乌克兰有限元结构分析与设计软件：SCAD Office

一、软件简介

SCAD Office由总部位于乌克兰基辅的专注于为土木和工业工程开发结构有限元分析软件的一家软件提供商--SCAD Soft公司，研发的一体化全流程建筑结构有限元（FEA）分析设计套件，专为土木、钢结构、幕墙、桥梁、工业厂房、空间壳体、木结构工程师打造，版本最新为 25.1（2026 更新版）。软件核心逻辑：一套主求解器 + 专业卫星模块，从理论校核、模型有限元计算到构件规范验算、施工图配套数据、材料库管理全链路闭环，区别于单一建模或单一验算软件，实现 “计算 - 校核 - 出报告” 一站式作业。

核心能力：

l  全结构类型覆盖：杆系、板壳、实体、薄壁冷弯、拱壳、穹顶、地基弹性地基、接触力学、断裂裂纹强度全部内置求解算法；

l  多规范原生内置：欧标 EN1993/EN1995、乌克兰/哈萨克斯坦建筑规范、俄罗斯 SP/SNiP 钢结构/混凝土标准，同步扩充国内型钢库与计算准则；

l  深度 BIM 双向互通：无缝对接 Revit 2026、Tekla 2024/2025、ARCHICAD，支持 IFC2.2/2.3 标准格式导入导出；

l  轻量化稳定求解：64 位多核并行计算，单机可处理数十万自由度模型；Demo 版支持 100 节点 / 100 单元免费验算，商用 HASP 硬件加密锁保障版权安全。

