CSI ETABS Ultimate 是一款领先的结构分析与设计软件,专为建筑行业的多层和高层建筑设计而开发。它具有完善的分析功能,可以处理复杂建筑结构的模型创建、分析和设计。
软件支持从简单的静力分析到高级的非线性动力分析等各种工程计算,适应了现代建筑工程的多样需求。CSI ETABS Ultimate 的用户界面直观,工程师可以轻松地对模型进行操作,提高设计的效率和精确度。
除此之外,ETABS提供了集成化的设计报告输出功能,它确保了分析结果的准确,并且可以直接用于结构设计审查和施工图纸的制作。软件还具有模块化的设计,能够与其他工程软件无缝衔接,为高级结构分析和设计提供了坚实的软件平台。
完全可定制的图形用户界面
ETABS 提供单一用户界面来执行建模、分析、设计和报告。模型窗口、模型操作视图和数据视图的数量没有限制。
增强的 DirectX 图形
具有硬件加速图形的 DirectX 图形允许通过飞行和快速旋转来导航模型。
多视图
用户可以在一个屏幕中查看力矩图、载荷分配、偏转形状、设计输出和报告。
快速导航和数据管理
ETABS 模型浏览器增强了您管理模型中数据的能力。您可以定义、复制和修改组中的属性,并将属性直接拖放到模型上以进行分配。可以在模型浏览器中轻松设置用户定义的显示,以便快速导航。
广泛的模板可用于快速生成模型。
ETABS 拥有多种模板供您快速启动新模型。在此模型模板阶段,您可以定义网格和网格间距、楼层数、默认结构系统部分、默认板和落板部分以及均匀荷载(特别是静荷载和活荷载)。
物理模型
物理模型由代表物理结构构件的对象组成。物理模型视图准确显示插入点、构件方向、对象交叉点以及对象模型捕获的其他几何细节。
分析模型
分析模型视图显示结构的有限元模型,该模型由接头、框架和壳体的连接性以及定义的网格划分组成。运行分析时,会根据模型及其分配和设置自动生成分析模型。
故事
ETABS 提供的最强大的功能之一是识别楼层,允许以合乎逻辑且方便的方式输入建筑数据。您可以逐层、逐层地定义模型,类似于设计师布置建筑图纸时的工作方式。
增强的绘图实用程序
智能捕捉通过自动检测相交、延伸、平行和垂直来简化模型生成。轻松将建筑 DXF/DWG 导入到 ETABS 建模窗口的背景中,并将其用作模板进行追踪,以帮助您创建模型。打开和关闭图层以选择您想要查看的图层。您还可以右键单击某个元素以快速将区域转换为 ETABS 结构对象。
多网格系统定义
在 ETABS 中,网格可以定义为笛卡尔网格、圆柱网格或一般自由形式网格系统。模型中网格系统的数量没有限制,并且它们可以沿任何方向旋转或放置在模型内的任何原点。
开发高程功能以生成自定义高程
开发的立面可以抬高平面图上任何绘制的路径。这对于抬高形状非常独特的立面特别有用。绘制开发高程后,它将被添加到模型中的高程列表中。
综合交互式数据库编辑工具
CSI软件将模型数据和其他信息存储在数据库表中,可以通过交互式数据库编辑直接编辑这些数据。这一强大的功能允许快速开发或编辑模型。
模型浏览器功能
模型浏览器可以轻松访问模型定义数据,包括属性形式、载荷定义和对象形式,以及图形、表格和报告格式的分析和设计结果。
多种网格划分工具
在 ETABS 中生成网格时,工程师有多种选择。只需选择区域对象,然后选择自动网格生成器要使用的规则即可。您还可以选择手动将对象网格化到模型中。这称为外部网格划分。这导致对象和元素之间形成一对一的对应关系。
剖面属性/剖面设计器
ETABS 拥有一个内置的标准混凝土、钢材以及美国和国际标准型材复合型材属性库。剖面设计器是一个集成实用程序,内置于 SAP2000、CSiBridge 和 ETABS 中,可以对自定义横截面进行建模和分析。
壳单元
壳单元用于对墙壁、楼板、坡道、甲板、木板和其他薄壁构件进行建模。壳对象将自动划分为分析所需的单元。
