等跨度的各

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榀分别建立整体模型，如图A-1-10、图A-1-11 结构，我们可以将其拆分为图A-1-12 （1 至
16 榀）和图A-1-13 （17-29 榀）这两个模型，将两个模型分别进行门窗、檩条及单榀设计，
然后再对施工图进行修改整合，得到图A-1-10 所示的不等跨厂房施工图(图A-1-13) 。

图 A-1-12

图 A-1-13

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图 A-1-14 维护施工图

包含有混凝土柱子的门架建模
对于含有混凝土柱子的门架建模过程同一般门架，但需要在单榀设计部分对单榀模
型进行修改

图 A-1-15

模型中单元 1-2 和5-4 为混凝土构件，因此需要对混凝土柱的2 号节点位置进行平动的
单元释放

图 A-1-16

2 快捷建模中风荷载的施加

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图A-2-1
2.1 选用轻钢规范施加风荷载
对于图A-2-1 所示结构，跨度为24M，榀间距为6M
轻钢规范规定风荷载按照下式进行计算：

ω μμω (A-2-1)
k s z o

参数说明详见轻钢规程附录A

高度系数μ 按照《建筑结构荷载规范》中的风压高度变化系数取值
z

对于封闭式和半封闭式厂房结构，体形系数取值为：

建 分区
筑 端区 中间区
类
1E 2E 3E 4E 5E 6E 1 2 3 4 5 6
型

封
闭 +0.50 -1.40 -0.80 -0.70 +0.90 -0.30 +0.25 -1.00 -0.65 -0.

55 +0.65 -0.15
式

部
分
封 +0.10 -1.80 -1.20 -1.10 +1.00 -0.20 -0.15 -1.40 -1.05 -0.95 +0.75 -0.05
闭
式

表 A-2-1 风荷载体形系数

对于敞开式厂房结构，各榀体形系数均按照下表进行取值

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图 A-2-2

α
μs1 μs2

≤10 -1.3 -0.7

30 1.6 0.4

表 A-2-2

上表对应于《建筑结构荷载规范》表7.3.1 第27 项

2.2 选用荷载规范施加风荷载
当结构风荷载的计算不适用轻钢规范时，同样使用式A-2-1 进行风荷载的计算，但边缘
榀与中间榀的体型系数按建筑荷载规范表7.3.1 第二项进行取值：

表 A-2-2 荷载规范 7.3.1 第二项

3 风荷载相关参数设置
3.1 复杂多跨结构的风荷载体型系数取法

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图 A-3-1

图 A-3-2

图A-3-2 中的双跨结构，其单元1、2、6 和7 体型系数取值分别为图A-3-1 单跨结
构中的单元 1、2、3 和 4，而 3 和 5 号单元的风荷载体型系数按照荷载规范的表 7.3.1
第八项

表 A-3-1

图 A-3-3

对于如图 A-3-3 所示的多跨结构，荷载规范中没有严格规定此类的多跨结构应该如何
取体形系数，只有一些类似结构，3D3S 软件中对于3 号单元统一取体形系数为-0.6,5、6、8
单元体型系数统一取为-0.4，而 1、2、9、10 号单元体形系数分别与单跨模型（图 A -3-1）
的1、2、3、4 号单元相同。

3.2 女儿墙风荷载的添

加
如果厂房结构中有女儿墙，则在快捷建模菜单中需要对女儿墙高度进行设置，作用于女
儿墙上的风荷载将以节点荷载的形式作用于女儿墙的底部，女儿墙的风荷载体形系数根
据荷载规范表 7.3.1 进行取值

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表A-3-2
作用域女儿墙底部的点荷载大小的计算方法为：首先根据式A-2-1 计算风荷载大小，然

后使用式F ω=×b ×h ，其中ω 为风荷载大小，b 为榀间距，h 为女儿墙高度，风荷
k k

载作用位置如图A-3-4 所示：

图 A-3-4

快捷建模参数取3D3S 默认参数，女儿墙高度为 1m，F μ ×μ ×ω ×b ×h =4.29KN
s z o

4 吊车荷载添加要点

4.1 如何在柱上添加牛腿节点
为了添加吊车荷载我们需要将柱打断以增加牛腿节点，增加牛腿节点有两种方法：
a．使用在快捷建模对话框中输入牛腿标高，则建立的模型中柱会在该标高出增加一个
节点；
b ．在单榀设计菜单中使用打断杆件命令增加将柱打断从而增加一个节点（注：如果吊
车为双层，则只能通过该方式在柱构件上添加第二个牛腿节点）

