结构设计软件3d3s，pkpm,strat,abatus,sap2000,etabs各自的优缺点是什么呢？

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3D3S

A、软件网站：http://wwwtj3d3scom/docc/products2asp

B、软件界面：

C、软件简介：3D3S 钢结构—空间结构设计软件是同济大学独立开发的CAD 软件系列，3D3S

软件分3D3S 钢与空间结构设计系统、3D3S 钢结构实体建造及绘图系统、3D3S 钢与空间结构非线性计算与分析系统、3D3S 辅助结构设计及绘图系统四个子系统。

功能简介：3D3S 钢与空间结构设计系统包括轻型门式刚架、多高层建筑结构、网架与网壳结构、钢管桁架结构、建筑索膜结构、塔架结构及幕墙结构的设计与绘图，可直接生成Word 文档计算书和AutoCAD 设计及施工图。3D3S 钢结构实体建造及绘图系统主要是针对轻型门式刚架和多高层建筑结构，可读取3D3S 设计系统的三维设计模型、读取SAP2000 的三维计算模型或直接定义柱网输入三维模型，提供梁柱的各类节点形式供用户选用，自动完成节点计算或验算，并根据三维实体模型直接生成结构初步设计图、设计施工图、加工详图。3D3S 钢与空间结构非线性计算与分析系统可进行结构非线性荷载——位移关系及极限承载力的计算、预张力结构的初始状态找形分析与工作状态计算，包括索杆体系、索梁体系、索网体系和混合体系的找形和计算、杆结构屈曲特性的计算、结构动力特性的计算和动力时程的计算；还可进行结构体系施工全过程的计算、分析与显示。可任意定义施工步及其对应的杆件、节点、荷载和边界，完成全过程的非线性计算，可考虑施工过程中因变形产生的节点坐标更新、主动索张拉和支座脱空等施工中的实际情况。3D3S 辅助结构设计及绘图系统可对可直接生成计算书及AutoCAD 设计和施工图。

STRAT

A、软件网站：http://wwwstratcn

B、软件界面

C、软件简介：STRAT 通用有限元结构设计软件01 年初开始开发，最初由同济大学STRAT 程

序组、上海城乡建筑设计研究院联合开发，03 年通过建设部鉴定，目前全国范围内已经有数百家大中小设计院在使用。STRAT 经过几年的发展，已经完善了很多功能，包括空心板屋梁楼盖设计方法、多塔结构的部分结构楼层复制功能、以及一些操作上的快捷命令。STRAT 软件采用特有的通用、专用相结合的模式。首先，STRAT 是通用有限元软件，具有强大的图形处理和核心计算功能，适应任意空间结构；其次，STRAT 是建筑结构专业软件，紧密衔接规范，直接面向设计。

STRAT 软件通用于处理任意复杂结构，能进行各种有限元计算。各模块隐含的建筑结构特点，

常规结构如专用软件一样使用；专用后处理模块，对各类结构进行全面规范验算，计算结果直接用于设计多高层混凝土结构，多高层钢结构，多高层钢-砼混合结构 (多塔、错层、联体，转换层、厚板转换、斜撑、坡屋面、弹性楼板) ；空间钢构架，钢结构厂房，网架，网壳；体育场馆，巨型结构，交错桁架结构；无梁楼盖，现浇空心板结构；水池，筒仓。完全采用新规范验算 。

ABAQUS

A、软件网站： http://wwwsimuliacom/products/abaqus_feahtml

http://wwwabaquscomcn/

B、软件界面：

C、软件简介：

ABAQUS 是由达索SIMULIA 公司(原ABAQUS 公司) 开发的工程模拟有限元软件，解决问题

的范围包括相对简单的线性分析到许多复杂的非线性问题。ABAQUS 包含丰富的可模拟任意几何形状的单元库和各种性质的材料模型库。通过图形化用户界面建模和提供结构的几何形状、材料性质、国内外结构分析设计软件功能及应用调查

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边界条件及载荷工况等工程数据，解决大量结构应力、位移问题。在非线性分析中，ABAQUS 能自动选择相应载荷增量和收敛限度，还能连续调节参数以保证在分析过程中有效地得到精确解，用户通过准确的定义参数就能很好的控制数值计算结果。