墙堆
可定制的墙配置模板可帮助您通过单击绘制多层墙配置来轻松定义墙剖面属性。当您使用墙叠绘制墙时,会自动分配所有桥墩和拱肩标签。
桥墩/拱肩
桥墩和拱肩标签可生成用于设计目的的集成剪力和力矩,用于使用面积有限元建模的墙壁。例如,20X20 网格剪力墙区域的组合可以像单个柱一样显示和报告结果。
地板隔膜
刚性、半刚性和柔性地板隔膜可以在 ETABS 中定义。隔膜可以分配给关节对象或区域对象。
强大的非线性元素可准确表示结构的行为
非线性静态分析可用于多种目的,包括对建筑物的材料和几何非线性进行分析;形成 P-delta 刚度以供后续线性分析;并进行静态Pushover分析和分阶段施工。
非线性分层壳单元
分层壳允许在厚度方向定义任意数量的层,每个层都有独立的位置、厚度、行为和材料。材料行为可能是非线性的。
链接元素
ETABS 有许多不同的链接元素可供用户准确地表示结构的行为。连接元件类型包括线性、多线性弹性、多线性塑料、间隙、钩子、阻尼器、摩擦隔离器、橡胶隔离器、T/C 隔离器和三摆隔离器。
非线性铰链
对于非线性静态和非线性直接积分时程分析,用户可以通过将集中塑性铰链分配给框架和肌腱对象来模拟屈服后行为。
加载中
使用自动横向装载提高生产率
ETABS 将根据各种国内和国际规范自动生成并应用地震和风荷载。
地震荷载
可用。选择代码后,“地震荷载模式”表单将填充默认值和设置,可以查看和编辑。
风
在 ETABS 中,自动计算的风荷载可应用于隔板(刚性或半刚性)或墙壁和框架,包括非结构墙(例如使用壳对象创建的覆层)以及开放结构中的框架。
在 ETABS 中定义多种加载条件
定义特定的载荷,以使用内置的用户载荷选项对各种载荷条件进行建模。
力/力矩
ETABS 在分配负载方面非常强大。均匀或不均匀的表面载荷可以分配在任何方向,而不仅仅是重力。可以在任何方向的线上定义均匀或梯形载荷。力载荷用于在接头处和沿框架元件施加集中力和力矩。
移位
位移荷载代表支撑沉降和其他外部施加的位移对结构的影响。位移载荷可以通过约束以及线性和非线性弹簧支撑起作用。对于不同土壤条件或大跨度支撑的结构,可以考虑多支撑动态激励。
包层
自动将分析包层添加到整个结构以进行加载。 “包层”由外壳对象组成,具有 None 截面属性,添加在结构的最外周周围。该命令的目的是促进风荷载的应用。
温度
温度载荷在框架元件中产生热应变。该应变由材料热膨胀系数和元件温度变化的乘积给出。温度载荷可以基于用户指定的对象的均匀温度变化,或者它们可以基于先前指定的框架对象末端的接合对象处的接合对象温度变化,或者它们可以基于组合两者都有。
减少活荷载
活载减少系数可以根据每个成员来分配。这可以在设计完成后通过右键单击成员在图形用户界面内完成,也可以使用交互式数据库编辑来完成。
使用 ETABS 执行多种分析
CSI 求解器已经经过业界超过 45 年的尝试和测试。 SAPFire ® 分析引擎可以支持多个 64 位求解器进行分析优化,并执行特征分析和 Ritz 分析。可以使用并行化选项来利用多个处理器。
静态分析
可以对用户指定的垂直和横向地板或楼层荷载进行静态分析。如果对具有平面外弯曲能力的地板进行建模,地板上的垂直载荷将通过地板单元的弯曲传递到梁和柱。否则,地板上的垂直荷载会自动转换为相邻梁上的跨度荷载或相邻柱上的点荷载,从而自动执行将地板支流荷载转移到地板梁上的繁琐任务,而无需对次框架进行显式建模。
P-德尔塔
P-delta 分析捕捉压缩的软化效果和拉伸的硬化效果。重力和持续载荷下的单个 P-delta 分析可用于修改线性载荷情况下的刚度,然后可以将其叠加。或者,可以分析每种载荷组合的完全非线性 P-delta 效应。 P-delta 效应包含在所有元素中,并无缝集成到分析和设计中。
适用于线性和非线性的多种动态分析工具