4.2 桥式吊车影响线相关参数详解

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图 A-4-1
左、右节点号：为了设置吊车荷载，需要选择两个标高相同的节点作为牛腿节点
到左、右柱边偏心：吊车梁中心到柱内皮的距离
横向力至牛腿距离：吊车的论资源信道牛腿的垂直距离
吊车梁的长度：轻钢厂房的榀间距

4.3 如何考虑吊车梁自重
当在计算中需要考虑吊车梁自重时，需要将吊车梁对牛腿的作用力转换为点荷载施

加在牛腿节点上。吊车梁在结构中被简化为简支梁来进行计算，因此只需要将梁的重量
作为恒载工况的点荷载加到牛腿节点上就可以了。

图 A-4-2

如图A-4-2，在节点2 和7 之间添加桥式吊车，并设置吊车梁，设吊车梁的截面积

2 3
为A=400mm ，材料密度为7.85e-006kg/mm ，跨度为24M，则吊车梁的重量为738.528N；
因此我们先先在节点荷载库中添加一个节点荷载，大小为吊车梁重量的一半，为：

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图 A-4-3
选择节点2 和节点7 为受荷节点

图 A-4-4
同样的方法根据吊车梁的重量及截面进行牛腿弯矩的计算，并以节点弯矩的形式作
用于牛腿节点上。
对于吊车梁截面的选取我们将在后面的辅助结构工具箱的使用中进行详解。

5 3D3S 软件中构件方位的的含义及楔形体方位的定义
3D3S 软件中的构件构件方位即为该构件的局部坐标的方向，一般为 1、2、3 轴，其中
1 轴为构件的长度方向，2 轴为构件的弱轴方向，3 轴为构件强轴方向。

图 A-5-1

如图 A-5-1，楔形体构件的方位为x 无穷大——即该构件的强轴（局部坐标的 3 轴）为

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世界坐标x 轴的正方向，如果勾选负无穷大，则方位变为x 轴的负方向——如图 A-5-2 ；如
果勾选y 无穷大，则该楔形体构件的强轴方向即为世界坐标的y 轴方向。

图 A-5-2

图 A-5-3

图 A-5-4

如果选择 x 无穷大(图 A-5-3)，则绕 1 轴转角即为构件强轴方向绕 z 轴顺时针旋转到 x

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轴的角度（图 A-5-4，图中绕一轴转角位30 度），选择其他方位是道理相同。
楔形单元放置参数设置是为了方便对楔形体构件的大小头及计算时构件轴线的位置进
行设定，放置参数取0 时，表示没有设置楔形体大小头的位置，因此不会显示楔形体。

2 1 0 -1 -2
图 A-5-5

参数为正时，表示节点号较小端为楔形体的小头，节点号较大端为楔形体的大头，如果
参数为负，则与参数为正式相反;各参数对应的楔形体的方位如图 A-5-3 所示。
对于暂时无法判断构件方位的情况，可以使用 显示查询-显示截面 命令显示截面，查
看截面现在的方位，然后调整方位相关参数，查看实际显示效果，然后根据显示效果在调整
方位参数，如此反复，知道方位达到自己的要求为止。
6 计算长度的选取原则
轻钢结构柱的计算长度根据两个不同规程的规定取值，软件根据《门式刚架轻型房屋钢
结构技术规程》中的第一种方法即查表的方法得到门架柱的计算长度系数，但由于该方法仅
仅针对柱脚铰接的情况，所以在柱脚刚接的时候柱稳定的计算结果偏于安全，所以软件增加
了一阶分析的方法，即第二种方法，该方法对柱脚铰接和刚接情况都适用，但由于该方法利
用了当前结构的刚度，即内力分析的结果，所以仅仅适用于校核；
软件根据《轻型钢结构设计规程（上海地方规程）》计算时，计算长度系数的取值是根
据梁柱刚度情况和柱脚连接情况（分刚接和铰接）得到，所以该方法适用于铰接和刚接情况。
对于平面结构，由于一个方向没有杆件的相互关系存在，软件在平面外没有根据可以得
到计算长度的信息，因此要求用户自己输入平面外方向的计算长度或计算长度系数。
7 支座边界
刚性约束：表示节点在该方向上是无法做任何移动的。
弹性约束：表示节点在该方向上的支反力与位移成正比关系，比值即为需要输入的刚度值。
支座位移：表示节点在该方向上有一个厨师位移。
正（负）向约束：表示节点在该方向的正（负）向无法移动，但在相反方向没有约束。
斜边界：表

