1建模及空间结构
建模设计知识点大全
建模设计知识点大全在建筑和工程领域中，建模设计是非常重要的环节。
它是一个复杂而系统的过程，包括了多个知识点和技术。
本文将给出建模设计的知识点大全，供读者参考和学习。
一、建模概述建模是通过使用三维软件将设计概念转化为现实的过程。
它包括了建筑物或产品的外观、空间布局、结构和材料等方面的设计。
建模的目的是为了帮助设计师和客户更好地理解和评估设计方案。
二、建模软件1. AutoCAD：AutoCAD是一种广泛使用的建筑设计软件，它能够进行平面图和立面图的绘制，以及建筑构件的三维建模。
2. SketchUp：SketchUp是一款易于学习和使用的建模软件，它可以进行简单的建筑模型设计和室内空间规划。
3. Revit：Revit是一种专业的建筑设计软件，它可以进行建筑物的三维建模、结构分析和材料管理等工作。
4. Rhino：Rhino是一款多功能的建模软件，它广泛应用于建筑、工业设计和艺术领域。
它的建模工具十分强大，能够满足各种设计需求。
5. 3ds Max：3ds Max是一种专业的三维建模软件，主要用于建筑可视化、室内设计和动画制作等方面。
三、建模工具和技术1. 平面图和立面图：建模设计的第一步是进行平面图和立面图的绘制。
这些图纸能够清晰地展示建筑物或产品的外观和尺寸。
2. 建模工具：建模过程中需要使用各种工具，比如绘图工具、修复工具、分组工具和变形工具等。
这些工具能够帮助设计师精确地创建模型。
3. 材料和纹理：为了使建筑物或产品更加真实和逼真，设计师需要为模型添加适当的材料和纹理。
4. 光照和渲染：光照和渲染可以提高建模效果，使模型看起来更加真实。
设计师需要了解不同的光照技术和渲染设置。
5. 动画和导出：对于建筑和产品设计，动画和导出是非常重要的。
设计师可以使用动画来展示建筑物的不同视角和功能，导出模型以进行进一步的制作和展示。
四、建模设计流程1. 确定设计目标和需求：在进行建模设计之前，设计师需要与客户沟通，明确设计目标和需求。
建筑信息建模在空间结构中的开发与应用
下面 谈 谈空 间结 构工 程设计 中的问题 。 目前我 国在结 构设计 中使 用最 多 的是
Ａｕｏ ｅ ｋ 司的Ａ ｔＣＡ ｔｄ ｓ公 ｕｏ Ｄ，还是 处于传 统 的二维的设计 模式 。无可否 认 ，ＣＡ 技 Ｄ
术的普及 大大提高 了设计 效率 ，降低 了设计错误 的发生 ，并且从手 工绘图 中解放 了 设计人 员 ，使他们有 更多精力放在设计 方案 的优化 上 ，但是这种设计 方式 已经很难 满足迅猛 发展的大跨 空间结构工程 的设 计需求 ．主计 变更修改 困难 ：资料信息管理 困难 ；版本控制
ｔｃ ｎ ｌｇ － ａ ｅ ｐ ｌ ａｉｎ ． ｙａ ａ ｚ ｇｔｅ ｅ ｉ ｉ ｅ ｉ ｆａｇ 。 ｐ ｎｓｒｃｕｅ ｅ ｈ ｏｏ ｙ ｂ ｓ ｄ ａ ｐｉ ｔ ｓ Ｂ ｎ ｌ ｉ ｈ ｘ ｔ ｇ ｄ ｓ ｎ ｏ ｌ ｅｓ ａ ｔ ｔ ｒｓ ｃ ｏ ｙｎ ｓｎ ｇ ｒ ｕ
营全 生命 周期 的巨大效 益 ．并且给业 主带来 巨大 的经 济效益 。由于设计阶段是 实施
大跨 空间结构非 常重要 的一步骤 。若 方案确定 、基本 设计完成 ，以后阶段实施 中遇
到问题 （ 尤其是施工阶段 ）需改动 ．其成 本是很高 的 ．因此方 案和基 本设计决定 了
大跨空 间结构 的基调 ．必须 严格 科学地探 究每一个步骤 。为此特别 以基 本设计 中结
困难 。
利 用 ＢＭ技 术 建 立 结 构 开 发 的 人 机 交 互 接 口 利 用数 值 仿 真 技 术 研 究 产 品 的 性 Ｉ
建立空间模型的基本流程
建立空间模型的基本流程建立空间模型是一项复杂的任务，需要经过一系列的步骤和流程。
本文将介绍建立空间模型的基本流程，以帮助读者更好地理解和掌握这一技能。
第一步：确定建模目的和范围在建立空间模型之前，我们需要明确建模的目的和范围。
建模目的是指我们希望通过建立空间模型来解决什么问题或达到什么目标，例如规划城市、设计建筑等。
建模范围则是指我们需要建立模型的空间范围，例如一个城市、一个建筑物或一个房间等。
第二步：收集数据和信息建立空间模型需要大量的数据和信息支持，因此我们需要收集相关的数据和信息。
这些数据和信息可以来自于各种渠道，例如地图、卫星影像、测量数据、建筑图纸等。
在收集数据和信息的过程中，我们需要注意数据的准确性和完整性，以确保建立的模型具有可靠性和可用性。
第三步：选择建模工具和技术建立空间模型需要使用专业的建模工具和技术，例如CAD、GIS、BIM等。
在选择建模工具和技术时，我们需要考虑建模目的和范围、数据和信息的类型和格式、建模的复杂度和精度等因素。
不同的建模工具和技术有不同的优缺点，我们需要根据实际情况选择最适合的工具和技术。
第四步：建立模型框架和结构在选择建模工具和技术之后，我们需要建立模型的框架和结构。
模型框架是指模型的基本组成部分和关系，例如建筑物的楼层、房间、门窗等。
模型结构则是指模型的层次结构和组织方式，例如建筑物的整体结构、空间分布等。
