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符东龙 师弟 整理的SAP2000截面分析资料 !!! :-)  :-)   算例与博文《Sectional Modeling and Analysis Example of CAD to XTRACT Program [CAD to XTRACT 插件开洞截面建模与分析实例]》一致,以一个开洞截面为例,介绍在SAP2000上建模分析结构截面的过程包括弯矩曲率分析,PMM分析,还有一个十分具体的Step by Step过程。

1 开洞截面简介

如图所示的是一钢筋混凝土桥墩开洞截面,整个矩形截面尺寸为:10000×6000mm2,混凝土强度等级为C40,钢筋强度等级为HRB400,桥墩截面中间开有两个洞。图中红色点和绿色点为开洞截面中钢筋的分布。

2 用SAP2000进行截面建模

在SAP2000上进行建模,先进行材料的定义,然后在截面设计器对截面进行建模。

2.1 材料定义

打开SAP2000,新建模型后选择模板选择“空”。

新建模型后,在菜单栏的“定义”中选择“定义材料”,对组成开洞截面的材料C40和HRB400进行定义,如下图所示。

点击“添加新材料”,对混凝土C40和钢筋HRB400进行定义。

2.2 开洞洞口建模

SAP2000在“定义”中的“截面属性”对截面进行建模。选择“框架截面”,然后“添加新属性”,在类型选择“other”,在“截面设计器”中对截面进行构建。

2.2.1 混凝土截面建模

在基本材料选择C40,点击截面设计器。

直接在截面设计器上构建模型不方便,因此在SAP2000中采用导入数据的方式对截面建模。在右边纵向工具栏点击“Draw Polygon Shape”,先在截面设计器中随便画一个多边形混凝土截面,如下图所示:

点击“完成”,并把截面名称改为“开洞截面”,完成对截面的初次定义。返回SAP2000界面,在“编辑”中选择“交互式数据库编辑”。SAP2000中对模型的定义都可以在交互式数据库中查到,选择在截面设计器属性对截面的定义选项,如下图所示:

打开后,之前在截面设计器上随便定义的多边形截面信息都可以在这里查到,例如点的坐标,材料信息(C40),显示颜色(Blue)。因此,我们在这里修改相应的信息,对应到截面设计器也会对截面作相应的定义修改。在以此为例演示修改的过程,点击右侧的“到Execl”,在打开的Excel中修改定义为一正方形截面,再点击“从Excel”,并点击“应用到模型”,如果没有显示错误,点击“完成”后就可以在截面设计器中看到修改定义后的截面。

以上是一个导入数据设计截面的例子,类似的,开洞截面中的混凝土部分导入建模过程如下图所示:

2.2.2 钢筋建模(HRB400)

由上述导入数据建模得到,我们可以先在截面设计器中对想建的模块进行随意建模,然后在交互式编辑数据库中作相应的参数修改,即得截面对应模块的建模。因此对于钢筋建模,与混凝土类似,在右侧工具栏“Draw Reforcing Shape”选择“Single Bar”,在截面上建立钢筋点模型,接着在交互式编辑数据库编辑钢筋参数,增加钢筋点坐标、修改钢筋直径等等,最后得到钢筋在截面中的分布。

对于此开洞截面,钢筋有上千个,一一输入钢筋数据则效率低下,因此这里先在cad中导出钢筋数据Excel。Cad中,把图形中心移动到(0,0)。在“工具”中选择“数据提取”,打开后如下:

在“当前图形中选择对象”中框选全部钢筋。

选择后显示信息如下,圆指画钢筋的形状,表示框选正确。

接着在“选择特性”选择所需要的特性,即“几何图形”。

最后保存数据,并根据交互式编辑器格式修改参数,如下图所示:

导入到SAP2000,得到数据如下:

最后显示建模效果如下:

3 用SAP2000进行截面分析

在截面设计器中,在“显示”中“显示弯矩-曲率分析”,可以得到截面的弯矩截面分析结果。

在截面设计器中,在“显示”中“显示相关面”,可以得到截面的PMM分析结果。


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  • 资料整理人

符东龙  (华南理工大学 土木与交通学院

  • 注释 ( Comments )

  ( 邮箱:jidong_cui@163.com . 如果你喜欢这篇博文,请在上面给我 点个赞 吧! :-)   :-)   :-)