ETABS 动态分析功能包括使用 Ritz 或特征向量计算振动模式、响应谱分析以及线性和非线性行为的时程分析。
响应谱分析
响应谱分析确定结构对地震载荷的统计上可能的响应。这种线性类型的分析使用基于地震载荷和现场条件的响应谱地面加速度记录,而不是时程地面运动记录。这种方法非常有效,并且考虑了结构的动态行为。
时程分析
时程分析捕获结构对地震地面运动和其他类型载荷(例如爆炸、机械、风、波浪等)的逐步响应。分析可以使用模态叠加或直接积分方法,并且两者都可以是线性的或非线性。非线性模态方法(也称为快速非线性分析 FNA)对于解决各种问题都非常高效且准确。直接积分方法更加通用,可以处理大变形和其他高度非线性行为。非线性时程分析可以与其他非线性案例(包括分阶段施工)链接在一起,以满足广泛的应用需求。
模态案例
模态案例定义了要从模型中提取的模态的类型和数量。可以定义无限数量的模态案例。每个模态情况都会产生一组模态,每个模态由模态形状(归一化偏转形状)和一组模态属性(例如周期和循环频率)组成。
特征向量分析
特征向量模态分析发现结构的固有振动模式,可用于理解结构的行为。它还确定系统的无阻尼自由振动模态形状和频率,从而提供对建筑物行为的深入了解。
里兹向量分析
模态是通过考虑动态载荷的空间分布来生成的,这比使用相同数量的自然模态形状产生更准确的结果。 Ritz 矢量模式并不像自然(特征矢量)模式那样表示结构的内在特征。
强大的非线性分析工具可用
当在结构建模和分析过程中考虑几何或材料非线性时,最好应用非线性分析方法。
分阶段施工
增量施工顺序建模和荷载可以在 ETABS 中建模。可以考虑非线性效应,例如大变形、屈服以及间隙打开和关闭。随时间变化的蠕变、收缩和强度变化效应都将被考虑在内。
推覆分析
ETABS 中的 Pushover 分析功能包括 FEMA 356 的实施以及基于应力应变的铰链和纤维铰链选项。非线性分层壳单元使用户能够在推覆分析中考虑混凝土剪力墙、板、钢板和其他有限面积单元的塑性行为。为钢和混凝土铰链定义了力-变形关系。
屈曲
在任何一组载荷下都可以找到结构的线性(分叉)屈曲模式。屈曲可以根据非线性或分阶段施工状态来计算。考虑到 P-delta 或大变形效应,还可以进行完整的非线性屈曲分析。可以使用带有位移控制的静态分析来捕获突弹屈曲行为。动态分析可用于对更复杂的屈曲进行建模,例如从动件负载问题。
直接积分时程
非线性模态方法(也称为快速非线性分析 FNA)对于解决各种问题都非常高效且准确。直接积分方法更加通用,可以处理大变形和其他高度非线性行为。非线性时程分析可以与其他非线性案例(包括分阶段施工)链接在一起,满足广泛的应用需求。
基于性能的设计的完全自动化
基于性能的设计(PBD)是传统结构设计理念的重大转变,代表了地震工程的未来。这些新程序有助于确保设计在特定地震期间可靠地满足所需的性能水平。
具有性能水平的钢和混凝土材料模型(受限和非受限)
ETABS 引入了新的专用选项和算法,以实现这些程序的实际和高效应用。
上面显示了钢材应力-应变图以及验收标准点。
混凝土材料应力应变包括无侧限混凝土和有侧限混凝土,如上所示。
剪力墙和柱的钢和混凝土纤维模型
纤维铰链模型更准确,因为每根纤维的非线性材料关系自动考虑相互作用、沿力矩旋转曲线的变化以及塑性轴向应变。光纤铰链非常适合动态行为,因为它们可以捕获非线性迟滞效应。
为 PBD 实施稳定且快速的非线性分析 (FNA)
PBD 的基本组成部分是非线性动力分析,试图通过明确建模和评估地震地面运动时的屈服后延性和能量耗散来捕获结构的真实行为。
桥墩和拱肩
验收标准可以分配给可以测量力或应力作为混凝土抗压强度 f'c 的平方根的比率的桥墩和拱肩。
滞后刚度和强度退化的选项
光纤铰链非常适合动态行为,因为它们可以捕获非线性迟滞效应。
基于性能的设计——验收标准