适用行业与项目类型

l  民用建筑：高层框架、门式刚架、大跨度网架、混凝土穹顶、地下室筏板；

l  工业建筑：厂房冷弯薄壁体系、设备支架、管道支架、储罐壳体；

l  特种结构：拱结构、环形筒仓、锥形壳体、预应力体系、抗震倒塌非线性分析；

l  细分领域：木结构屋面、基坑倾覆验算、缺口应力集中、裂纹断裂力学、赫兹接触计算。

二、全套模块化体系

SCAD Office分为主有限元求解核心 SCAD++ + 10 + 专业卫星工具，各模块独立运行、数据互通，无需重复建模。

1.  SCAD++主有限元求解器（核心引擎）

是软件计算核心，负责三维模型搭建、荷载施加、静力 / 动力 / 非线性 / 失稳 / 倒塌全过程有限元求解。

核心功能：

1)   单元库完备：桁架杆、梁、薄壁双力矩梁、矩形 / 异形板、圆柱 / 圆锥 / 球面壳、实体单元、弹性地基单元、阻尼单元；

2)   荷载体系：恒活、风、地震、温度、预应力、bimoment 双力矩薄壁专用荷载、三角形分布弹性地基荷载；

高级分析功能：

1)   线性/几何非线性/材料非线性；

2)   特征值屈曲、全过程稳定临界荷载计算；

3)   自振频率、振型分解反应谱、时程地震分析；

4)   连续倒塌非线性动力模拟、结构倾覆验算；

5)   施工阶段分段拼装模拟（ERECTION 施工工况模块）；

6)   后处理可视化：应力云图、挠度色标、内力曲线、自定义报表、矢量位移图，支持导出 PDF/RTF 计算书。

（SCAD自定义杆件建模界面）

2.  KUST 理论解析快速计算器（工程师速算神器）

配套独立理论校核工具，内置数百套经典解析解，无需建立有限元模型，快速获取临界力、自振频率、截面惯性、矩阵数学解。

3.  六大计算分类

1)   构件稳定：单 / 多跨梁、弹性支承梁、圆拱、抛物线拱、圆环、矩形 / 圆形板、圆柱 / 锥 / 球壳失稳临界荷载；

（弹性支撑梁计算界面）

（圆环稳定计算界面）

2)   固有振动：等 / 变截面梁、圆环、薄板、各类壳体固有频率批量求解；

（简支梁自振频率计算）

3)   静力解析：圆形 / 矩形薄板、球面穹顶内力、赫兹接触应力；

（圆形薄板静力计算面板）

4)   断裂与阻尼：材料内摩擦、阻尼系数换算；

5)   辅助数学：多项式求根、矩阵行列式 / 逆矩阵 / 伪逆、线性方程组求解；

（多项式求解界面）

   （违逆矩阵计算）

6)   截面几何：工 / 槽 / 角 / 圆 / 箱型、异形斜截面自动计算面积、惯性矩、回转半径；

（异形截面几何计算）

（标准截面图库）

4.  COCON 应力集中 + 断裂力学专用模块

工程缺口、孔洞、裂纹强度专用计算工具，解决钢结构开孔、轴肩圆角、焊缝缺口、板材裂纹 K 因子验算。

5.  两大计算板块

1)   应力集中系数 Kt：U/V 型缺口、轴肩圆角、圆孔 / 椭圆孔、长槽、环形沟槽，支持受拉 / 弯 / 扭多工况；

（圆杆开孔应力集中）

（无限薄板圆孔模型）

2)   应力强度因子 KⅠ/KⅡ/KⅢ：中心偏心裂纹、边裂纹、薄板贯穿裂纹，匹配 Murakami 断裂手册全套解析公式；

（三类裂纹开裂模式示意图）

6.  MAGNUM 型钢截面属性工具箱

全球型钢数据库管理工具，欧洲 DIN、俄标、国标冷弯、轧制型材一键调取，自定义异形截面自动输出全部力学参数（面积、Iy/Iz、扭转惯性、塑性模量、剪心）。

（冷弯C型截面参数面板）

7.  DECOR 木结构专项验算模块

原生支持 EN 1995 欧洲木结构规范，针对木梁、木柱、檩条、桁架、拱、墙板强度、稳定、挠度验算，自动考虑木纹斜向受压、局部承压。

（DECOR木结构界面）

8.  KRISTALL/ARBAT/COMEIN 专项验算卫星

1)   KRISTALL：钢结构构件规范验算（EN1993、独联体钢规），梁柱、支撑、节点、冷弯构件稳定、局部屈曲校核；

2)   ARBAT：钢筋混凝土截面配筋计算，矩形 / T / 工截面非线性配筋、裂缝宽度验算；

3)  COMEIN：砌体、石材墙体、拱过梁承载力验算；

9.  辅助配套工具

1)   Materials Editor 材料数据库编辑器：自定义钢 / 混凝土 / 木材 / 合金弹性模量、泊松比、重度、阻尼；

（材料库编辑界面）

2)   ACCELEROGRAM 地震波编辑器：地震波基线校正、滤波、缩放合成；

3)   CROSS 剖面绘图、DÉCOR 木构详图、ZAPROS 基础沉降、FORUM 前处理建模辅助。

三、规范体系与型钢库支持

1.  内置设计规范清单

欧洲规范

l  EN 1993 钢结构全套（冷弯、热轧、非摇摆框架、扭转约束细化）

l  EN 1995 木结构完整验算体系

独联体区域规范

l  哈萨克斯坦 NTP RK-08、SN KR 20/53/52 系列；

l  乌克兰 DBN 钢结构、混凝土规范；

l  俄罗斯 SP、SNiP 传统建筑设计标准

扩充适配

l  新增欧洲、加拿大、国产轧制型钢库，TU 行业专用型材，DIN 1026 槽钢标准，兼容国内钢结构计算逻辑。

2.  型材数据库

热轧工字钢、槽钢、角钢、圆管、方管、冷弯 C/Z/U 型钢、异形复合截面、自定义焊接箱型截面，计算时一键调取惯性矩无需手动查表。

四、BIM 数据互通能力

1)   Tekla 双向插件：适配 Tekla18~2025 版本，tekla2scad 映射文件自动转换杆系模型，钢结构 BIM 直接导入有限元；

2)   Revit 插件：支持 Revit 2026 模型导入导出，IFC2.2/2.3 通用格式，建筑结构模型无损传递；

3)   ARCHICAD 接口：建筑体量一键转换计算模型，减少重复建模工作量；

4)   SAF 2.2.0 文件导入：兼容国际通用结构中间文件格式；

5)   模型对比校验：BIM 几何与有限元模型偏差检查，规避建模错误。

五、输出成果与工程交付价值

1)   标准化计算报告：支持 RTF/DOC/PDF/HTML 多格式，自动嵌入应力云、内力图、截面示意图，可直接盖章报审；

2)   构件验算单：钢 / 木 / 混凝土构件逐条规范校核文本，包含公式、限值、计算比值；

3)   截面几何报表：型材全部力学参数导出 Excel；

4)   振动/稳定专项报告：自振周期、临界荷载、屈曲模态附图；

5)   断裂力学专项报告：Kt、应力强度因子计算曲线；