钢结构工程系统
中国轻钢结构建筑设计的发展可大致划分为三个阶段。第一阶段:七十年代末期至八十年代中期。这一时期是中国轻钢结构建筑启蒙阶段,所承建的建筑均由国外公司采用国外规范和设计软件,在国外设计、制作,运输至中国安装建设。尽管也有设计院做过钢结构设计,但由于采用普钢规范和传统的工艺和材料,严格讲不在轻钢建筑的设计范畴。第二阶段:八十年代中期至九十年代中上期。这一时期已有国外的钢结构公司开始在中国设立办事机构,并有一些公司从国外带来设计软件,在中国进行设计,采用的规范仍然是国外的规范。这期间国内的一些科研机构和高等院校,开始着手研究开发(轻)钢结构设计软件。但设计的主体仍然是国外公司采用国外规范。第三阶段:九十年代中期至现在。这期间,一些国际知名品牌公司看好中国钢结构建筑市场,纷纷通过独资、合资、合作的方式在中国设立分支机构。这时的设计主体已转移至中国本土设计,至九九年下半年中国颁布《门式刚架轻型房屋钢结构设计规范》之前,所采用的规范仍然是国外的规范。与此同时,国内的设计院和高等院校自主开发的设计软件,已开始成熟并投入市场。《门式规范》的颁布,对中国钢结构建筑设计软件的开发及推广普及起到了极大的推动作用。另外,九十年代末,国内的个别设计院和高等院校也开始与国外专业软件公司合作,共同开发适合中国国情的钢结构设计软件。
从以上(轻)钢结构建筑设计发展的阶段分析,国内目前的轻钢结构设计软件虽然以国外的软件为主,但国内开发的软件也有了迅速的发展,并在市场占有率上超过了国外。现国内大约有十几个版本的国外软件,两个版本的国内软件。《门式规范》的颁布,意味着今后轻钢结构设计应主要以中国规范为主,国外的设计也应通过校核和规范选择等手段,使之符合中国规范的要求。因此,对中国自主开发的软件来讲,既为发展提供了广阔的发展空间,同时也提出了更高的要求。鉴于此,有必要对目前国内的设计软件情况进行一次分析比较,从发展的角度对中国自主开发的软件提出一些具体的意见和建议。
一、中国钢结构建筑软件的一般情况
泛普钢结构建筑设计软件应当包括高、中、低层各类建筑的设计软件,但鉴于目前国内钢结构建筑主要以低层建筑为主,即人们常讲的轻钢结构建筑,因此,本文所谈到的钢结构建筑软件亦主要是指轻钢结构建筑设计软件。
(一)、国内钢结构工程管理系统的种类
目前国内的钢结构企业管理软件主要有两大类:
一类是中国自主开发的软件,主要有上海同济大学土木工程学院开发的空间钢结构杆系系统软件;中国建筑科学研究院开发的建筑设计软件系统系列中的钢结构设计软件;首钢设计院开发即将投入市场的钢结构设计软件。
除此之外,亦有一些设计院或公司在使用别人的软件的同时,在不同的平台上自己开发一些适合不同用途的软件 ;还有一些设计院或公司对国外的专业软件进行了改进,使得这些软件更适合设计使用,大大提高了软件的使用效率和准确性。
(二)、持有软件企业、设计院的分布情况
泛普建筑施工企业钢结构管理软件最初从国外进入中国,开始时只为外资公司拥有。到九十年代中期,国内的设计院方开始开发自己的软件,一些企业方开始购买软件。其情况大致可划分为:
1、国内企业持有的软件主要是国内开发的泛普软件、STS。该部分涉及企业的商业机密,故不举例;
3、有影响的设计院持有的软件情况。这部分情况比较复杂,有些设计院不止持有一套软件,但有影响的设计院的情况大体。
(三)、软件使用性能的分类情况
钢结构企业管理软件的编制是计算机的专业理论。由于本文作者都是使用软件的工程师,非计算机专业,故,只能从软件的使用性能方面进行分析。另外,从性能上分析,更有益于软件的普及及提高。
1、结构分析功能软件。这类软件一般作为结构力学的精确计算程序,在建模输入时没有较多的条件限制,能真实反映实际结构的力学模型。
2、结构分析及优化设计功能软件。这类软件除已进行结构分析外,还能对结构分析进行优化设计,亦可以选择不同的规范对截面尺寸进行检查,从而使设计结果符合相应的规范。
3、结构分析、优化设计及工程智能化软件。这类软件是目前最先进的设计软件,在钢结构建筑市场上占据最重要的位置。
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