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[01]. [Tool] CADtoXTRACT 插件[AutoCAD转任意XTRACT截面]

[02]. CAD to XTRACT插件应用的一些问题

[03]. XTRACT PMM 3D屈服面的绘制(Origin版)

[04]. XTRACT PMM 3D屈服面的绘制(MATLAB版)

[05]. CADtoXTRACT 插件复杂嵌套截面建模实例

[06]. CADtoXTRACT应用问题之-XTRACT数据的精度

[07]. CAD2XTRACTv1.2插件增加带圆弧截面建模功能

[08]. Sectional Modeling and Analysis Example of CAD to XTRACT Program [CAD to XTRACT 插件开洞截面建模与分析实例]

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符东龙 师弟 整理的 XTRACT 分析资料 !!! :-)  :-)   本文通过 CAD to XTRACT 这款 XTRACT任意截面建模插件,以一个开洞截面为例,介绍在XTRACT上建模分析结构截面的过程。包括 弯矩曲率分析,PM分析等,算是补充一个比较全面的例子吧。

1 XTRACT开洞截面建模分析实例

如图所示的是一钢筋混凝土桥墩开洞截面,整个矩形截面尺寸为:10000×6000mm2,混凝土强度等级为C40,钢筋强度等级为HRB400,桥墩截面中间开有两个洞

1.1 CAD绘制截面

在CAD中用多段线Pline绘制柱子边线(多段线需闭合),用Circle绘制圆代表钢筋,其中圆的直径代表钢筋的直径。绘制单位为N-mm。

图中绿色和红色的圆都代表钢筋,表示钢筋在截面中实际分布情况绘制。另外两个开洞的口也由多段线Pline绘制。

1.2 导入插件

输入命令【Netload】,导入插件(.dll文件),输入命令【CX】弹出插件界面:

2 利用CADtoXTRACT建模

从外到里,先建立最外围的材料,然后逐步往内层建立嵌套的材料,以下具体介绍。

2.1 截面建模(C40)

设置Shape参数如下:

(1)核心材料类型 Mat Core:

Type 选Concrete(混凝土),混凝土等级选C40。

(2)保护层材料类型 Mat Cover:

同核心材料类型,Type 选Concrete(混凝土),混凝土等级选C40。

(3)截面 Style :

With Cover带保护层 ,保护层厚度Cover填40。这里需要注意的是Mesh,即划分的网格尺寸大小,XTRACT中对划分网格的数量有限制,因此对于大尺寸截面的建模相应的网格尺寸也应取大些。由于开洞截面的尺寸大,这里Mesh填100。

设置以上Shape的属性之后,点击按钮【Pick Pline/Circle 】,在CAD界面选择绘制好的截面矩形外框,即可创建截面需要的Shape,效果如下图所示。

2.2 开洞洞口建模

参数设置同截面建模,由于开了洞口,因此核心材料类型中混凝土等级选Delete,截面 Style中选择Without Cover(不带保护层)。然后点击按钮【Pick Pline/Circle 】,在CAD界面选择绘制好的洞口外框,即可创建截面洞口需要的Shape,效果如下图所示。

2.3 钢筋建立(HRB400)

设置Rebar参数如下:(1) 钢筋材料:HRB400; (2) 预应力 Prestress :0

设置好钢筋(Rebar)的材料和预应力属性,点击按钮【Pick Circle and Add Rebar】后,在CAD界面选择绘制好的圆,即可创建钢筋(可以多选)。如下图。

2.4 导出XTRACT模型文件

点击按钮【Export .xpj / .sec 】导出XTRACT模型文件,本例导出.xpj项目文件

2.5 打开XTRACT模型

打开XTRACT,打开导出的.xpj文件,显示创建的截面如下可以在图形中,按鼠标右键,查看指定部分的材料属性定义是否正确。

3 利用XTRACT进行截面分析

3.1 材料定义

在Project Manager中可以看到对截面材料定义的信息,并对其进行相应的修改(如果需要修改的话,CAD to XTRACT导出的材料参数默认根据混凝土规范定义),如下图中所示的是混凝土等级C40和钢筋HRB400定义。注意,CADtoXTRACT定义的混凝土默认设置为Mander Confined Concrete。