示节点只能在该矢量方向上进行移动，而其他方向均为刚性约束

平动、转动均为刚性约束 转动约束可平动 平动约束可转动

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图A-7-1
8 构件验算结果说明
由于钢规中没有对于楔形体截面的验算规定，因此对于楔形体，无论是否选择使用轻钢
规程进行验算，软件中都默认使用轻钢规程对构件进行验算
8.1 强度验算、稳定验算的规范依据
强度验算
对于轻钢厂房结构 3D3S 根据轻钢规程 6.1.2-1 对纯弯构件进行强度验算，根据 6.1.2-2
对压弯构件进行强度验算。
根据轻钢规程 6.1.1-6 抗剪承载力设计值的计算公式为：

V h t f ′ （A-8-1 ）
d w w v

当λ ≤0.8 时，f ′ f （A-8-2 ）
w v v

当 ′ =- -
0.8 <λ <1.4 时，f [1 0.64(λ 0.8)]f （A-8-3 ）
w v w v

当λ ≥1.4时，f ′ [1=-1.275λ ]f （A-8-4 ）
w v w v

式中 f v ——钢材抗剪强度设计值；

h ——腹板高度，对楔形腹板取板幅平均高度；
w

λ ——与板件受剪有关的参数，按式 A-8-5 公式进行计算；
w

f v′——腹板屈曲后抗剪强度设计值。

h t
λ w w （A-8-5 ）
w
37 Kτ 235 fy

式中 K ——受剪板件的凸曲系数；当不设横向加劲肋时，取K =5.34。
τ τ

h ——腹板高度；
w

t ——腹板厚度；
w

f y ——钢材屈服强度。

纯弯构件验算

当V ≤0.5V 时
d

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M ≤M （A-8-6 ）
e

当0.5V d d

V 2
M ≤M f +(Me -M f )[1-( -1) ] （A-8-7 ）
0.5V
d

当截面为双轴对称时

M A (h =+t ) f （A-8-8 ）
f f w w

式中 M ——两翼缘所承担的弯矩；
f

M ——构件有效截面所承担的弯矩，M W f ；
e e e

W ——构件有效截面最大受压纤维的截面模量；
e

f ——钢材抗弯强度设计值；

A ——构件翼缘的截面面积；
f

V ——腹板抗剪承载力设计值，3D3S 中该值按照λ ≤0.8 进行取值，即
d w

f v′ f v ，由式A-8-1 计算得到。

压弯构件验算

当V ≤0.5V 时
d

M ≤M （A-8-9 ）
e

M N M =-NW / A （A-8-10 ）
e e e e

当0.5V d d

N N N V 2
( )[1 ( 1) ] （A-8-11 ）
M ≤M +M -M - -

f e f 0.5V
d

式中 A ——有效截面面积；
e

M N ——兼承压力 N 时两翼缘所能承受的弯矩。
f

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稳定验算
绕2、3 轴稳定的验算使用的规范分别为轻钢规程 6.1.3 和 6.1.4