功能：ABAQUS 可模拟各个工程领域的许多问题，在土木方面：可进行高层建筑结构震型分析、

剪力墙弹塑性动力分析、框架结构地震响应分析等；也可对水工大坝的施工、蓄水、快速降水过程进行模拟，以及进行沉降分析、高压混凝土结构分析等。

特点：ABAQUS 在有限元软件中建模有优势，适用高度非线性问题，精度较高，特别是接触问

题。ABAQUS 提供多种接触类型模拟各种接触问题，能最大程度的保证问题的收敛。

SAP2000

A、软件网站： http://wwwcsiberkeleycom/

B、软件界面：

国内外结构分析设计软件功能及应用调查

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C、软件简介：

SAP2000 是由美国CSI BERKELEY 公司开发的通用结构计算软件，具有完善、直观和灵活的界

面，提供多种建模、分析和设计选项，从简单的二维框架静力分析到复杂的三维非线性动力分析的各种问题都能得到准确、高效的解决，是结构分析的常用工具。在中国，代理商是北京金土木公司http://wwwbjckscom。SAP2000 现有三个版本：基础版—为框架单元和壳单元提供了静力和动力反应谱分析，以及钢和混凝土框架设计，功能限制在1500 个计算节点内；增强版—提供了标准版相同的功能外，加了线性时程分析、桥梁分析、板单元、实体单元和轴对称实体单元，不限制计算节点；高级版—提供了增强版相同的功能外，还提供了非线性动力时程分析、外部阻尼单元、基础隔震和缝/钩单元，不限制计算节点。

功能：SAP2000 是通用有限元结构分析软件，具有框架单元、索单元、板单元、壳单元、平面

单元、实体单元、连接单元、铰单元等单元，提供线性和非线性、静力和动力分析，可以进行逐步大变形分析、多重P-Delta 效应、特征向量和Ritz 向量分析、索分析、单拉和单压分析、Buckling屈曲分析、爆炸分析、针对阻尼器、基础隔震和支承塑性的快速非线性分析、用能量方法进行侧移控制和分段施工分析等。

特点：空间建模方便快捷，可从CAD 导入，文本输入输出功能完善；可进行逐步施工顺序建模

和加载，混凝土收缩和时间徐变分析，阻尼下的稳态分析，非线性动力直接积分时程分析，波浪荷

载应用等；结构弹性静力和时程分析准确、效率高，后处理方便。

ETABS

A、软件网站： http://wwwcsiberkeleycom/

B、软件界面：

C、软件简介：

国内外结构分析设计软件功能及应用调查

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ETABS 是由美国CSI BERKELEY 公司开发研制的房屋建筑结构分析与设计软件，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 已经发展成为一个建筑结构分析与设计的集成化环境：系统利用图形化的用户界面来建立一个建筑结构的实体模型对象，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（选择不同国家和地区）设计规范来进行结构设计工作。在中国，现在的代理商是北京金土木公司。http://wwwbjckscom/

功能：ETABS 除一般高层结构计算功能外，还可计算钢结构、钩、顶、弹簧、结构阻尼运动、

斜板、变截面梁或腋梁等特殊构件和结构非线性计算（包括Pushover 弹塑性分析，Buckling 线性及非线性屈曲分析，施工顺序加载等），甚至可以计算结构基础隔震问题，功能非常强大。

特点：ETABS 带有完全集成的面向对象的分析、设计、优化、制图和加工数字环境。已经贯入

的规范包括：UBC94、UBC97、IBC2000、ACI、ASCE（美国规范系列），欧洲规范以及其他国家和地区的规范。ETABS 在全世界超过100 个国家和地区销售，超过10 万的结构工程师在用它来做设

计工作。

《ABAQUS非线性有限元分析与实例》是ABAQUS软件应用的实例教材，结合有限元的基本理论和数值计算方法，通过一系列的相关例题和讨论，介绍了ABAQUS软件的主要内容。书中系统地讲解了编写输入数据文件和前处理的要领，对输出文件进行分析和后处理的方法，并系统地讲述了一些应用在土木、材料、机械和铁道工程的实例。为了帮助二次开发，详细地讲解了如何编写用忘掉材料子程序UMAT和单元子程序UEL。因此，《ABAQUS非线性有限元分析与实例》可作为工程师应用有限元软件进行力学分析和结构设计的手册，也可作为力学和工程专业研究生和本科生的有限元数值计算课的参考教材。

《ABAQUS非线性有限元分析与实例》适合高校理工科教师、科研人员、工科本科生和研究生、从事设计和有限元分析的工程师等人阅读。

目录第1章 引言 11 hks与abaqus 12 有限元著作和软件的发展历史 13 有限元带来设计的革命 14 在设计中应用abaqus 15 abaqusutkk 151 abaqus软件产品 152 abaqus文档 16 有限元法制简单回顾 161 使用隐式方法求解位移 162 应力波传播的描述 17 abaqus描述实践教程 171 本书内容 172 本书中的一些约定 173 鼠标的基本操作 174 本书上篇中的有关章节 第2章 abaqus基础 21 abaqus分析模型的组成 22 abaqus/cae简介 221 启动abaqus/cae

