SpasCAD软件中BIM技术的应用

1、第三届工程建设计算机应用创新论坛论文集 上海2011捌SpasCA百D阿软件唉中袄BIM耙技术翱的应用瓣张艾欣哀 颁马恩摆成胺 白夏绪勇唉 挨中国建筑科学研究耙院肮【摘要般】疤 安Spas芭CAD坝 斑结伴合绊 PMSA八P板是背PKP凹M暗推出的针对复杂结岸构进行建模、分析爸和设计的工具柏。其在数据结构、癌数据接口和实现方绊式上都更符白合捌BI鞍M啊的思想。败【关键词吧】拜SpasCAD跋，傲BI爸M盎，敖PKPM颁 1 前言昂SpasCA耙D扮是爱PKP吧M袄系列结构设计软件捌中的一个空间结构吧设计模块，该模块案的模型搭建基于三半维空间坐标，可以稗建立任意复杂的空拜间结构模型。可实扳现自定

2、义荷载工况皑与自定义荷载组合蔼，通用弹簧阻尼支芭座，满应力优化设败计，结构的屈曲分傲析，温度应力的分柏析，预应力、混凝笆土收缩应力的模拟懊，斜板、厚板转换般层等弹性楼板的应伴力计算与配筋设计盎，中（大）震弹性疤、中（大）震不屈熬服设计，动力时程罢分析等功能。 为了实现这些功能坝，背SpasCA扒D盎在数据结构的组织把，多程序接口，子败结构的拼接应用等笆多方面都采用皑了案BI澳M耙的设计思想。2 关键技术分析氨2.1 办统一的数据结构岸SpasCAD芭采用统一的数据，霸构件的各种属性都霸包含在杆件的定义伴中，当编辑模型时吧，不需要直接处理岸构件与构件属性的摆关系。此外对于新颁增的属性，增加了皑预

3、留的数据段，可矮以实现对新需求的笆扩展和老格式的兼办容。拌数据的组织采用链挨表的方式，复杂结哀构的编辑修改，经熬常涉及到比规则楼扮层更多的关联关系八。这意味着如果采肮用传统的数组方式敖，则涉及更多的独半立无关数据的内存矮操作，降低了效率稗并提高了设计的复盎杂度。而链表方式拜非常适合表达这种笆大规模复杂结构的摆描述。每个构件时俺一个存储节点，而昂节点与节点间的耦傲合关系更低。这种唉方式更加容易满搬足笆BI案M澳的多专业使用要求熬，可以更简单的向版模型中增加专业信暗息。八2.2癌 哎丰富的接口俺对于造型复杂的体绊育场，首先的难点艾就是如何建立几何摆模型，其次利用各白软件的优势，来实鞍现模型的互通也

4、邦是爱BI版M拜的基本功能要求疤。百SpasCA芭D傲提供了多种方式来傲灵活快速的生成模胺型。因叭为翱SpasCA败D柏的模型基础是网格癌，所以只要完成网摆格的搭建，就可以吧布置杆件，荷载等艾信息。而网格的搭隘建除了吧在氨SpasCA矮D板中直接建立以外，扳还可以通癌过版dx袄f懊网格百或隘exce耙l耙文本这些通用的方哀式来完成，通过这盎些标准格式，可以败实现各种专业软件哎的互通，以用户最澳熟悉的软件来完成霸建模部分。般此外作啊为爱PKP柏M办系列软件敖，昂SpasCA柏D邦可以直接导肮入稗P凹M蔼模型，对于看台等百规则的混凝土结构跋部分，可以用层模哎型的方式来快速建绊立。然后通过子结佰构拼

5、装的方式，来艾完成整体模型，拼翱装方式还有一个用半处，因为各部分被疤保存为多个模型，柏既可以对结构的各伴部分进行独立分析安，也可以拼装后完疤成整体分析。正是稗基于统一的数据结爸构，使子结构分块瓣设计的方法得以实瓣现。瓣对于更复杂的应用安，往往需要二次开艾发才能实现。为耙此碍SpasCA斑D伴设计了程序接口为百二次开发打下基础吧。哎SpasCA绊D把的底层结构采用动哀态库的方式，提供斑接口函数来实隘现扒I疤O功能和输出功能函捌数。瓣extern 隘C void 搬_declsp靶ec(dllex背port) _把stdcall白SETNODE(败int &ID,八int &ino把,float

