结构力学仿真软件：ETABS：结构建模与网格划分技术.pdf

结构力学仿真软件：ETABS：结构建模与网格划分技术

1结构力学仿真软件：ETABS：结构建模与网格划分技术

1.1ETABS软件概述

ETABS（ExtendedThree-dimensionalAnalysisofBuildingSystems）是一款由

CSI（ComputersandStructures,Inc.）开发的三维结构分析与设计软件。它被广

泛应用于建筑结构的分析与设计中，能够处理复杂的建筑结构，包括高层建筑、

桥梁、工业厂房等。ETABS提供了直观的用户界面，强大的建模工具，以及精

确的分析算法，使得结构工程师能够高效地进行结构设计和优化。

1.1.1主要功能

三维建模：ETABS支持三维实体建模，包括梁、柱、墙、板、支

撑等结构构件的创建。

荷载分析：软件能够进行静力分析、动力分析、非线性分析等多

种类型的荷载分析。

设计与优化：ETABS提供了钢筋混凝土、钢结构、木结构等多种

材料的设计功能，以及优化设计工具。

结果可视化：用户可以直观地查看分析结果，包括应力、位移、

内力等，便于理解和调整设计。

1.2结构建模的基本概念

结构建模是结构工程设计中的关键步骤，它涉及到将实际的建筑结构转换

为计算机可以理解和分析的数学模型。在ETABS中，结构建模主要包括以下几

个方面：

1.2.1构件定义

在ETABS中，结构由各种构件组成，包括梁、柱、墙、板等。每种构件都

有其特定的几何属性和材料属性，例如梁的截面尺寸、柱的长度、墙的厚度以

及材料的弹性模量和屈服强度等。

1.2.1.1示例：创建梁

#使用ETABSAPI创建梁的示例代码

importETABSObject

defcreate_beam(etabs_object,name,start_point,end_point,section):

1

创建梁的函数

:parametabs_object:ETABS对象实例

:paramname:梁的名称

:paramstart_point:梁的起始点坐标

:paramend_point:梁的结束点坐标

:paramsection:梁的截面名称

#定义梁的起始点和结束点

start=start_point

end=end_point

#创建梁

etabs_object.FrameObj.AddByPoints(name,start,end)

#分配截面

etabs_object.FrameObj.SetSection(name,section)

#创建ETABS对象实例

etabs=ETABSObject.ETABSObject()

#定义梁的参数

beam_name=Beam1

beam_start=[0,0,0]

beam_end=[0,5,0]

beam_section=W12x50

#调用函数创建梁

create_beam(etabs,beam_name,beam_start,beam_end,beam_section)

1.2.2网格划分

网格划分是将连续的结构体离散化为一系列有限的单元，以便进行数值分

析。在ETABS中，网格划分可以自动进行，也可以手动调整，以满足精度和计

算效率的需求。

1.2.2.1示例：自动网格划分

在ETABS中，可以通过设置网格划分参数来自动划分网格，例如，可以设

置板的网格尺寸，以控制网格的精细程度。

#使用ETABSAPI进行自动网格划分的示例代码

importETABSObject

defauto_mesh(etabs_object,mesh_size):

2

自动网格划分函数

:parametabs_object:ETABS对象实例

:parammesh_size:网格尺寸

#设置网格尺寸

etabs_object.SlabObj.SetMeshSize(mesh_size)

#创建ETABS