3.2 弯矩曲率分析

在菜单栏的Loading选项中点击Moment Curvature,对截面进行弯矩曲率分析,设置信息如下图:

3.3 PM屈服面分析

在菜单栏中的Loading中点击PM Interaction,对截面进行屈服面分析。本次对改开洞截面进行两个方向(0°、90°)的屈服面分析,对应的在Loading Parameter中的Angle of Loading设置相对应的角度,设置如下图:

3.4 结果查看

点击菜单栏中的Analyze all,就可以对设置好的分析工况进行分析。更加详细的分析结果可以在Project Manager中查看。


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  • 资料整理人

符东龙  (华南理工大学 土木与交通学院);模型CAD原件来源于 南昌大学的 网友,我一下子忘记了名字!!!! 在此表示感谢和抱歉。 :roll:  :-) 

  • 程序下载 ( Program Download ):

Link: [Tool] CADtoXTRACT 插件[AutoCAD转任意XTRACT截面]

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[06]. CADtoXTRACT应用问题之-XTRACT数据的精度

[07]. CAD2XTRACTv1.2插件增加带圆弧截面建模功能

  • 注释 ( Comments )

  ( 如果您发现有错误,欢迎批评指正。邮箱:jidong_cui@163.com . 如果您喜欢这篇博文,请在上面给我 点个赞 吧! :-)   :-)   

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 应网友建议,给CAD2XTRACT插件添加带圆弧截面的支持。(  Support for section shapes with arc segment has been added for CAD2XTRACT  v1.2 !. ) 

  • 例子 ( Examples )

(1) Example 1

CAD1

C2X1

XTRACT1

(2) Example 2

CAD2

C2X2

XTRACT2

(3) Example 3

CAD3

C2X3
XTRACT3

  • 程序下载 ( Program Download ):

[01] [Tool] CADtoXTRACT 插件[AutoCAD转任意XTRACT截面]

  • 致谢 ( Acknowledgements):

感谢网友 小叶子   的 建议。

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[05]. CADtoXTRACT 插件复杂嵌套截面建模实例

[06]. CADtoXTRACT应用问题之-XTRACT数据的精度

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  ( 软件是免费的。如果你发现软件有bug或者软件使用有问题,请联系我!邮箱:jidong_cui@163.com) ( This app is free . If  you have found any bug in the program or have any problem when using the program, please don’t hesitate to contact me directly.  Email : jidong_cui@163.com)

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有网友问如何利用XTRACT的分析结果制作PMM 3D屈服面,问能否做个小教程。

这里结合XTRACT、本站开发的CAD to XTRACT插件还有Origin软件做个简单的案例。希望对有这方面需要的人有用。

  • 主要步骤(Main Steps):

(1)在CAD绘制好需要分析的截面

(2)利用CAD to XTRACT插件在CAD图形转换为XTRACT模型

(3)导入XTRACT模型,沿不同加载方向创建多个PM分析工况,并进行分析

(4)保存多个PM分析工况Mxx,Myy,N的分析结果,变为一列

(5)将数据导入Origion,利用Origion制作 3D PMM屈服面

  • 例子(Examples):

(1)在CAD绘制截面

如图 一个500X800的矩形截面,绘制好钢筋。

CAD

(2)利用CAD to XTRACT插件将CAD图形转换为XTRACT模型,导出

C2X

(3)导入XTRACT模型,沿不同加载方向创建多个PM分析工况,并进行分析

导入模型

XTRACTSetion

分别按加载角度0,30,60,90,120,150度定义PM分析工况 PM0,PM30,PM60,PM90,PM120,PM150,

且工况选择 Full Diagram,这样就不需要绕360度定义工况。XTRACTLOADCASE

(4)保存多个PM分析工况Mxx,Myy,N的分析结果,并在EXCEL中变为一列

在Project Manager中选择各个工况的计算结果并且输出

SetionOutput

XTRACTData

 (5)将数据导入Origion,利用Origion制作 3D PMM屈服面

将数据复制进Origion,并设置轴力列的属性为Z

Origin

 选择Mxx,Myy,N三列数据,并且通过Plot->3D Symbol/Bar/Vector->3D Trajectory 绘制三维迹线图,并通过设置相关属性,完成3D PMM 图的绘制