建立模型框架和结构需要考虑建模目的和范围、数据和信息的类型和格式、建模工具和技术等因素。
第五步：建立模型细节和特征在建立模型框架和结构之后，我们需要逐步建立模型的细节和特征。
这包括建立建筑物的具体形态、材料、颜色等特征，以及建立房间的家具、装饰等细节。
建立模型细节和特征需要考虑建模目的和范围、数据和信息的类型和格式、建模工具和技术等因素。
第六步：验证和优化模型建立空间模型之后，我们需要对模型进行验证和优化。
验证是指检查模型的准确性和完整性，以确保模型符合实际情况。
立体几何建系
立体几何建系立体几何是数学中一种建模和抽象技术，它应用于各类实体空间中，也就是说，它可以用来分析和推断空间中的几何关系，从而实现建模。
立体几何在数学发展史上具有重要的地位，是几何学的重要组成部分。
它是学习空间概念和形状如何相互作用的重要工具。
立体几何的基本构件包括点、线、面、空间以及相互之间的关系。
例如，点的坐标定义：点是在空间中的一个固定位置，到该点的距离可以有无数种可能的测量方法，其中距离最常见的是欧几里德距离；线可以处理两个点之间的关系，例如线段、曲线、空间曲线等；面可以描述多边形在空间中的表现形式；空间可以描述多边形构成的几何形式。
立体几何在封闭调查和定理证明方面发挥着重要作用。
封闭调查，是指收集和研究三角形、四边形、五边形、六边形等多边形的概念，以及这些多边形之间的关系。
定理证明，是指通过定理，对多边形的概念及其之间的关系进行描述和解释，以及证明多边形的几何运动以及多边形的属性。
立体几何的研究主要是以建立精确的定理和空间结构的形状为目的的，它的研究结果可以用于空间几何中的实际应用。
例如，在求解立体几何中的问题时，可以应用定理进行解答，以期得到有效的解决方案；在三角形和四边形定理的求解中，可以利用定理求解实际的三角形和四边形；在求解所有平面多边形的空间结构的形状时，可以利用立体几何的基础定理，求解实际的平面多边形空间结构的形状。
此外，立体几何在机械绘图、三维实物建模、投影等工程技术中也有着广泛的应用。
例如，在机械绘图中，可以利用立体几何的定理，把机械绘图中的图形分解为不同的组成部分；在三维实物建模中，可以利用立体几何的定理构建几何物体的实体模型；在投影中，可以应用立体几何的定理，对物体的投影进行控制。
立体几何的研究为数学与空间运动的科学研究提供了一种重要的理论基础，是数学研究领域中的重要组成部分。
它的研究主要是以构建精确的几何模型，描述和解释实体空间中物体的几何关系，以及解决空间几何应用问题为目的，也是实体空间中对空间形状和几何运动等概念的重要抽象与建模技术。
YJK软件介绍建模及空间结构
户局部振动发生的位置，从而可查到大量结构的缺陷和错误
40
造成局部振动的
常见问题
41
带有空间结构工程的应用
和逐层建模平行地设置空间建模菜单 不是设置单独的空间建模程序
42
带有空间结构工程的应用
• 基本操作
• 导入AutoCAD网格后的常见调整；
• 参数建立桁架、空间桁架、网架、网壳
• 空间结构与楼层连接处的弹性连接（两点约束等）应用；
• 盈建科专家团队由来自建研院、北京大学等著名 高校和Midas、金土木、探索者、斯维尔等知名软 件企业的骨干组成
• YJK结构软件2011年7月通过建设部组织的鉴定 2
YJK结构设计软件系统
• 功能包括结构建模、上部结构计算、基础设计、 砌体结构设计、施工图设计、接口设计六大方面
3
讲课大纲
• 建模部分有特点的操作 • 带有空间结构工程的应用 • 超大工程计算及效果分析 • 解决超筋超限及设计优化的若干应用及效果 • 特种结构应用（无梁楼盖、现浇空心板、筒仓水池） • 施工图设计 • 基础设计软件带来的全新应用 • 接口
计算过程
35
设计结果各菜单
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设置了热键可随时放大或缩小图上的文字，缩放后行距不变，不会重叠 37
计算结果对比
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程序查出局部振动现象时，将在计算完成后在屏幕上给出提示框，以振型动画告知用
户局部振动发生的位置，从而可查到大量结构的缺陷和错误
39
程序查出局部振动现象时，将在计算完成后在屏幕上给出提示框，以振型动画告知用
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各软件在功能细节上差别大
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复杂模型应采用不同力学模型对比分析
• 弹性板假定和刚性板假定
建筑与结构模型的建模流程
建筑与结构模型的建模流程下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。