222 主窗口的组成部分　223 什么是功能模块　23 例题：用abaqus/cae生成桥式吊架模型　231 量纲　232 创建部件　233 创建材料　234 定义和赋予截面（section)特性　235 定义装配　236 设置分析过程　237 在模型上施加边界条件和载荷　238 模型的网络剖分　239 创建一个分析作业　2310 检查模型　2311 运行分析　2312 用abaqus/cae进行后处理　2313 应用abaqus/explicit重新运行分析　2314 对动态分析的结果进行后处理　24 比较隐式与显式过程　241 在隐式和显式分析之间选择　242 在隐式和显式分析中网格加密的成本　小结　第3章 有限单元和刚性体　31 有限单元　311 单元的表征　312 实体单元　313 壳单元　314 梁单元　315 桁架单元　32 刚性体　321 确定何时使用刚性体　322 刚性体部件　323 刚性单元　33 质量和转动惯量单元　34 弹簧和减振器单元　小结　第4章 应用实体单元　41 单元的数学描述和积分　411 完全积分　412 减缩积分　413 非协调单元　414 杂交单元　42 选择实体单元　43 例题：连接环　431 前处理——应用abaqus/cae建模　432 后处理——结果可视化　433 用abaqus/explicit重新进行分析　434 后处理动力学分析结果　44 网格收敛性　45 例题：像胶块中的（abaqus/explicit）　451 前处理——abaqus/cae创建模型　452 后处理　453 改变网格的效果　46 相关的abauqus例题　47 建议阅读的文献　小结　第5章 应用壳单元　51 单元几何尺寸　511 壳体厚度和截面点(section points)　512 壳法线和壳面　513 壳的初始曲率　514 参考面的偏移（referance surface offset)　52 壳体公式——厚壳或薄壳　53 壳的材料方向　531 默认的局部材料方向　532 建立可变的材料方向　54 选择壳单元　55 例题：斜板　551 前处理——用abaqus/cae建立模型　552 后处理　56 相关的abaqus/cae例题　57 建议阅读的文献　小结　第6章 应用梁单元　61 梁横截面几何　611 形状截面点(section points)　612 横截面方向　613 梁单元曲率　614 梁截面的节点偏移　62 计算公式和积分　621 剪切变形　622 扭转响应——翘曲　63 选择梁单元　64 例题：货物吊车　641 前处理——abaqus/cae创建模型　642 后处理　65 相关的abaqus例子　66 建议阅读的文献　小结　第7章 线性动态分析　71 引言　711 固有频率和模态　712 振型叠加　72 阻尼　721 在abaqus/standard中阻尼的定义　722 选择阻尼值　73 单元选择　74 动态问题的网格剖分　75 例题：货物吊车——动态载荷　751 修改模型　752 结果　753 后处理　76 模态数量的影响　77 阻尼的影响　78 志直接时间积分的比较　79 其他的动态过程　791 线性模态法的动态分析　792 非线性动态分析　710 相关的abaqus的例子　711建议阅读的文献　小结　第8章 非线性　81 非线性的来源　811 材料非线性　812 边界非线性　813 几何非线性　82 非线性问题的求解　821 分析步、增量步和迭代步　822 abaqus/standard中的平衡迭代和收敛　823 abaqus/standard中的自动增量控制　83 在abaqus/cae分析中包含非线性　831 几何非线性　832 材料非线性一　833 边界非线性　84 例题：非线性斜板　841 修改模型　842 作业诊断　843 后处理　844 用abaqus/explicit运行分析　85 相关的abaqus例子　86 建议阅读的文献　小结　第9章 显式非线性动态分析　91 abaqus/explicit适用的问题类型　92 动力学显式有限元方法　921 显式时间积分　922 比较隐式和显式时间积分程序　923 显式时间积分方法的优越性　93 自动时间增量和稳定性　931 显式方法的条件稳定性　932 稳定性限制的定义　933在abaqus/explicit中的完全自动时间增量与固定时间增量　934 质量缩放以控制时间增量　935 材料对稳定极限的影响　936 网格对稳定极限的影响　937 数值不稳定性　94 例题：在棒中的应力波传播　941 前处理——abaqus/cae创建模型　942 后处理　943 网格对稳定时间增量和cpu时间的影响　944 材料对稳定时间增量和cpu时间的影响　95 动态振荡的阻尼　951 体粘性　952 粘性压力　953 材料阻尼　954 离散的减振器　96 能量平衡　961 能量平衡的表述　962 能量平衡的输出　97 弹簧和减振器的潜在不稳定性　971 确定稳定时间增量　972 识别非稳定性　973 消除不稳定性　小结　第10章 材料　101 在abaqus中定义材料　102 延性金属的塑性　1021 延性金属的塑性性质　1022 有限变形应力和应变度量　1023 在abaqus中定义塑性　103 弹-塑性问题的单元的选取　104 例题2：连接不的塑性　1041 修改模型　1042作业监控和诊断　1043 对结果进行后处理　1044 在材料模型中加入硬化特性　1045 运行考虑塑性硬化的分析　1046 对结果进行后处理　105 例题：加强板承受爆炸载荷　1051 前处理——用abaqus/cae创建模型　1052 后处理　1053 分析的回顾　106 超弹性　1061 引言　1062 可压缩性　1063 应变势能　1064 应用试验数据定义超弹性行为　107 例题：轴对称像胶支座　1071 对称性　1072 前处理——应用abaqus/cae创建模型　1073 后处理　108 大变形的网格设计　109 减少体积自锁的技术　1010 相关的abaqus例题　1011 建议阅读的文献　小结　第11章 