PMMOrigin

  • 小结(Conclusions):

可以看到,Origion中作图,还是十分方便的,调整好一次之后格式也可以反复使用。

但是,Origin中做的这个图不怎么好看,如果有更好的方法,希望网友告诉我。

  • 相关话题(Related Topics

[1]  CAD to XTRACT 插件[AutoCAD转任意XTRACT截面]

[2]  CAD to XTRACT插件应用的一些问题

[3]  XTRACT PMM 3D屈服面的绘制(MATLAB版)

[4] CADtoXTRACT 插件复杂嵌套截面建模实例

   ( PS.下次,用MATLAB做一个更加简便的。


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  • 注释 ( Comments )

  (  大家一起学习有限元!!!! 如有错漏,欢迎批评指正。邮箱:jidong_cui@163.com . 如果你喜欢这篇博文,请在上面给我 点个赞 吧! :-)   :-)   :-)

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昨天发布了一款免费的XTRACT快速建模插件-CADtoXTRACT(http://www.jdcui.com/?p=2275,收到了很多朋友的使用反馈,也提到一些程序使用上的问题,这里对几个主要的问题进行统一的答复,使得更多的网友受益。 :-P  :-P

  • 主要问题

(1)关于插件版本和AutoCAD版本对应的问题

不同版本的AutoCAD找相应版本的.dll文件,如果没有对应AutoCAD版本的.dll文件,找与AutoCAD版本相近的.dll文件。

比如,AutoCAD 2012就可以使用 AutoCAD 2010对应的插件。

(2)关于插件32位的问题

目前测试,32位的AutoCAD也可以使用对应版本呢的64的插件。

(3)关于多重嵌套复杂截面的建模

如下所示的一个混凝土截面,其内存在一个封闭形的方形钢管,钢管内部又是混凝土。

该截面建模其实十分简单,只需要建立3个封闭的多段线,并且设置相应的材料。

3Pline

3PlineMaterial

3Pline_XTRACT

( 感谢 网友 苦丁茶  的反馈 !!!)

(4)关于大尺寸截面的建模问题

对于尺寸较大的截面,用XTRACT导入提示不存在截面的情况,这时候并不是插件出错了,而是由于XTRACT内部对截面剖分的纤维数量有限制,只需要在建模的时候在插件中将Shape的Mesh属性调大就好。

下图为Mesh取20导入XTRACT的结果

Mesh20

Mesh20_XTRACT

下图为将Mesh取50后导入XTRACT的结果

Mesh50

Mesh50_XTRACT

( 感谢 网友 苦丁茶  的反馈 !!!)

(感谢  华南理工设计院 – 林工  的反馈 !!!。)

(5)关于材料的问题

插件建好模型后,需要在XTRACT中修改材料属性。插件界面中提供的材料名称仅仅是用于区分不同的材料,方便用户进入XTRACT后进行修改,用户也可以输入自己的材料名称。

PS. 对于材料属性有特殊要求的朋友(比如按混凝土规范标准值或设计值输出材料属性的),可以在本页评论处留下邮箱,单独编译。(20160317版本的插件已经完成了这个更新,请到下载页下载!)

(6)关于Shape多段线的绘制

建议绘制截面形状时,n个点的多段线,可绘制(n-1)个点,然后选择 闭合选项完成绘制。这样有助于避免错误。

若发现截面无法导入,按第(4)点进行修改之后若还出现问题,则建议用(n-1)点多段线绘制方法从新绘制界面的边线,既可解决问题。若还出现问题,请直接联系我。

( PS. 感谢 网友 清华同衡-付工 的反馈 !!!。)

(7)遇到其他的未在本页描述的问题,欢迎联系我!!

  • 程序和帮助文档下载 ( Program Download )

[Tool] CADtoXTRACT 插件[AutoCAD转任意XTRACT截面]

  • 相关话题 ( Related Topics)

[01] XTRACT PMM 3D屈服面的绘制(Origin版)

[02] XTRACT PMM 3D屈服面的绘制(MATLAB版)

[03] CADtoXTRACT 插件复杂嵌套截面建模实例

  • 注释 ( Comments )

感谢网友的反馈!!! :-)  :-)  8-) 如果有问题,欢迎大家在本页评论处给我反馈,这样可以让更多使用该插件的朋友受益。

如有错误,请批评指正。如果你喜欢,请在下面 点个赞 吧!! :-)  :-)  :-

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分享一个小程序。  A small program to share with you.