文档下载后可定制随意修改，请根据实际需要进行相应的调整和使用，谢谢!并且，本店铺为大家提供各种各样类型的实用资料，如教育随笔、日记赏析、句子摘抄、古诗大全、经典美文、话题作文、工作总结、词语解析、文案摘录、其他资料等等，如想了解不同资料格式和写法，敬请关注!Download tips: This document is carefully compiled by theeditor. I hope that after you download them,they can help yousolve practical problems. The document can be customized andmodified after downloading,please adjust and use it according toactual needs, thank you!In addition, our shop provides you with various types ofpractical materials,such as educational essays, diaryappreciation,sentence excerpts,ancient poems,classic articles,topic composition,work summary,word parsing,copy excerpts,other materials and so on,want to know different data formats andwriting methods,please pay attention!《建筑与结构模型的建模流程》一、准备工作1. 了解项目需求：在开始建模之前，需要充分了解项目的需求和要求，包括建筑的功能、空间布局、结构形式等。
YJK软件介绍--建模及空间结构ppt课件
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可对全楼模型进行.(平Beij移ing、YJK复Bui制ldin、g So镜ftw像are、Co旋., Lt转d.) 、拉伸等编辑
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可对局部模型进.(行Bei平jing移YJK、Bu复ildin制g S、oftw镜are像Co、., L旋td.)转、拉伸等编辑
16
构件列表中的显.(示Bei项jing可YJK方Bu便ildin地g S在oftw全are楼Co模., Lt型d.)上查看杆件荷载布置状1况7
• 以前只能按均布荷载输 出
• 现在可通过参数按照复 杂梯形荷载输出
.(Beijing YJK Building Software Co., Ltd.)
28
简化成均布荷载 .(Beijing YJK Building Software Co., Ltd.) 仍按梯形荷载导荷
29
建模与计算模块的衔接
YJK建筑结构设计软件
2013年3月
.(Beijing YJK Building Software Co., Ltd.)
YJK建筑结构设计软件
• YJK建筑结构设计软件是以我国建筑结构软件首席 专家陈岱林为首的专家团队历时两年开发完成
• 陈岱林是PKPM创始人、长达20多年的领导人和总 架构师
• 盈建科专家团队由来自建研院、北京大学等著名 高校和Midas、金土木、探索者、斯维尔等知名软 件企业的骨干组成
9
如果Ribbon彩色图标下标志有蓝色或者绿色箭头， 说明该菜单下存在下级菜单
紧凑的四级菜单：稍加停靠就自动展开
.(Beijing YJK Building Software Co., Ltd.)
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突出三维特点的模型与荷载 输入方式
.(Beijing YJK Building Software Co., Ltd.)
YJK软件介绍建模及空间结构 ppt课件
• 钢结构与混凝土结构组成的混合结构的比例阻尼应用；
• 空间模型为了楼层属性的导入楼层应用；
• 仅利用空间建模优势但保持普通楼层的各种实例；
• 空间模型的蒙皮自动导荷；
• 空间模型部分的计算结果查看
43
和逐层建模平行地设置空间建模菜单,并使空间模型和各层模型顺利衔接 44
进入空间建模菜单按照空间方式布置轴线, 空间轴线用特殊的黄绿色显
4
建模部分 有特点的操作
5
建模部分有特点的操作
• 转PKPM模型数据及大致流程 • 跃层斜柱的输入 • 根据计算结果局部振动提示查找模型缺陷； • 属性框方式修改截面与荷载； • 标准层排序； • 房间内容（板厚、恒活面荷载等）新查询修改
6
启动界面
7
8
学习最好的图形平台和界面
9
如果Ribbon彩色图标下标志有蓝色或者绿色箭头， 说明该菜单下存在下级菜单
YJK建筑结构设计软件
2013年3月
北京盈建科软件有限责任公司 (Beijing YJK Building Software Co., Ltd.)
