管桁结构计算机辅助设计与制造系统STCAD

管桁结构计算机辅助设计与制造系统STCAD
 
    管桁结构计算机辅助设计与制造系统STCAD是进行钢管桁架结构优化设计、相贯节点验算、施工图绘制、加工图绘制、加工数据自动生成的系统软件。包括建模、优化设计、施工图设计三大模块。
    STCAD提供了杆、梁、索、膜四种单元类型，可以进行由上述四种单元任意构成的空间结构（如网架、索结构、膜结构、张弦梁、弦支穹顶等）的线性、非线性内力分析、截面校核、圆钢管截面自动优化设计。
    建模模块的主要功能包括生成管桁结构图形、施加荷载、处理边界条件、生成分析数据等。提供了各种常用形式桁架的快速生成方法，包括单片桁架、三角形桁架、四边形桁架、桁架柱等，可以生成直线形、空间弧线形、直线弧线组合、等截面、变截面、弦杆渐分式等形式桁架；提供了与AutoCAD的接口。
    优化设计模块进行管桁结构在荷载组合作用下的内力分析（线性、非线性）、杆件截面的优化设计、相贯节点的强度验算及其它球节点的设计。可进行圆钢管的截面自动优化；可以保证桁架弦杆、腹杆截面的统一性以及对弦杆和腹杆进行变直径、变壁厚等优化以满足不同工程设计需要；自动区分相贯节点的形式，可以近似验算所有类型的相贯节点；实现了对相贯节点及焊接球、螺栓球节点任意混合的工程的设计。
    施工图设计模块绘制任意复杂空间结构工程的施工图，针对钢管桁架结构的特点，以桁架为单元，实现了对绝大多数桁架进行分层次自动绘制施工图。根据实际情况对弦杆端部进行自动处理，包括延伸并封板、与其它弦杆对接、与其它弦杆或节点相贯等处理方式。实现了桁架弦杆变截面、变壁厚、转折处、采用焊接球处节点自动处理，如对拼接点进行自动偏移、增加锥头等。自动计算由直线弦杆、折线弦杆、圆弧形弦杆及多段圆弧组成的弦杆构成的桁架相贯节点相贯顺序及支管的相贯线。自动绘制桁架结构弦杆及腹杆的加工图，以多种方式绘制支管相贯线的加工图，以适应不同方式的管相贯线加工方法。实现了管结构支管相贯线数据与数控管相贯线切割机的接口，从而实现管结构从计算机辅助设计到计算机辅助制造一体化分析设计过程。
    技术指标：2005年通过上海市科委鉴定，达到国际先进水平。设计系统功能强大，标准化程度高，界面友好，功能齐全，与AutoCAD接口方便，通用性强。
 
成果应用情况：
 
    土木建筑工程空间结构领域，可作为建筑设计院、空间结构与钢结构制造厂以及土建类高等院校的空间结构分析设计软件。
 

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