  • 程序图标 ( Program Icon )

        CADtoXTRACT

  • 程序名称 ( Program Name)

CAD to XTRACT

  • 程序作者 ( Author)

JiDong Cui (崔济东) 1

1.华南理工大学  土木与交通学院;

  • 程序介绍 ( Program Introduction)

XTRACT是一个功能十分强大的截面分析软件,在做结构设计和分析时经常用到。然而XTRACT自带的截面建模功能比较弱,尤其是在创建任意形状截面的时候。为了提高效率,我编制了CAD to XTRACT插件,其利用了AutoCAD强大的绘图功能,在工程师熟悉的AutoCAD上绘制好截面,然后转换成XTRACT模型。下面介绍一下插件。

XTRACT is a powerful sectional analysis program, it is frequently-used in structural design and analysis. However, the build-in tools for creating section in XTRACT is not very convenient , especially in the creation of an arbitrary cross-section. Based on this consideration, I developed a AutoCAD plugin — CAD to XTRACT for rapid creating section , which is simple and powerful. You can draw the section in AutoCAD and used the CAD to XTRACT plugin to export the XTRACT files. Here is the introduction of this plugin!

  • 程序界面 ( Program Interface )

C2X

C2X_About

  • 程序使用 ( Step to Use )

(1)事先在AutoCAD将需要计算的截面绘制好,以(N-mm为单位)。截面边线和开洞用闭合的Pline绘制,钢筋用Circle命令绘制。

(2)打开AutoCAD 2010,输入命令:【Netload】,导入插件:CADTOXTRACT_cad2010_x64_20160217.dl

          ( PS. 不同的版本AutoCAD找相应版本的.dll文件)

(3)输入命令:【CX】,弹出CAD to XTRACT插件界面

(4)通过插件,定义好材料,通过扑捉绘制好的Pline和Circle完成截面的定义

(5)完成定义,导出XTRACT使用的项目文件(.xpj)或截面文件(.sec)

(6)打开XTRACT,将上述文件导入,修改材料属性、补充定义分析工况后即可进行截面分析

(1)First,draw the section in AutoCAD in units of N-mm. Sectional edges and openings  must be drawn with a closed pline, and the rebars must be draw with Circle command.

(2)Open AutoCAD 2010 , input command  [Netload] , and load the plugin – CADTOXTRACT_cad2010_x64_20160217.dl.

( PS. The version of AutoCAD and the .dll file  must match each other. )

(3)Input command :【CX】and pop up  the CAD to XTRACT interface.

(4)Compelete the definition of materials through the GUI of the plugin, and complete the definition of the section by picking the pline and circle.

(5)Export XTRACT project file (.xpj) or section file (.sec).

(6)Open XTRACT and import the file exported. Until now, the work left before you can carrying out the analysis is to modify the material properties and define the load case. 

  • 例子 ( Examples )

(1)例1 – 普通混凝土截面(Example 1 – RC Section

EXAMPLE1_CAD

EXAMPLE1_XTRACT

(2)例2 – 型钢混凝土截面(Example 2 – Steel reinforced concrete Section

EXAMPLE2_CAD

EXAMPLE2_XTRACT

(3)例3 – 圆形截面(Example 3- Circular Cross-section

EXAMPLE3_CAD

EXAMPLE3_XTRACT

(4)例4 – 含开洞复杂截面(Example 4 – Complicated Cross-section with Hole

EXAMPLE4_CAD

EXAMPLE4_XTRACT

  • 程序下载 ( Program Download )

PS. 程序免费下载 ,欢迎大家给我提意见 ,敬请尊重劳动成果

[1] Document : CADtoXTRACT 说明文档和例子[.zip]   

[2] 20160217 Edition (Outdated!!)

