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胺SpasCA熬D澳软件胺中伴BIM百技术疤的应用瓣张跋欣岸 盎马恩拔成鞍 澳夏绪勇耙 笆中国建筑科学俺研究院般【摘要肮】扳 昂Spas扒CAD般 笆结隘合搬 PMSA罢P柏是傲PKP皑M蔼推出的针对复摆杂结构进行建白模、分析和设唉计的工具扳。其在数据结绊构、数据接口案和实现方式上邦都更符癌合岸BI笆M阿的思想。按【关键词颁】耙SpasCA八D凹，安BI霸M拌，翱PKPM伴 1 前言爱SpasCA按D扒是鞍PKP凹M颁系列结构设计隘软件中的一个唉空间结构设计拌模块，该模块哎的模型搭建基暗于三维空间坐办标，可以建立白任意复杂的空柏间结构模型。埃

2、可实现自定义袄荷载工况与自傲定义荷载组合傲，通用弹簧阻芭尼支座，满应爸力优化设计，板结构的屈曲分斑析，温度应力敖的分析，预应叭力、混凝土收巴缩应力的模拟爸，斜板、厚板熬转换层等弹性澳楼板的应力计半算与配筋设计傲，中（大）震巴弹性、中（大隘）震不屈服设拔计，动力时程绊分析等功能。哀 摆 拜为了实现这些绊功能埃，靶SpasCA巴D盎在数据结构的败组织，多程序艾接口，子结构半的拼接应用等挨多方面都采用扮了癌BI把M耙的设计思想。矮2 半关键技术分析疤2.1 搬统一的数据结安构班SpasCA扳D跋采用统一的数艾据，构件的各把种属性都包含癌在杆件的定义阿中，当编辑模敖型时，不需要盎直接处理构件笆与构件属

3、性的暗关系。此外对版于新增的属性叭，增加了预留吧的数据段，可伴以实现对新需耙求的扩展和老胺格式的兼容。艾数据的组织采瓣用链表的方式熬，复杂结构的扮编辑修改，经背常涉及到比规澳则楼层更多的昂关联关系。这翱意味着如果采搬用传统的数组奥方式，则涉及稗更多的独立无啊关数据的内存把操作，降低了皑效率并提高了柏设计的复杂度澳。而链表方式澳非常适合表达耙这种大规模复奥杂结构的描述暗。每个构件时唉一个存储节点傲，而节点与节哀点间的耦合关氨系更低。这种挨方式更加容易案满叭足瓣BI氨M八的多专业使用败要求，可以更背简单的向模型吧中增加专业信案息。扳2.2百 扳丰富的接口懊对于造型复杂班的体育场，首俺先的难点就是鞍

4、如何建立几何背模型，其次利拜用各软件的优拔势，来实现模皑型的互通也扮是邦BI佰M爱的基本功能要傲求哀。柏SpasCA挨D百提供了多种方扳式来灵活快速靶的生成模型。疤因俺为岸SpasCA艾D般的模型基础是碍网格，所以只肮要完成网格的挨搭建，就可以靶布置杆件，荷搬载等信息。而摆网格的搭建除盎了氨在吧SpasCA爸D柏中直接建立以矮外，还可以通矮过白dx背f白网格败或胺exce瓣l懊文本这些通用挨的方式来完成般，通过这些标鞍准格式，可以阿实现各种专业背软件的互通，傲以用户最熟悉佰的软件来完成斑建模部分。哀此外作扳为凹PKP靶M办系列软件昂，岸SpasCA埃D摆可以直接导般入敖P捌M盎模型，对于看岸台

5、等规则的混把凝土结构部分奥，可以用层模皑型的方式来快绊速建立。然后碍通过子结构拼哀装的方式，来鞍完成整体模型哎，拼装方式还罢有一个用处，胺因为各部分被氨保存为多个模白型，既可以对版结构的各部分邦进行独立分析袄，也可以拼装跋后完成整体分啊析。正是基于澳统一的数据结把构，使子结构氨分块设计的方艾法得以实现。板对于更复杂的版应用，往往需扳要二次开发才翱能实现。为艾此安SpasCA扳D爸设计了程序接翱口为二次开发挨打下基础安。白SpasCA八D捌的底层结构采笆用动态库的方癌式，提供接口肮函数来实澳现柏I翱O邦功能和输出功凹能函数。摆extern巴 C v柏oid _d熬eclsp板ec(dll爱exp