验收标准可以分配给材料属性、铰链、桥墩、拱肩、链接和面板区域属性,以用于性能检查。
性能检查:更好地控制整个模型
性能检查功能现在可以更好地控制整个模型以及每个对象的需求容量比(D/C 比)的计算。性能检查现在可以包括来自连杆、应变计、桥墩和拱肩力、面板区域以及以前可用的框架和墙壁铰链的验收标准。可以指定多个需求集以及多种组合方法,从而可以更好地控制性能检查结果。
可定制的结果显示
增强的绘图、输出表和图形显示允许用户完全控制访问所有输出。
输出表
输出表已得到增强,可以将整个模型以及每个对象的需求容量比(D/C 比)制成表格。
图形显示
性能检查结果的图形显示(显示 > 性能检查)已得到增强,包括来自连杆、应变计、桥墩和拱肩力、面板区域以及以前可用的框架和墙铰链的验收标准。
时间历史图
添加了新的绘图功能“Acceptance Criteria D/C Ratio”。该绘图函数可用于显示指定组的需求容量比(D/C 比)以及多步载荷工况所有步骤的指定性能水平(例如时间历史)。
性能检查使用率图
新的菜单项(显示 > 性能检查使用比率图)显示性能检查中所有需求集和指定性能目标的需求容量比率(D/C 比率)。该显示是一个可视化工具,用于显示每个需求集和/或对象类型在性能检查中的相对贡献。
利用交互式设计功能最大限度地提高效率
钢框架、混凝土框架、混凝土板、混凝土剪力墙、组合梁、组合柱和钢托梁的设计可以根据各种美国和国际设计规范进行。
钢架设计
完全集成的钢框架设计包括构件尺寸优化和设计规范的实施。 ETABS 允许用户以交互方式查看任何框架构件的设计结果,更改参数或截面属性,并显示更新的构件结果。
自动选择列表
创建包含钢或混凝土框架对象(框架、组合梁和托梁)的 ETABS 模型时,无需确定用于分析的明确初步构件尺寸。相反,应将自动选择截面属性应用于任何或所有框架对象。自动选择属性是部分尺寸的列表,而不是单个尺寸。该列表包含被视为物理成员的可能候选的所有部分大小,并且可以定义多个列表。
混凝土框架设计
ETABS 中的混凝土框架设计包括所需的钢面积计算、新构件尺寸的自动选择列表、设计规范的实施、交互式设计和审查以及全面的覆盖功能。
组合梁/柱设计
全面的组合梁设计包括使用自动选择列表确定构件尺寸、计算外倾角和螺柱要求、实施美国和许多国际设计规范以及全面的覆盖功能。
剪力墙设计
剪力墙设计包括倾覆和剪力的加固要求计算、定义加固的需求/能力计算、美国和国际设计规范以及综合覆盖能力。
混凝土板设计
ETABS 将计算面积、强度或钢筋数量的最小加固要求。设计将在多个站点进行。设计条可以是非正交的并且具有不同的宽度。
输出与显示
在 ETABS 中访问模型输出和设计结果既简单又实用。
用于进一步后处理、演示或项目提交的输出分析和设计结果是 ETABS 中的简单任务。
分析结果
最终的构件设计、变形的几何形状、力矩、剪切和轴向力图、剖面切割响应显示以及随时间变化的位移动画概述了分析结论时可用的一些图形。
表格输出
ETABS 能够显示和停靠所有输入数据、分析结果和设计结果的表格。通过将表格拖放到 ETABS 环境的任何位置,以您喜欢的任何方式组织表格。表格支持排序、剪切、复制和粘贴,以便在其他程序中使用。打印表格数据或将表格数据保存到 Access、Excel、Word、HTML 或 TXT。
壳力和应力轮廓
壳力和应力轮廓的显示可以基于载荷工况、载荷组合或模态工况。用户可以显示任何组件上任何方向的合力和壳体应力。通过显示未变形、变形或拉伸形状(带或不带载荷值)来控制应力轮廓外观。
变形形状
用户可以显示基于任何载荷或载荷组合的变形几何体以及模式动画。
反应图
支持反应可以在模型上以图形方式显示为向量或所选反应组分的表格图。
报告生成
报告生成器功能包括索引目录、模型定义信息以及表格格式的分析和设计结果。
