【问题概述】
格构式梁的模型应该如何在STAAD中进行建模呢？类似如下图片。其中梁高为1m，翼缘宽为0.3m，翼缘厚度为0.04m，腹板厚度为0.02m。支撑为圆钢管截面。
【解决方法】
粗看上述问题，会想到两种建模方式进行建模，一种是工字型钢采用梁单元建模，然后中间的斜撑用重复的单元进行偏移模拟，如下图所示的建模方式：
另外一种建模方式是用板单元来模拟工字型梁，然后中间的斜撑直接用梁单元建模，并且将支座处板单元截面均约束住。如下图所示建模方式：
这里我们先给出本文的结论：除非对这类模型进行有限元实体建模外，采用梁单元直接建模来实现该结构更为合理。下面我们将从位移计算结果和理论概念上来进行解释阐述原因。
我们先来看下，这两种建模方式得到的结构最大位移情况。
由位移结果可以看到，本例题中，梁单元建模的模型位移计算结果较板单元建模的要小很多。再解释这两种建模不同之处之前，我们有一点是需要特别注意的：板单元建模的模型，本例题中，在其主梁两端采用了在腹板中间节点添加约束支座来模拟，因此其约束明显是不足的，这也是为什么板单元建模计算结果过大的原因之一。而过多的约束又会导致模型过刚，位移过小，而添加弹簧约束，其数值也是无法确定的，也就是说，可以通过调整弹簧刚度的数值，得到任何我们想要的预期位移。但若模型是一个闭合的结构，比如环状结构等，这个约束引起的问题就能避免。由此，本例题中板单元建模的位移结果并不可靠。 那么我们从总体上来讲下，这两种模型的不一致处，首先虽然采用板建模时候，也形成了类似工字型截面的梁，但是其实际上是通过连接约束实现的，其每块板的截面刚度的形成均是基于自身的中性轴而言；而梁单元建模的模型，其截面刚度是基于截面整体的中性轴而形成的。因此这两种建模方法的刚度是不一致的。相比之下，梁单元建模的模型，其刚度矩阵形成清晰可靠。
另外，由三块板建模而成的工字型钢截面与梁单元直接建模的工字型截面的抗扭性能也是不同的，而这进而影响了模型的变形，由两种建模方式的位移图也可以看到，板单元建模的模型，最大位移处明显发生了扭转变形；而实际工程中，这种工字型大梁结构，主要是通过加劲肋、支撑构件和长细比来控制结构的扭转变形。
再从稳定性能上考虑，两种建模方式的模型整体稳定性也是不一致的，梁建模的整体稳定性能较与板单元建模的好些。
由以上分析可知，除非对这类模型进行有限元实体建模外，采用梁单元直接建模来实现该结构更为合理。
需要注意的是，当在STAAD.Pro软件中建立此类梁单元模型时候，应当在文本命令开始处加入 SET WARP i4 命令，这个命令将会在计算 I 类截面的刚性扭转刚度时候，将考虑截面末端的翘曲约束。其中 i4 值为0~1，可以设置全部、部分或不允许有翘曲约束，其中1表示完全约束，0表示无约束。
本案例模型可从附件进行下载。
梁单元建模模型：beam_Test.STD
板单元建模模型：plate_test.std