6、&傲x,float 凹&y,float俺 &z)办;按上式例举了增加一扒个节点的接口函数班，接口采用标准数佰据，而与内部数据爱采用的类、结构、伴链表等组织方式无唉关，提高了通用性靶。门式刚架导入程岸序胺，爱p皑m吧导入程序等都是采胺用这种方式实现的稗。在不同的构架的按不同程序之间，可靶以通过通用数据接袄口来连接，而不用芭考虑其数据兼容问摆题。鞍2.版3颁 袄选择集的应用隘现行规范对结构昂的整体分析有所要扮求，而采用刚性梁盎来模拟上部桁架网伴架的方式又太粗糙八，难以反映整体结懊构的实际情况。由拌于桁架设计的特点癌，其上下弦杆和腹霸杆经常需要调整截澳面、修改布置荷载伴等，这就需要对模阿型的局部有所

7、记录稗。选择集可以选择昂部分模型并记录下隘来，并可调用一个阿或多个选择集来显拜示。在导八入凹dx鞍f败网格时，可以将图巴层导入选择集中，俺在插入子结构时也巴可以导入其他模型熬的选择集。吧拜SpasCA扳D拌的选择集可以按多稗种用途来分类。在佰导入子结构时可以八根据用途多次叠加白，保留各部分的选俺择集属性。而模型鞍始终是统一的。这靶样在编辑，删除等扮处理中，不会因为案模型的变动而影响叭选择集的归类，而哎选择集的生成也不搬影响结构连接关系爸。巴俺在空间建模环境，敖特别是复杂的结构俺，根据属性做局部芭筛选是很重要的功罢能，而这点在二维澳环境的规则工程中绊需求并不特别突出胺。而筛选的前提条把件是有构件

8、附加属埃性拌，摆SpasCA袄D靶采用统一的数据模扮型，才能使此功能跋得以实现。佰2.岸4扒 疤对复杂模型的精确八检查绊体育场馆类型的模斑型建立过程中，另摆一个难点就是对模型的检查。由于形拜式复杂，很容易出袄现一些难以察觉的斑错误，这些错误会把影响分析的结果，例如错误的构件连凹接产生悬臂构件，瓣而出现的局部振动伴；重合网格导致的俺构件重复布置，使班刚度和质量重叠；拔过短的构件使局部佰刚度过大，而导致肮配筋异常等问题。办针对这些常见问题柏，因为采用了统一蔼的数据结构，使模爸型的辅助分析更加瓣容易实现扳。版SpasCA跋D颁提供了最小节点间按距，短构件过滤检岸查，重合网格检查胺，重合墙板检查，熬悬

9、臂构件检查，异氨形墙板检查及异常叭数据处理等多个检隘查项。此外还提供澳了模型统计功能，稗能对整体模型的构八件使用量，每层构艾件的布置情况，截瓣面的使用情况进行啊统计，结合上述检扮查功能，对模型的阿整体情况准确把握瓣。3 总结碍SpasCA吧D盎的设计初衷就是解坝决复杂工程的建模艾分析与设计，所以奥对于体育场馆，大佰跨等复杂结构类型斑的建筑能方便的建阿模，结埃合跋PMSA袄P摆计算分析程序，可袄以满足此类结构的芭设计需要。在三维坝环境中，对复杂模拔型的处理要比二维斑环境中更复杂，而吧基敖于扒BI哎M扮的程序构架为这些颁处理提供了更有效绊的手段。背张欣，男，工程师般，地址：北京市北邦三环东百路罢3肮0绊号建研院主唉楼隘1210拌 按邮政编埃码绊10001板3奥，伴 盎电话：班（胺01袄0扮）拌6451755班9胺，传真：（隘010矮）板84276106扳,E