YJK建筑结构设计软件
• YJK建筑结构设计软件是以我国建筑结构软件首席 专家陈岱林为首的专家团队历时两年开发完成
• 陈岱林是PKPM创始人、长达20多年的领导人和总 架构师
示，空间菜单建立的模型作为特殊的一层
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布置了空间模型的计算简图,把空间模型和各层模型自动组装在一起计算 47
抗震规范10.2.7条：计算模型应计入屋盖结构与下部结构的协同作用 计算结果的位移图、阵型图；对于空间层的内力和配筋可通过“三维内力”菜单方便48查看
空间模型可嵌入在普通层内 49
第3讲-空间数据模型和空间数据结构
空间现象 客观世界的现象划分为5类：
可精密观测的自然对象（如建筑物边界） 受采样限制的自然对象（如河流的边界） 受定义限制的自然对象（如植被覆盖率大小和范围） 不规则的人为对象（如行政区、TIN、Voronoi多边形） 规则的人为对象（栅格、立方体元）
空间实体
➢ 对复杂地理事物和现象进行简化抽象得到的不可再分割的同 类对象，就是地理空间实体，简称空间实体。
➢ 空间实体具有4个基本特征：
➢ 空间位置特征 ➢ 属性特征 ➢ 时间特征 ➢ 空间关系
观察和认知
现实世界
概念世界
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ抽还 象原 世世 界界
信息
数据世界 （计算机）
空间事物或现象
选择、综合、简化和抽象
程度、地表温度、土壤湿度、地形高度以及大面积空气和水域
的流速和方向等;
根据不同的应用，场可以表现为二维或三维; 一个二维场就是在二维空间R2中任意给定的一个空间位置上，
都有一个表现某现象的属性值，即 A＝f(x，y)
一个三维场是在三维空间R3中任意给定一个空间位置上，都对 应一个属性值，即 A＝f(x，y，z)
可被标识 在观察中的重要程度 有明确的特征且可被描述
传统的地图是以对象模型进行地理空间抽象和建模的实例。
空间关系 非空间关系 时间关系
地理空间 空间要素
分类
子类 超类
几何坐标 子部分 超部分
非空间属性
对象模型对空间要素的描述
场/域（field）模型
把地理空间中的现象作为连续的变量或体来看待，如大气污染
YJK软件介绍--建模及空间结构
• YJK结构软件2011年7月通过建设部组织的鉴定
B(Beijing YJK Building Software Co., Ltd.)
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YJK结构设计软件系统
• 功能包括结构建模、上部结构计算、基础设计、 砌体结构设计、施工图设计、接口设计六大方面
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高耸复杂体型建筑的 精细风荷载导算
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输入风荷载参数
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建模部分 有特点的操作
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建模部分有特点的操作
• 转PKPM模型数据及大致流程 • 跃层斜柱的输入 • 根据计算结果局部振动提示查找模型缺陷； • 属性框方式修改截面与荷载； • 标准层排序； • 房间内容（板厚、恒活面荷载等）新查询修改
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2013年3月
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• YJK建筑结构设计软件是以我国建筑结构软件首席 专家陈岱林为首的专家团队历时两年开发完成
• 陈岱林是PKPM创始人、长达20多年的领导人和总 架构师
• 盈建科专家团队由来自建研院、北京大学等著名 高校和Midas、金土木、探索者、斯维尔等知名软 件企业的骨干组成
PKPM钢结构空间建模
PKPM钢结构空间建模
PKPM钢结构空间建模的建模步骤主要包括：几何模型的建立、边界
条件的定义、材料属性的赋值、荷载的施加以及结果的输出等。
首先，根
据实际钢结构的几何形状，利用PKPM软件提供的工具绘制结构的基本几
何模型，包括梁、柱、桁架等构件的尺寸和位置。
然后，根据结构的边界
条件，如支座约束、固定端等，对结构模型进行边界条件的定义。
接下来，根据不同构件的材料特性，如钢材的弹性模量、屈服强度等，给结构模型
中的各个构件赋予相应的材料属性。
然后，根据实际工况，对结构模型施
加荷载，包括静载荷、动力荷载、雪荷载、风荷载等，并设置相关的荷载
参数。
最后，PKPM钢结构空间建模可提供多种结果输出，如节点位移、
应力分布、变形情况等，以及进行动力时间历程分析和瞬态响应分析。
PKPM钢结构空间建模在实际工程中具有广泛的应用。
例如，在高层
钢结构建筑中，利用PKPM钢结构空间建模可以对结构施加载荷的情况进
行分析，评估结构的安全性和合理性，为工程设计提供重要的参考依据。
此外，在桥梁、塔架以及工业厂房等钢结构工程中，PKPM钢结构空间建
模也可以用于结构的疲劳强度和刚度分析，预测结构的疲劳寿命，为结构
设计和使用提供科学依据。
