SasCAD軟件中BIM技術的應用

第三屆工程建設計算機應用創(chuàng)新論壇論文集上?！?011SpasCAD軟件中BIM技術的應用張欣馬恩成夏緒勇中國建筑科學研究院【摘要】SpasCAD結合PMSAP是PKPM推出的針對復雜結構進行建模、分析和設計的工具。其在數據結構、數據接口和實現(xiàn)方式上都更符合BIM的思想?！娟P鍵詞】SpasCAD，BIM，PKPM1前言SpasCAD是PKPM系列結構設計軟件中的一個空間結構設計模塊，該模塊的模型搭建基于三維空間坐標，可以建立任意復雜的空間結構模型?？蓪崿F(xiàn)自定義荷載工況與自定義荷載組合，通用彈簧阻尼支座，滿應力優(yōu)化設計，結構的屈曲分析，溫度應力的分析，預應力、混凝土收縮應力的模擬，斜板、厚板轉換層等彈性樓板的應力計算與配筋設計，中（大）震彈性、中（大）震不屈服設計，動力時程分析等功能。為了實現(xiàn)這些功能，SpasCAD在數據結構的組織，多程序接口，子結構的拼接應用等多方面都采用了BIM的設計思想。2關鍵技術分析2.1統(tǒng)一的數據結構SpasCAD采用統(tǒng)一的數據，構件的各種屬性都包含在桿件的定義中，當編輯模型時，不需要直接處理構件與構件屬性的關系。此外對于新增的屬性，增加了預留的數據段，可以實現(xiàn)對新需求的擴展和老格式的兼容。數據的組織采用鏈表的方式，復雜結構的編輯修改，經常涉及到比規(guī)則樓層更多的關聯(lián)關系。這意味著如果采用傳統(tǒng)的數組方式，則涉及更多的獨立無關數據的內存操作，降低了效率并提高了設計的復雜度。而鏈表方式非常適合表達這種大規(guī)模復雜結構的描述。每個構件時一個存儲節(jié)點，而節(jié)點與節(jié)點間的耦合關系更低。這種方式更加容易滿足BIM的多專業(yè)使用要求，可以更簡單的向模型中增加專業(yè)信息。2.2豐富的接口貧對于造型復雜撐的體育場，首畫先的難點就是穿如何建立幾何巧模型，其次利匹用各軟件的優(yōu)魚勢，來實現(xiàn)模幫型的互通也印是同BI死M揮的基本功能要薄求四。線SpasCA贈D辜提供了多種方麥式來靈活快速呆的生成模型。炮因謠為棟SpasCA攻D給的模型基礎是里網格，所以只因要完成網格的灌搭建，就可以鬧布置桿件，荷肚載等信息。而裙網格的搭建除會了弱在自SpasCA絡D雁中直接建立以鼓外，還可以通禽過關dx道f撐網格慚或墳exce司l勻文本這些通用值的方式來完成巾，通過這些標呼準格式，可以育實現(xiàn)各種專業(yè)午軟件的互通，雕以用戶最熟悉鈔的軟件來完成敵建模部分。役此外作左為肚PKP抗M雀系列軟件電，慰SpasCA凡D灣可以直接導梁入王P洽M做模型，對于看夏臺等規(guī)則的混輛凝土結構部分刷，可以用層模緞型的方式來快爐速建立。然后徒通過子結構拼雀裝的方式，來拋完成整體模型迫，拼裝方式還浴有一個用處，渡因為各部分被計保存為多個模琴型，既可以對壞結構的各部分鄭進行獨立分析脊，也可以拼裝略后完成整體分閱析。正是基于拾統(tǒng)一的數據結誕構，使子結構路分塊設計的方挨法得以實現(xiàn)。優(yōu)對于更復雜的穗應用，往往需授要二次開發(fā)才閣能實現(xiàn)。為秒此夾SpasCA括D擇設計了程序接創(chuàng)口為二次開發(fā)巴打下基礎趙。紡SpasCA叮D教的底層結構采頸用動態(tài)庫的方探式，提供接口暑函數來實?，F(xiàn)奪I琴O饞功能和輸出功海能函數。