多步骤分析　111 一般分析过程　1111 在一般分析步中的时间　1112 在一般分析步中指定载荷　112 线性摄动分析　1121 在线性摄动分析步中指定时间　1122 在线性摄动分析步中指定载荷　113 例题：管道系统的振动　1131 前处理——用abaqus/cae创建模型　1132 对作业的监控　1133 后处理　114 重启动分析　1141 重启动和状态文件　1142 重启动一个分析　115 例题：重启动管道的振动分析　1151 创建一个重启动分析模型　1152 监控作业　1153 对重启动分析的结果作后处理　116 相关的abaqus例题　小结　第12章 接触　121 abaqus接触功能概述　122 定义接触面　123 接触面间的相互作用　1231 接触面的法向行为　1232 表面的滑动　1233 摩擦模型　1234 其他接触相互作用选项　1235 基于表面的约束　124 在abaqus/standard中定义接触　1241 接触相互作用　1242 从属(slave)和主控（master)表面　1243 小滑动与有限滑动　1244 单元选择　1245 接触算法　125 在abaqus/standard中的刚性表面模拟问题　126 abaqus/standard例题：凹槽成型　1261 前处理——用abaqus/cae 建模　1262 监视作业　1263 abaqus/standard接触分析的故障检测　1264 后处理　127 在abaqus/explicit中定义接触　128 abaqus/explicit建模中需要考虑的问题　1281 正确定义表面　1282 模型的过约束　1283 网格细化　1284 初始过盈接触　129 abaqus/explicit例题：电路板跌落试验　1291 前处理——用abaqus/cae建模　1292 后处理　1210 综合例题：筒的挤压　12101 前处理——用abaqus/cae创建模型　12102 屈曲分析的结果　12103 修改模型的创建筒的挤压分析　12104 挤压分析的结果　1211 abaqus/standard和abaqus/explicit的比较　1212 相关的abaqus例题　1213 建议阅读的文献　小结　第13章 abaqus/standard准静态分析　131 显式动态问题类比　132 加载速率　1321 光滑幅值曲线　1322 结构问题　1323 金属成型问题　133 质量放大　134 能量平衡　135 例题：abaqus/standard凹槽成型　1351 前处理——应用abaqus/standard重新运算模型　1352 成型分析——尝试2　1353 两次成型尝试的讨论　1354 加速分析的方法　小结　下篇 abaqus应用实例　第14章 abaqus在土木工程中的应用（一）　141 问题描述　142 斜拉桥建模　1421 桥塔建模　1422 拉索建模　1423 桥面体系　1424 数值方法的选取　143 静力分析和施工过程仿零点　1431 常规方式的静力分析　1432 逐段加载　144 动态分析　1441 模态分析　1442 地震反应时程分析　第15章 abaqus在土木工程中的应用（二）　151 钢筋混凝土圆柱形结构的倾倒分析　1511 分析模型　1512 abaqus混凝土本构模型　1513 混凝土中的加强筋　1514 分析结果　152 牙轮钻砂破岩过程模拟　153 大型储液罐的动力分析　1531 问题描述　1532 储液罐有限元模型　1533 附加质量公式和单元模型　1534 动力响应分析过程　1535动力响应分析结果与讨论　第16章 abaqus多场耦合问题工程实例　161 一种新型高速客车空气弹簧的非线性有限元分析　1611 前言　1612 cad模型和abaqus有限元模型　1613 空气弹簧的有限元计算结果与分析　1614 计算结果和分析　162 多场耦合问题在水坝工程中的应用两例　1621 变形场——温度场——渗流场分析（thm分析）及堆石坝实例　1622 掺mgo混凝土失坝的施工/运行仿真分析（tcm分析）　1623 小结　163 复合材料层合板固化过程中的化学场、温度场耦合问题　1631 前言　1632 abaqus有限元模型　1633 材料属性　1634 初始条件和边界条件　1635 用户子程序　1636 结果与分析　第17章 abaqus在焊接工业中的应用　171 用abaqus软件进行插销试验焊接温度场分析　1711 平板焊接温度场有限元分析及实测对比　1712 插销试验的温度场　172 焊接接头氢扩散数值模拟　1721 接头扩散过程的几项基本假设　1722 初始条件和边界条件　1723 焊接接头　第18章 像胶超弹性材料的应用实例　181 问题简介　182 像胶各种本构关系模型　1821 超弹性模型本构关系基本理论　1822 各类超弹性本构模型　1823 小结　183 过盈配合平面应力正气小变形解　184 过盈配合平面应力下的大变形解　185 体积刚度及泊松比对过盈配合的影响　1851 体积刚度对过盈配合的影响　1852 泊松比对过盈配合的影响　第19章 abaqus用户材料子程序（umat）　191 引言　192 模型的数学描述　1921 johnson-cook强化模型简介　1922 率相关塑性的基本公式　1923 完全隐式的应力更新算法　193 abaqus用户村料子程序　1931 子程序概况与接口　1932 编程　194 shpb实验的有限元模拟　1941 分离式hopkinson压杆（shpb）实验　1942 有限元建模　1943 二维动态分析　1944 三维动态分析　195 umat的fortran程序　1951 umat　1952 umatht（包含材料的热行为）　第20章 abaqus用户单元子程序（uel）　201 非线性索单元　2011 背景　2012 基本公式　2013 应用举例　2014 非线性索单元用户子程序　202 利用abaqus用户单元计算应变梯度塑性问题　2021 两种应变梯度理论　2022 abaqus用户单元的使用　2023 有限元计算的结果

