STAAD.Pro进行海洋结构设计？当然是有可能的啦！BIM软件也可以这么炫酷！如果你要这么想，那你就小看BIM啦，BIM能做的事情很多，可别单独把BIM看作是一个软件啦！

01——综述

STAAD.Pro是一种用于设计海洋结构的通用结构分析和设计工具。STAAD.Offshore允许用户在海洋结构上自动生成波浪荷载和运输荷载。通过合理选择波浪力系数，它可以设计圆管截面、矩形/方形管截面和部分开口截面（工字钢或槽钢），或其他形状的截面。典型的情况是海洋导管架结构，如图1所示。海洋导管架可承受多种载荷，包括波浪载荷和若干运输船舶运动荷载。

02——波浪荷载

这些结构在STAAD.Pro中模拟如图2所示。截面属性可以使用STAAD.Pro基于规范的截面数据库或创建用户表来定义。一旦指定了截面属性和支座，则STAAD模型可以导入到STAAD.Offshore执行如图3所示的波浪荷载的生成。

STAAD.Offshore为用户提供了八种不同波浪生成理论生成波浪荷载的选项。波浪高度和波浪周期必须在STAAD.Offshore由用户输入。

要求用户指定波浪的平面内（xz平面）接近角。

STAAD.Offshore要求用户输入荷载生成需要考虑的波位。例如，在图6中，用户要求STAAD.Offshore在0度到180度之间以90度的步长产生波浪荷载。因此STAAD.Offshore将产生三种荷载工况（即0度、90度和180度的波浪）。

荷载工况的加载结果可以在STAAD中以可视化的方式更好的显示。图7展示了STAAD.Offshore波浪荷载在STAAD界面中的显示。

波浪荷载产生还需要许多其他输入，包括但不限于：

•泥线水位

•结构旋转中心

•水深

•波浪运动学因子

•程序中可选择忽略由垂直力引起的底部倾覆力矩。这使得垂直波浪力效应得以量化。

•波浪力系数、阻力和附加质量，可针对每个构件单独规定或使用构件范围来定义。

•船底附生物和海流速度剖面是相对于静水位（SWL）指定的，并由一组离散的数据点来描述。

波流和波向可以是不同的方向，并考虑了综合效应。

03——运输荷载

STAAD.Offshore中的运输荷载模块可以生成由于自重、节点重量、构件点重量和构件分段线性变化重量（基于荷载点距旋转中心的距离）而产生的惯性荷载。

例如，我们可以找出由于船舶运动而作用在海上甲板或模块结构上的惯性载荷。图8显示了STAAD.Offshore中不同类型的船舶运动参数。这些运动参数将在STAAD模型中以反应惯性力的形式显示。图9的右侧是STAAD模型中海上甲板的惯性力示意图。

运动载荷可以产生所有六个自由度，并可以在STAAD基本工况中对自由度进行组合。载荷工况中的自由度运动可以通过指定方向载荷系数（例如-1.20、1.0等）来增加或减去，系数大于1.0表示修正系数用于生成的载荷。

使用方向荷载系数可以形成荷载工况，包括：垂荡+横摇，或垂荡-横摇和垂荡+纵摇，或垂荡-纵摇，以确定结构内所有位置的最大构件力。

04——API规范检验

波浪荷载和运输荷载可以在STAAD中与其他荷载工况进行组合。这些荷载组合可用于按照美国石油学会（API）设计规范设计结构。API规范为第21版，2000年12月（但没有勘误表以及2002年和2005年的补充1和2），作为本设计的基础（拉应力除外）。对于管状构件，可根据APIRP2A–21版第4节检验冲剪。图10在右侧显示了一个典型的设计输出和一个以图形格式显示设计比率的结果显示图。

STAAD.pro能够进行基于API规范的冲切检验。用户只需按照“国际规范手册”第15-14页中的两个步骤进行API冲切检查。

第1步：将LEG参数设置为1.0。（即在输入文件中输入命令LEG1.0）。在STAAD.pro中对输入文件进行分析。运行分析后，将在项目目录中创建一个“APIPUN”文件。可以使用记事本打开此文件，用户应在该文件中看到以下输入：

第2步：用户必须打开STAAD.pro编辑器并将LEG参数更改为2.0（即将输入文件中的LEG1.0命令替换为LEG2.0），然后重新分析STAAD.pro输入文件。STAAD.pro将读取“APIRUN”文件中的命令，并根据API执行冲切检验。请参见输出文件，查看API冲切校核计算的详细信息。

文章来源：STAAD学习频道

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