雙extern臣"C"v織oid_d途eclsp盟ec(dll煌export屆)__st簡dcall臟SETNOD惡E(int妥&ID,in蒸t&ino跟,float頑&x,fl民oat&y框,float泰&z)游;躬上式例舉了增胳加一個節(jié)點的告接口函數，接殺口采用標準數變據，而與內部殲數據采用的類臥、結構、鏈表蜜等組織方式無科關，提高了通庫用性。門式剛脅架導入程序滲，豬p耕m效導入程序等都涼是采用這種方窩式實現(xiàn)的。在聯(lián)不同的構架的妖不同程序之間唱，可以通過通蕩用數據接口來瓦連接，而不用港考慮其數據兼之容問題。增2.蒙3滲噸選擇集的應用善現(xiàn)行規(guī)范對結掙構篇的整體分析有弄所要求，而采沸用剛性梁來模羽擬上部桁架網緒架的方式又太研粗糙，難以反湯映整體結構的尤實際情況。由疤于桁架設計的熔特點，其上下厲弦桿和腹桿經渣常需要調整截訪面、修改布置焦荷載等，這就寫需要對模型的侮局部有所記錄牲。選擇集可以紫選擇部分模型惑并記錄下來，犯并可調用一個原或多個選擇集移來顯示。在導織入耳dx喬f談網格時，可以新將圖層導入選截擇集中，在插鑒入子結構時也檔可以導入其他茶模型的選擇集罷。孕 祥SpasCA饅D邁的選擇集可以擴按多種用途來軌分類。在導入砌子結構時可以爸根據用途多次識疊加，保留各烘部分的選擇集爹屬性。而模型胖始終是統(tǒng)一的物。這樣在編輯鞏，刪除等處理您中，不會因為攜模型的變動而傍影響選擇集的營歸類，而選擇戶集的生成也不守影響結構連接麗關系?；?冒在空間建模環(huán)德境，特別是復沉雜的結構，根鎖據屬性做局部貫篩選是很重要哭的功能，而這屋點在二維環(huán)境肝的規(guī)則工程中曲需求并不特別宿突出。而篩選卻的前提條件是符有構件附加屬暴性璃，駛SpasCA盒D遍采用統(tǒng)一的數玉據模型，才能獎使此功能得以澆實現(xiàn)。觸2.斧4廉姐對復雜模型的懸精確檢查禁體育場館類型溫的模型建立過支程中，另一個鬼難點就是對模暗型的檢查。由間于形式復雜，消很容易出現(xiàn)一企些難以察覺的程錯誤，這些錯居誤會影響分析叢的結果，例如填錯誤的構件連警接產生懸臂構陪件，而出現(xiàn)的懸局部振動；重甜合網格導致的落構件重復布置屯，使剛度和質撲量重疊；過短沃的構件使局部刊剛度過大，而診導致配筋異常旦等問題。鑼針對這些常見習問題，因為采早用了統(tǒng)一的數六據結構，使模覺型的輔助分析朗更加容易實現(xiàn)室。迅SpasCA題D赴提供了最小節(jié)膀點間距，短構屢件過濾檢查，怠重合網格檢查垂，重合墻板檢假查，懸臂構件伏檢查，異形墻駕板檢查及異常腹數據處理等多積個檢查項。此虜外還提供了模渣型統(tǒng)計功能，欄能對整體模型爺的構件使用量失，每層構件的就布置情況，截泄面的使用情況設進行統(tǒng)計，結遵合上述檢查功肆能，對模型的擔整體情況準確瞇把握。 3總結碑SpasCA爛D降的設計初衷就燙是解決復雜工購程的建模分析位與設計，所以腐對于體育場館糟，大跨等復雜覽結構類型的建而筑能方便的建朱模，結地合扭PMSA療P陰計算分析程序本，可以滿足此你類結構的設計飽需要。在三維腔環(huán)境中，對復核雜模型的處理置要比二維環(huán)境勁中更復雜，而根基末于貢BI額M呼的程序構架為幫這些處理提供足了更有效的手礙段。給張欣，男，工倘程師，地址：碼北京市北三環(huán)毅東吩路棋3燙0騾號建研院主咸樓洪1210冰穴郵政編遵碼蓮10001剛3縮，揉寧電話：赴（認01疼0繞）啊645175匆5盾9體，傳真：（廟010婆）碎842761馬06糞,E-mai傭l:z