综上所述，PKPM钢结构空间建模是一种重要的建筑结构分析与设计
软件，通过有限元分析法对钢结构空间模型进行建立和分析，全面评估结
构的安全性能。
它在各种钢结构工程中具有广泛的应用，为结构设计提供
可靠的依据，推动工程安全和可持续发展。
结构空间建模-犀牛总结
结构空间建模-犀牛总结1、建筑曲面造型：用于做渲染和导入revit建模的基础曲面。
2、用：投影-project、抽离结构线-ExtractIsocurve、组合-join、放样-loft、挤出曲线-ExtrudeCrv、延伸曲面-ExtendSrf、剪裁平面-CutPlane、重建-rebuild等命令，从建筑造型曲面上提取柱网相对应的结构线：3、对于顶部部分曲面，需按结构要求单独建立辅助曲面，以便更好抽取有效结构线：4、最后效果，结构线框拟合效果非常好：5、到此阶段，所有提取的结构线均为NURBE-样条B曲线，还是无法导入结构模型建模。
导入结构模型的必须是直线线框模型，为此，需要将整层的曲线单元等分结构单元，然后将所有曲线导出为直线即可。
a)带分割点的模型：b)导出的等分好结构单元的三维空间线框模型：此时的模型，可以导入3D3S,PMSAP，PM-STS,YJK盈建科、midas gen、sap2000等结构计算软件中，进行结构计算和构件设计。
以下是在PKPM-STS中，利用等高线法，按节点标高输入的模型：a）b）最后，Rhino3D软件，在参数化建模上应用的更为广泛和熟练，北京奥运会、上海世博会等都有Rhino3D在建筑设计上的杰出作品。
随着时代的发展和经济的进步，Rhino3D 犀牛将会在建筑领域有着更为广阔的应用。
附：Rhino特点Rhino可以创建、编辑、分析和转换NURBS曲线、曲面、和实体，并且在复杂度、角度、和尺寸方面没有任何限制。
用户界面：非常快速的将数据表示成图形，3-D制图法，无限制的图形视见区，工作中的透视视窗，指定的视区，制图设计界面，设计图符界面（物体在计算机显示屏上的一种图形表示，实质上是事物的图象，用来使计算机操作更加直观，使初学者更容易理解）和工具栏界面。
大量的联机帮助。
现代化的电子更新。
新闻组。
创建帮助：无限制的UNDO和REDO、精确尺寸输入、模型捕捉、网格点的捕捉、正交、平面、创建平面、层、背景位图、物体的隐藏和显示、物体的锁定和解除。
应用体量族创建空间网架结构(一)——创建概念体量模型
空间网架结构是一种被广泛应用的超静定结构形式，由众多杆件有规律的相连组成。
在三维建模中，若要单独创建每根杆件，不仅工作量庞大，而且不易控制网架结构的整体形状。
下面就为大家介绍一种易于创建和控制的方法，来完成® 中的空间网架结构建模。
® Structure中存在一种族叫做概念体量，通过概念体量族可以很方便的创建各种复杂概念形体。
概念设计完成后，可以直接将建筑图元添加到这些形状中，完成复杂模型创建。
应用体量族的这一特点，可以方便快捷地完成网架结构的三维建模。
下面我将通过一个实例，分三次来完整介绍如何应用概念体量族创建平面空间网架结构。
一. 创建概念体量模型二. 应用幕墙嵌板族创建网架结构单元三. 体量表面网格划分及图案填充一、创建概念体量模型单击→新建→概念体量，在跳出的对话框中选择“概念体量”文件夹，选取“公制体量.rft”文件，单击打开。
见图1-1，图1-2。
图1-1图1-2图1-3为打开的体量族模板界面。
可以看到，体量族模板跟其他族模板的界面有很大不同。
体量族中的形状始终是通过这样的过程创建的：绘制线，选择线，然后单击“创建形状”按钮。
使用该工具开发任何表面、三维实心或空心形状，然后通过三维形状操纵控件直接进行操纵。
图1-3进入楼层平面“标高1”，在绘制功能区选择矩形绘制工具，绘制一个矩形框，见图1-4。
图1-4。
选取这个矩形框，可以看到功能区面板中出现“创建形状”按钮，单击，即生产一个长方体形状。
转换到三维视图，将鼠标移动到长方体上表面，待上表面边框高亮显示后单击鼠标，选取上表面，见图1-5。
可以看到所选表面上出现三个箭头，这些箭头既是三维形状操纵控件。
对于不受约束的形状中的每个参照点、表面、边、顶点或点，在被选中后都会显示三维控件。
通过该控件，可以沿局部或全局坐标系所定义的轴或平面进行拖曳，从而直接操纵形状。
图1-5单击“常用”选项卡，单击“标高”按钮，创建“标高2”。
空间建模 (2)
空间建模
空间建模是指对现实世界中的空间环境进行建模和分析的
过程。
在空间建模过程中，一般可以通过测量和收集空间
环境的各种数据来获取对空间环境的了解，并通过这些数
据进行计算和处理，得到对空间环境的数学描述和模型。
空间建模可以用于不同领域，如城市规划、交通规划、环
境保护、地质勘探等。
在城市规划中，空间建模可以用于
模拟城市的空间结构、交通流动、人口分布等，以优化城
市的发展和规划。
在交通规划中，空间建模可以用于模拟
交通流量、优化路网和交通信号的设置等，以提高交通效
率和减少交通拥堵。
在环境保护中，空间建模可以用于模
拟环境污染的传播和影响范围，以制定合理的环境保护措施。
在地质勘探中，空间建模可以用于模拟地下岩石层的
结构和性质，以指导矿产资源的开采和利用。
在空间建模中，常用的方法包括地理信息系统（GIS）、数学建模、数据挖掘等。
通过这些方法，可以将现实世界的
空间环境抽象为数学模型，然后利用模型进行分析和预测，从而为决策和规划提供科学依据。
此外，还可以利用可视
化技术将建模结果以图形的方式展示出来，使人们更直观地了解空间环境的特征和变化。