CADTOXTRACT_cad2008_x64_20160217[.zip]

CADTOXTRACT_cad2010_x64_20160217[.zip]

CADTOXTRACT_cad2014_x64_20160217[.zip] 

CADTOXTRACT_cad2016_x64_20160217[.zip] 

        20160317 Edition (Old!!)

CADTOXTRACT_cad2010_x64_20160317[.zip]

      a. 修正了20160217版本Shape多段线绘制的bug。

 20160217版本插件,用多段线绘制Shape的时候,n个点的多段线,仅能用(n-1)个点来绘制,并选择闭合,否则可能有形状无法导入。(PS.  感谢清华同衡 付工 的反馈.十分感谢)

      b. 20160317版本,增加了按中国规范材料标准值和设计值的选项,输出后不需要修改材料。

20170221 Edition (New!!)

CADTOXTRACT_cad2010x64_20170221[.zip]

a. 添加了带圆弧截面的支持,详见 (博文: CAD2XTRACTv1.2插件增加带圆弧截面建模功能

(PS.  感谢 小叶子 的反馈.)

  • 注意事项 (Notes )

( PS.不同版本的AutoCAD找相应版本的.dll文件,如果没有对应AutoCAD版本的.dll文件,找与AutoCAD版本相近的.dll文件。32版本的AutoCAD一般情况上面的.dll文件也是可以是适用的。如果有问题,请给我留言。)

( PS. The version of AutoCAD and the .dll file  must match each other. If there is no corresponding .dll file for your AutoCAD , use the .dll file with closed AutoCAD version.  The above 64-bit .dll file is often applicable to 32-bit AutoCAD. )

  • 相关话题 ( Related Topics)

[01] CAD to XTRACT 插件应用的一些问题

    (PS. 如果你使用 CAD to XTRACT 插件遇到问题,请一定要先看看这个博文,里面对一些常见的问题做了说明。)

[02] XTRACT PMM 3D屈服面的绘制(Origin版)

[03] XTRACT PMM 3D屈服面的绘制(MATLAB版)

[04] CADtoXTRACT 插件复杂嵌套截面建模实例

[05] CADtoXTRACT应用问题之-XTRACT数据的精度

  • 注释 ( Comments )

 软件是免费的。如果你发现软件有bug或者软件使用有问题,请留言给我,或者通过邮箱联系我。邮箱:jidong_cui@163.com 

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如有错误,请批评指正。如果你喜欢,请在下面 点个赞 吧!! :-)  :-)  :-

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录制了个MPHI的视频。MPHI是一个截面弯矩曲率分析软件,关于MPHI的详细介绍参看博文:http://www.jdcui.com/?p=2229
视频网址 :http://v.youku.com/v_show/id_XMTQ1OTcyMDExNg==.html?from=s1.8-1-1.2

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分享一个小程序。  A small program to share with you.

  • 程序图标 ( Program Icon )

        

  • 程序作者 ( Author)

  JiDong Cui (崔济东) 

  华南理工大学  土木与交通学院

  • 程序介绍 ( Program Introduction)

   截面弯矩曲率分析程序,混凝土结构的课程作业,整理一下放上来。

  Moment Curvature Analsysis Program.

  • 程序功能 ( Program Function)

  (1)  程序提供了常用的二折线钢筋本构,Mander约束和非约束本构。

The application currently include nonlinear material modes for Bilinear Steel Material,Mander Unconfined Concrete and Mander Confined Concrete.

  (2)  可以指定任意角度作为截面的加载方向。

 You can specify any angle as the loading direction of the cross section.

  (3)  程序可以获得弯矩曲率分析的全过程结果,并提供绘图和动画功能。

Results of the whole process of Moment Curvature Analysis is provided . 

Graph and Animation fuction is also provided  by the program which is very useful to form intuitive understanding of the moment curvature analysis.

  • 程序界面 ( Program Interface )

MPHI

MPHI_ABOUT

MPHI-FIBERSTATE

MPHI_STRAIN

MPHI_STRESS

  • 操作演示 ( Demonstration Video )

操作视频网址:http://v.youku.com/v_show/id_XMTQ1OTcyMDExNg==.html

  • 程序下载 ( Program Download )

  DownLoad : MPHI

  • 注释 ( Comments )

  ( 软件是免费的。如果你发现软件有bug或者软件使用有问题,请留言给我,或者通过邮箱联系我。邮箱:jidong_cui@163.com )

  ( This app is free . If  you have found any bug in the program or have any problem when using the program, please don’t hesitate to contact me directly.  Email : jidong_cui@163.com)

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