绕 3 轴稳定验算（平面内）

N β M
O + mx 1 ≤f （A-8-12 ）
? A [1-(N /N ′ )? ]W
xy e 0 O Exo xy el

′ 2 2
N π EA /1.1λ （A-8-13 ）
Exo eo

式中 NO ——小头的轴向压力设计值；

M 1 ——大头的弯矩设计值；

Ae0 ——小头的有效截面面积；

W ——大头有效截面最大受压纤维的截面模量；
el

? ——杆件轴心受压稳定系数；
xy

β ——等效弯矩系数，按本条 3 款计算；
mx

绕2 轴稳定验算（平面外）

N βM
o + t l ≤f （A-8-14 ）
?A ? W
y eo by el

对于一端弯矩为 0 的区段（如一端为铰接）

′ ′ 2
β 1=-N /N +0.75(N /N ) （A-8-15 ）
t Ex0 Ex0

对两端弯曲应力基本相等的区段

β 1.0 （A-8-16 ）
t

式中 ? ——轴心受压构件弯矩作用平面外的稳定系数，以小头为准，按现行国家标

y

准《钢结构设计规范》GB 50017 的规定采用，计算长度取纵向支撑点
间的距离。若各段线刚度差别较大，确定计算长度时可考虑各段间的
相互约束。

? ——均匀弯曲楔形受弯构件的整体稳定系数；
by

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N ——所计算构件段小头截面的轴压力；
o

M l ——所计算构件段大头截面的弯矩；

β——等效弯矩系数；
t

N ′ ——在刚架平面内以小头为准的柱的参数。
Ex 0

8.2 抗剪应力比、翼缘宽厚比、腹板高厚比的规范依据

抗剪应力比
剪应力设计值的计算使用的公式为式A-8-1 的逆推式

V
f v （A-8-17 ）
h t
w w

翼缘宽厚比
工字形截面构件受压翼缘板自由外伸宽度 b 与其厚度 t 之比，不应大于

15 235 /f y ；

腹板高厚比
当腹板高度变化超过 60mm ／m 时，根据轻钢规6.1.1-1，3D3S 中规定的工字形截

面梁、柱构件腹板高厚比的限值为250 235 / f y ；当腹板高度变化不超过 60mm ／m

时，按照式A-8-5 逆推得到对应的腹板高厚比，即

h t 37λ K 235 f （A-8-18 ）
w w w τ y

塔架结构

课程内容包括：

一．3D3S 软件塔架结构设计模块功能展示
二．原理详解及使用技巧
1 塔架模型库编辑
1.1 如何添加塔架模型
切换到塔架模块，使用命令 结构编辑-塔架生成向导 或 结构编辑-塔架模型库-删除塔
架模型，然后按Esc 键退出菜单，AUTOCAD 绘图区域将出现已存于软件系统的塔架模型，
选择任意一个模型库中已有的模型进行复制，并在已有模型的上使用 AUTOCAD 的直线命
令对模型进行修改，然后使用 结构编辑-塔架模型库-添加塔

架模型 命令选中修改后的模型
添加到模型库。

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1.2 如何添加横隔模型
3D3S 目前支持的塔架平截面形状为正四边形、长方形、正三角形、正六边形和正八
边形，因此所能添加的各层的形状也为这几种形状。如我们需要添加一个正六边形的横
隔模型，可先使用 AUTOCAD 的正多边形命令，绘制一个正多边形（注：绘制的正多
边形的一条边必须要与当前视图的横坐标轴平行，否则软件将无法进行识别从而造成横
隔的添加失败），然后使用打散命令（快捷键 X ）将模型打散，然后再使用直线命令对
形状进行修改得到需要的横隔形式。

2 角钢方位的调整
为了定义角钢方位，需要先进行平面法线向量的定义,

图 B-2-1

然后需要对角钢的开口朝向进行定义，可以选择是朝向法平面的内侧还是外侧。

图 B-2-2 平面法线向量

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向外向上 向外向下 向内向上 向外向下
图B-2-3
3 塔架相关荷载的添加
3.1 裹冰荷载
如果塔架需要考虑裹冰荷载，则需要输入裹冰荷载作用的高度和裹冰的厚度，同时
还要在风荷载中考虑由于构件裹冰造成的构件截面增大的问题。

3.2 风荷载
对于塔架结构，我们需要将风荷载直接作用于杆件

图B-3-1
荷载作用方向矢量指的是风荷载作用的方向矢量，参考点高度指的是结构基底的高度，

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如果需要考虑裹冰荷载，则还需要考虑裹冰后恒荷载的增大系数，此系数可根据截面风
荷载作用面选取。
3.3 地震荷载
对于空间结构，需要在添加地震荷载时在扭转耦联信息中选择 考虑耦联 选项

B-3-2
4 塔架附属物添加技巧
4.1 塔架上端附属结构的添加

图 B-4-1 支撑架
图B-4-1 所示为烟囱的支撑架，其中外部塔架为中间的烟囱提供支撑作用，为了模

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拟塔架与烟囱的连接，需要使用一段小的刚度较强的杆件将塔架与烟囱相连，并进行相
应的单元释放。

图 B-4-2

图B-4-2 为烟囱及其支撑架的一部分，其中杆件86-89 为烟囱，杆件89-90、89-92、
89-91、86-85、86-88、86-87 为用以模拟烟囱与塔架连接的大刚度杆件，为了模拟实际
的约束情况，我们需要对连接杆与烟囱的连接位置进行铰接单元释放。