总而言之，空间建模是在现实世界的空间环境中进行建模和分析的过程，通过对空间环境进行测量、数据处理和模型构建，可以帮助人们更好地理解和利用空间环境，以推动社会、经济和环境的可持续发展。
空间分析和建模
第五章空间分析与建模空间分析（概述）概念：空间分析是指基于空间对象的属性、分布、形态及其空间关系特征的空间数据分析技术，它以地学原理为依托，通过空间分析算法和模型，从空间数据中获取有关地理对象的空间位置、空间分布、空间形态、空间形成和空间演变等。
目的:提取、传输空间信息，回答用户问题，是对地理数据的深加工。
*空间分析功能是GIS的主要特征和评价GIS软件的主要指标之一。
常用的空间分析方法：基于空间关系的查询、空间量算、缓冲区分析、叠置分析、网络分析、空间统计分类分析。
（对应于下列大标题）一、空间统计分析主要用于空间和非空间数据的分类、统计、分析和综合评价。
内容包括：统计图表分析、描述统计分析、空间自相关分析、回归分析、趋势分析、空间信息分类。
空间信息分类：（主成分分析、层次分析法、系统聚类分析）1、主成分分析：主成分分析是通过数理统计方法，将众多要素的信息压缩表达为若干具有代表性的合成变量（这就克服了变量选择时的冗余和相关），然后选择信息最丰富的少数因子进行各种聚类分析，构造应用模型。
2、层次分析法：AHP方法常用来解决多目标决策问题。
把相互关联的要素按隶属关系分为若干层次，请有经验的专家对各层次各因素的相对重要性给出定量指标，利用数学方法综合专家意见给出各层次各要素的相对重要性权值，作为综合分析的基础。
3、聚类分析：亦称群分析或点群分析，它是研究多要素事物分类问题的数量方法。
其基本原理是，根据样本自身的属性，用数学方法按照某种相似性或差异性指标，定量地确定样本之间的亲疏关系，并按这种亲疏关系程度对样本进行聚类。
（是一门多元统计分类法，根据多种地学要素对地理实体进行划分类别的方法。
对不同的要素划分类别往往反映不同目标的等级序列，如土地分等定级、水土流失强度分级等。
）二、空间查询分析概念：按一定的要求对GIS所描述的空间实体及其空间信息进行访问，从众多的空间实体中挑选出满足用户需求的空间实体及其相应属性。
实景三维建筑结构内部空间建模简介
实景三维建筑结构内部空间建模简介三维建筑结构内部空间建模是指利用计算机软件对建筑内部空间进行虚拟建模的过程。
这种建模技术可以帮助建筑师、设计师和工程师更好地理解和展示建筑结构的内部布局和设计。
在实际应用中，三维建筑结构内部空间建模可以通过以下步骤完成：1. 数据采集，首先，需要收集建筑结构的相关数据，包括建筑平面图、立面图、剖面图、结构图等。
这些数据可以来自于建筑设计图纸、现场测量数据或者其他相关资料。
2. 建模软件，接下来，使用专业的三维建模软件，如AutoCAD、SketchUp、Revit等，对建筑结构的内部空间进行建模。
建模软件可以根据采集到的数据，创建建筑结构的三维模型，并进行布局、设计和调整。
3. 空间布局，在建模软件中，可以对建筑结构的内部空间进行布局设计，包括房间分隔、家具摆放、装饰布置等。
通过建模软件的功能，可以实现对空间布局的灵活调整和优化。
4. 结构细节，建模过程中，还可以添加建筑结构的细节信息，如楼梯、扶手、门窗、楼板等，以及管道、电气线路等相关设施，使建筑结构的内部空间更加真实和完整。
5. 可视化展示，最后，利用建模软件提供的渲染功能，可以对建筑结构的内部空间进行渲染和可视化展示，生成逼真的效果图和漫游动画，以便于设计师和客户更直观地了解和评估建筑结构的内部空间设计。
总的来说，三维建筑结构内部空间建模是一项综合性的工作，需要结合建筑设计、结构工程、室内设计等多个领域的知识和技能，通过建模软件的辅助，实现对建筑内部空间的全面展示和优化设计。
这种技术在建筑行业的设计、施工和营销中发挥着重要作用，为建筑结构的规划和实施提供了有力的支持。
空间结构设计的图形学方法
空间结构设计的图形学方法随着科技的不断进步，现代建筑的设计越来越注重空间结构的创造与研究。
因此，空间结构设计成为建筑设计中不可或缺的一个环节。
如今，图形学方法已成为空间结构设计的重要手段。
本文将介绍一些空间结构设计中常用的图形学方法。
一、三维建模技术三维建模技术是一种创建和制作三维数字模型的技术，它在空间结构设计中有着重要的作用。
三维建模技术可以通过计算机对空间结构进行建模和分析，在设计过程中提供有利的帮助。
三维建模技术常用的软件有 SketchUp、3ds Max、Rhino 3D等。
这些软件可以模拟建筑结构的物理属性，如重量、压力、弯曲等，进而提供帮助设计师对结构进行优化。
二、数字造型技术数字造型技术是一种基于计算机模拟和渲染的建模方法。
数字造型技术在建筑结构设计中通常用于三维建模、绘图和动态模拟。
数字造型技术还可以制作视频和动画呈现建筑结构的全貌。
数字造型技术常用的软件有 AutoCAD、Revit 等。
在数字造型技术的帮助下，设计师可以更方便地进行建模、分析和优化。
三、虚拟现实技术虚拟现实技术是一种模拟真实环境的技术。
基于虚拟现实技术，设计师可以在计算机上尝试空间结构设计的各种可能性，以便选择最佳的设计方案。
在虚拟现实技术的基础上，设计师可以进行“免密观察”，即可以在不受物理约束的情况下查看建筑模型。
这对于空间结构的优化设计非常有帮助。
四、多重分辨率建模技术多重分辨率建模技术是一种结合数据压缩和图形分析的技术。
它可以快速地组织、计算和绘制建筑结构。