6、ort哀) _st艾dcall蔼SETNOD霸E(int 暗&ID,in稗t &ino癌,float般 &x,fl绊oat &y般,float半 &z)把;败上式例举了增办加一个节点的傲接口函数，接半口采用标准数拔据，而与内部八数据采用的类肮、结构、链表般等组织方式无扒关，提高了通氨用性。门式刚背架导入程序绊，澳p摆m叭导入程序等都跋是采用这种方坝式实现的。在爸不同的构架的把不同程序之间爸，可以通过通瓣用数据接口来颁连接，而不用败考虑其数据兼吧容问题。唉2.翱3佰 瓣选择集的应用靶现行规范对结安构瓣的整体分析有啊所要求，而采癌用刚性梁来模斑拟上部桁架网皑架的方式又太隘粗糙，难以反唉映整体结构的

7、摆实际情况。由芭于桁架设计的岸特点，其上下敖弦杆和腹杆经拜常需要调整截般面、修改布置邦荷载等，这就碍需要对模型的啊局部有所记录唉。选择集可以癌选择部分模型摆并记录下来，隘并可调用一个巴或多个选择集傲来显示。在导氨入啊dx蔼f昂网格时，可以暗将图层导入选叭择集中，在插办入子结构时也哎可以导入其他拔模型的选择集八。肮疤SpasCA拜D拜的选择集可以败按多种用途来扮分类。在导入案子结构时可以氨根据用途多次袄叠加，保留各绊部分的选择集扮属性。而模型耙始终是统一的捌。这样在编辑哀，删除等处理爸中，不会因为柏模型的变动而办影响选择集的拜归类，而选择懊集的生成也不阿影响结构连接癌关系。爸碍在空间建模环胺境，

8、特别是复鞍杂的结构，根俺据属性做局部耙筛选是很重要皑的功能，而这把点在二维环境跋的规则工程中盎需求并不特别捌突出。而筛选鞍的前提条件是扮有构件附加属盎性安，哀SpasCA奥D俺采用统一的数跋据模型，才能肮使此功能得以爱实现。爸2.败4巴 坝对复杂模型的版精确检查氨体育场馆类型靶的模型建立过搬程中，另一个坝难点就是对模奥型的检查。由奥于形式复杂，拔很容易出现一败些难以察觉的芭错误，这些错把误会影响分析八的结果，例如八错误的构件连般接产生悬臂构柏件，而出现的半局部振动；重胺合网格导致的爸构件重复布置爱，使刚度和质俺量重叠；过短敖的构件使局部扮刚度过大，而班导致配筋异常绊等问题。蔼针对这些常见艾问题

9、，因为采安用了统一的数案据结构，使模伴型的辅助分析柏更加容易实现罢。罢SpasCA白D稗提供了最小节翱点间距，短构爸件过滤检查，案重合网格检查霸，重合墙板检案查，悬臂构件绊检查，异形墙八板检查及异常懊数据处理等多傲个检查项。此蔼外还提供了模败型统计功能，捌能对整体模型阿的构件使用量罢，每层构件的胺布置情况，截坝面的使用情况翱进行统计，结扒合上述检查功拔能，对模型的吧整体情况准确岸把握。3 总结摆SpasCA爸D搬的设计初衷就伴是解决复杂工搬程的建模分析扒与设计，所以搬对于体育场馆伴，大跨等复杂吧结构类型的建邦筑能方便的建矮模，结芭合挨PMSA昂P挨计算分析程序叭，可以满足此稗类结构的设计唉需要。在三维扳环境中，对复埃杂模型的处理霸要比二维环境霸中更复杂，而案基白于罢BI颁M耙的程序构架为靶这些处理提供熬了更有效的手板段。耙张欣，男，工办程师，地址：凹北京市北三环埃东霸路敖3把0案号建研院主白楼班1210搬 佰邮政编扮码凹10001版3澳，邦 罢电话：伴（把01板0败）埃645175艾5稗9澳，传真：（凹010矮）阿842761败0