图 B-4-3

4.2 塔架爬梯的添加

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图 B-4-4

塔架结构中的爬梯可以通过先使用 AUTOCAD 的直线工具先绘制出爬梯，然后是
用 结构编辑-添加杆件-选择线定义为杆件 命令来完成(注意：在添加杆件后必须要使用
打断命令对相交杆件进行打断，然后使用删除重复单元节点命令)，然后需要按照塔架
结构添加风荷载的方式来对爬梯施加风荷载，也可以使用另外一种方式来添加爬梯的荷
载，就是在爬梯与塔架的连接位置将施加相应的点荷载来代替爬梯的荷载，该方式的缺
点是还需要单独建立爬梯的计算模型来计算其与塔

架连接位置的内力，但其优点是建立
的模型中没有爬梯结构，这样爬梯结构也不会对整个结构造成影响。

多高层结构

课程内容包括：

一．3D3S 软件多高层结构设计模块功能展示
二．原理详解及使用技巧
1 标准层与三维模型的关系
在 3D3S 中建立多高层模型，我们可以直接使用空间任意建模的方式建模，然后对各层
进行参数调整，也可以通过建立标准层然后组装标准层的方式来建立三维模型，当使用后者
进行三维模型的建模时，组装后的模型与标准层模型是各自独立的模型，在标准层中进行的
修改无法直接体现在已组装的模型上，必须要先将组装后的三维模型删除后重新进行组装，
同样的，我们在三维模型上的修改也不会反映在标准层中。
2 刚性隔板、弹性楼板、与导荷载板的联系与区别
对于一个结构，如果我们不需要考虑层内变形，则我们就不需要使楼板参与到内力分析
中来，这样就可以减少在软件进行内力分析时所需要求解的未知数的数量，从而减少整个结
构内力计算所需要的时间。为了达到这个目的，在3D3S 中，我们可以使用两种方式来进行

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处理：
A． 在各楼层需要添加楼板的位置添加弹性楼板，并在弹性楼板上正常的施加恒载
和活载，然后使用 构件属性-添加刚性楼板（隔板） 命令，选择节点定义隔
板范围，从而将各节点限制在刚性隔板的固定位置上；
B． 在个楼层需要添加楼板的位置上添加导荷载板，并在导荷载板上施加恒载和活
载，同时我们还需要将楼板的自重作为恒载额外的施加到导荷载板上，然后使
用 构件属性-添加刚性楼板（隔板） 命令，选择节点定义隔板范围，从而将
各节点限制在刚性隔板的固定位置上；
当楼板需要参与内力分析时，我们只要正常的布置楼板并施加荷载就可以了（但这里注
意不能再添加刚性隔板）。

3 构件的属性定义要点
3.1 楼层属性
3D3S 中对于楼层的定义并不同于AUTOCAD 中的图层的定义，其还与隔板风荷
载的添加、楼层位移的显示及

后处理出图时层的位置有关。对于由组装后的模型，软件
会自动对结构的每一层进行定义，但如果模型不是由标准层组装得到，那么就需要手动
进行层的设定，可使用 构件属性-定义层面或轴线号 命令进行定义。

图 C-3-1
这里需要注意，定义层面的用于对层进行命名同时确定该层所包含的构件，而不
是将楼层定义为结构中的第多少层，如图 C-3-2，我们可以将结构的第 58 层命名为 58
或60，层名可设为字母或是数字，但软件在对楼层进行识别时，会依次从下往上进行搜
索，如图C-3-2 中的第58 层，虽然在a、b 两个图中的层名不同，但其在结构中指的是
同一层。

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（a） （b ）
图 C-3-2

3.2 构件超出楼层范围的解决办法
由于在多高层模块中，隔板风荷载的添加与楼层相关，因此如果出现楼层定义不准
确的问题，将造成隔板风荷载的添加错误，从而造成内力分析的失败。如果楼层定义不
准确，则会出现如图C-3-3 的提示栏，并提示“有杆件或剪力墙单元横跨两个层，请重
新定义层”。
为了解决这个问题，我们首先执行 结构编辑-编辑楼层数据-编辑楼层 命令，调出
楼层编辑对话框，查看各层高度，看是否有楼层的高度超出了结构设定的范围。如图
C-3-4 中第一层的高层顶标高显然超过了其应有的高度，这时，可以单击该层，在结构
上仔细查找属于该层的构件，找到了越层的构件后，使用 构件属性-定义层面或轴线号
将这些构件进行重新定义即可。

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图 C-3-3

图 C-3-4

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