直接提取固有频率我没有试过 不过我想模态分析应该也是可以提取固有频率的 具体方法是在设置分析步的时候可以选择一个叫“Frequency”的求解器，然后在弹出的对话框中，在点选value，设置你需要的阶数。可以先填30，它会提取前30阶模态。然后计算完毕之后可以在菜单选择“Result”——“Field Output”（场输出变量），在弹出的step/frame对话框中显示各阶模态图和其频率。

几何体有问题，或者是尺寸大小有问题。

31Abaqus量纲系统(S1):m、N、Kg

6、Pa、J、Kg/m

2有限元单元类型(Element Type)：实体

单元、壳单元、杆件单元（梁Beam。桁架

Truss)3Abaqus怎样将部件的不同部分设定为不同的子集，

tools >partition cell/plane(如果是要分层使用，则进行分割，分别赋予不同的属性；或者对其中的单元进行设置Set；如果要在运算中替换则需要在关键词里添加语句定义）

4建模的过程中输入的尺寸被自动降低精度（四舍五入），请问如何设置尺寸精度（小数点位数），

在sketch option里打开sketch模块(左下

角最下面）打开sketchoption

对话框，其中decimal places表示小数点位数，默认为2，最高能调到6。

首先你要知道失稳分为两种，极值点失稳和分支点失稳。如果你只是想知道分支点失稳，就只需要在step里线性摄动里定义一个buckle分析步。对于你计划施加荷载的地方施加一个单位力，这个荷载大小是随便的，因为最后这只是个系数，在得到分析结果后，乘积就是临界荷载。假如要做极值点失稳，除了得到这个临界荷载之外，你还需要在分析时编辑keywords，来生成一个fil文件，这个文件里就包含了你在buckle分析步里得到的几阶失稳模态（这个取决于你需要几阶失稳）。

然后再重新定义一个Riks分析步，分析前需要这个fil文件来提供模态，并且再次在keywords里引入初始缺陷，imperfection，施加荷载时你可以用你的临近荷载，再引入初始缺陷的情况下得到你构件的极限荷载。

“Too many attempts made for this increment”这应该是典型的计算结果不收敛造成的。也就是有限元分析中排尿微分方程求解迭代结果不收敛。选用恰当网格类型之类的优化手段可以改进收敛性。