多重分辨率建模技术的优势在于能够将建筑结构分成几个不同的层次，这可以方便管理和操作。
这种技术还可以将大量的建筑结构数据进行良好的表达和压缩，减少计算量和存储空间的需求。
五、数据可视化技术数据可视化技术是指将数据转换成图形或图像，以便更好地理解和分析。
在空间结构设计中，数据可视化技术可以用于展示不同建筑结构的特征和性能。
这种技术可以用于可视化建筑结构的强度，以便更好地优化和设计。
大语言模型的概念空间结构
大语言模型的概念空间结构大语言模型是指能够生成高质量的文本内容的深度学习模型。
它基于大规模的文本语料库进行训练，通过学习其内部隐藏的语言模式和结构特征，以此来预测下一个单词或字符。
大语言模型在自然语言处理、文本生成和机器翻译等领域具有广泛的应用。
大语言模型的结构大语言模型主要由以下几个组成部分构成：1. 输入层输入层接收待处理的文本数据。
通常，文本数据需要进行预处理和向量化，以便能够被模型所接受。
2. 嵌入层嵌入层将输入的离散化文本数据表示为连续的稠密向量表示，将不同的词语映射到向量空间中的不同点，以捕捉词汇之间的语义关系。
3. 循环神经网络（RNN）循环神经网络是大语言模型中常用的网络结构之一。
它能够在处理每个时间步的输入时，不断地传递隐藏状态，以便于模型能够捕捉到上下文信息。
RNN在训练过程中，使用反向传播算法，通过最小化损失函数，来优化模型参数。
4. 注意力机制注意力机制是大语言模型中一个重要的组件，它能够在每个时间步选择性地关注输入序列中不同位置的信息，以便更好地捕捉上下文之间的关联。
通过引入注意力机制，模型可以更加准确地对文本进行建模和生成。
5. 输出层输出层是模型生成文本的部分，根据模型的任务类型不同，输出层可以采用不同的方法。
例如，在语言模型任务中，输出层通常是一个全连接层，根据当前隐藏状态，预测下一个单词的概率分布。
大语言模型的训练大语言模型的训练需要大规模的文本语料库作为输入。
常见的训练方法包括：1. 监督学习在监督学习中，我们为模型提供输入序列和对应的输出序列，模型通过最小化预测序列和实际序列之间的差异，来优化模型参数。
2. 自监督学习自监督学习是一种无需标注数据的训练方法，通过使用模型生成的序列作为“标签”，来训练模型。
例如，在语言模型的训练中，我们可以使用模型当前已经生成的序列作为真实标签，来生成下一个单词。
3. 预训练和微调预训练和微调是大语言模型训练中常见的两个阶段。
如何进行室内空间数据采集与建模
如何进行室内空间数据采集与建模室内空间数据采集与建模是一项重要的技术，它可以为室内设计、建筑规划以及智能家居等领域提供准确、可靠的数据支持。
随着科技的进步和人们对空间感知需求的增加，室内空间数据采集与建模的重要性日益突显。
本文将介绍如何进行室内空间数据采集与建模，从数据采集的技术手段、建模方法以及应用案例等方面进行探讨。
第一部分：室内空间数据采集室内空间数据采集主要包括平面数据、高程数据、物体属性数据以及纹理数据等多个方面。
在进行室内空间数据采集前，需要明确采集的目的和需求，以便选择合适的采集手段和设备。
目前常用的室内空间数据采集技术包括激光扫描、摄影测量、虚拟现实等。
1. 激光扫描技术激光扫描技术是一种快速、精确的三维数据采集方法。
它通过激光点云的方式对室内空间进行扫描，得到准确的空间坐标信息。
激光扫描设备可以将整个室内空间的几何形状、尺寸和结构等信息实时地进行记录和传输。
2. 摄影测量技术摄影测量技术是利用图像进行空间数据采集的方法。
通过拍摄室内空间的照片，利用摄影测量的原理和算法，可以测量出物体的尺寸、形状以及相对位置等信息。
这种技术简单、成本低，并且无需专业设备，因此被广泛应用于室内空间的数据采集。
3. 虚拟现实技术虚拟现实技术是一种基于计算机图形学和交互技术的室内空间数据采集方法。
通过构建室内空间的三维模型，并通过虚拟现实设备进行交互，可以获得真实感的空间数据。
虚拟现实技术可以模拟不同的光照、材质和纹理等因素，以提供更真实的感官体验。
第二部分：室内空间建模室内空间建模是在数据采集基础上进行的，它是将采集到的数据进行处理和分析，构建出室内空间的模型。
室内空间建模可以分为物体建模、几何建模和语义建模等不同层次。
1. 物体建模物体建模是将采集到的室内物体进行拟合和重建的过程。
通过对物体进行模型化处理，可以获得物体的几何形状、属性和纹理等信息。
常用的物体建模方法包括基于形状重建的方法和基于语义分割的方法等。
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48 计算结果的位移图、阵型图；对于空间层的内力和配筋可通过“三维内力”菜单方便查看
空间模型可嵌入在普通层内 49
软件计算时自动连接空间模型和普通层
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空间模型可分布在各层
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楼层模型部分
完整模型
空间模型部分
导入的Autocad空间网格线和已 53 有楼层连接的调整
导入的Autocad空间网格线和已 有楼层连接的调整
33
采用层拉伸体三维模型直观进行多塔划分、楼层属性的查看和修改 34
计算过程
35
设计结果各菜单
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设置了热键可随时放大或缩小图上的文字，缩放后行距不变，不会重叠