定制的用户定义报告
可以在 ETABS 中查看报告,并通过连接到模型浏览器的实时文档导航并直接导出到 Microsoft Word。
设计输出报告
自动生成专业品质的设计报告,其中包括钢框架、混凝土框架、混凝土板、混凝土剪力墙、组合梁、组合柱和钢托梁的详细信息。
ETABS 支持许多导入和导出数据的行业标准。
Autodesk ® Revit ® 、Tekla ® Structures、AutoCAD ® (DXF/DWG)、BricsCAD ® 、 CIS/2、IFC、IGES 和 SDNF 均受支持。 ETABS 还支持将模型导出到 Microsoft Access 数据库。如果用户使用其他分析包,ETABS 可以从 STAAD 和 STRUDL ® 导入文件。
AutoCAD® 和 BricsCAD®
CSiXCAD 是 CSI 为 AutoCAD ® 和 BricsCAD ® 开发的插件,通过直接与 SAP2000 和 ETABS 交互来简化绘图制作。 CSiXCAD 提供了 SAP2000 和 ETABS 中定义和维护的结构模型与 CAD 软件中记录它们的图纸之间的实时链接。 CSiXCAD 生成完整的 3D 模型并自动生成一组初始图纸,然后可以在 CAD 软件中对其进行细化。
Revit®
CSiXRevit 是 CSI 开发的 Revit 插件 ® ,提供 SAP2000、ETABS 和/或 SAFE 与 Revit 之间的双向链接。结构建模可以在一个程序中完成,然后与另一个程序同步,并完全控制 CSI 软件模型和 Revit 模型之间传输的模型信息。
Tekla®
Tekla ® Structures 和 SAP2000 或 ETABS 之间的链接允许模型在任一产品中启动,然后转移到另一个产品。模型可以往返,包括从 SAP2000 或 ETABS 传输到 Tekla Structures 时接受更改。还可以将对 Tekla Structures 模型的更改合并到现有 SAP2000 或 ETABS 模型。
国际金融公司
对 IFC(行业基础类)数据模型的支持提供了与其他支持 BIM 的应用程序的兼容性。 SAP2000、CSiBridge 和 ETABS 都支持 IFC 2x3 和 IFC 4 格式的导入和导出。
CSI 的应用程序编程接口 (API) 允许工程师和开发人员以编程方式利用 CSI 软件的功能和生产力。
在 CSI 平台之上构建自定义解决方案,以自动化您的工作流程并提高效率。
多语言支持
该 API 与大多数主要编程语言兼容,包括 Visual Basic for Applications (VBA)、VB.NET、C#、C++、Visual Fortran、Python 和 Matlab。
智能电子表格
在 Excel 电子表格中使用 API 来创建、修改和运行模型,然后将结果提取回电子表格以进行进一步处理。
构建自定义插件
使用 API 创建的插件可以直接从 CSI 软件内部访问,从而允许用户将自定义命令与常规软件功能结合使用。
跨产品开发
CSI API 目前可用于 ETABS、SAP2000 和 CSiBridge。为了最大限度地提高您的开发效率,CSI API 在产品之间尽可能保持一致,以便使用 CSI API 创建的工具和应用程序能够轻松适应所有 CSI 产品。从 ETABS v18、SAP2000 v21 和 CSiBridge v21 开始,现在可以开发适用于所有三种产品的跨产品 API 工具。这使您可以编写一次代码并在所有三个产品中使用它。这些版本的 API 还向前兼容这些产品的未来主要版本,无需重新编译。
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