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计算结果对比
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程序查出局部振动现象时，将在计算完成后在屏幕上给出提示框，以振型动画告知用 39 户局部振动发生的位置，从而可查到大量结构的缺陷和错误
28
简化成均布荷载
仍按梯形荷载导荷
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建模与计算模块的衔接
30
上部结构计算
• 上部结构计算下有“前处理及计算、设计结果、时 程分析”三项一级菜单
• 采用用户熟悉的菜单项、参数项和输出格式。 • 对楼层属性的编辑修改采用更直观的层拉伸体三维 模型
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32
设置计算参数时随时按【F1】查看参数使用说明
2
YJK结构设计软件系统
• 功能包括结构建模、上部结构计算、基础设计、
砌体结构设计、施工图设计、接口设计六大方面
3
讲课大纲
• • • • • • • • 建模部分有特点的操作 带有空间结构工程的应用 超大工程计算及效果分析 解决超筋超限及设计优化的若干应用及效果 特种结构应用（无梁楼盖、现浇空心板、筒仓水池） 施工图设计 基础设计软件带来的全新应用 接口
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高耸复杂体型建筑的 精细风荷载导算
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输入风荷载参数
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空间结构与楼层连接处的弹性连接 （使用两点约束）
• 空间结构与普通层之间常需设置弹性连接，或至少是铰接 连接
• 在空间结构和普通层连接处设置短柱或短支撑（目的主要 是确立计算中空间层与各个普通层的连接关系，短柱本身 的设计可忽略） • 为了设置“两点约束”，在设置的短柱（斜撑）与空间结 构之间留有一定的距离
裁剪局部模型的操作
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加腋梁通过给普通梁赋加腋属性实现，保持梁的整根状态 21
荷载的叠加输入和覆盖输入方式
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可将恒载与活载同时输入
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房间属性内容查询
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房间属性内容查询
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房间每边有多根构 件时的导荷
• 以前只能按均布荷载输 出 • 现在可通过参数按照复 杂梯形荷载输出
紧凑的四级菜单：稍加停靠就自动展开
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突出三维特点的模型与荷载 输入方式
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构件布置方式
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建模的各种布置或查看操作可随切换楼层连续进行
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可在全楼模型或局部楼层上操作
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可对全楼模型进行平移、复制、镜像、旋转、拉伸等编辑
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可对局部模型进行平移、复制、镜像、旋转、拉伸等编辑
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构件列表中的显示项可方便地在全楼模型上查看杆件荷载布置状况 17
• 三维的杆单元和壳单元具有理论解，这类软件结果应和理 论解一致，也就是说它们之间的计算结果应该一致，或者 说随着各软件的补充完善结果应趋于一致，否则一定是某 些方面出了问题。
101
复杂模型应采用不同力学模型对比分析
• 弹性板假定和刚性板假定 • 剪力墙连梁按杆单元和壳单元计算，转换梁按杆单元和壳 单元计算，斜墙的板单元和墙单元，网格划分改进 • 复杂楼板按导荷方式还是直接有限元方式 • 错层结构的不同计算模型 • 空间结构的分别和联合计算模式 • 普通风荷载和精细风荷载（包括蒙皮导荷）的计算 • 组合墙配筋、强柱弱梁计算等 • 各种包络设计的应用 102
• 在计算前处理通过菜单“两点约束”设置空间结构与普通 层之间的弹性连接
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特殊构件定义中的自定义节点约束和支座信息
•功能：指定两节点间的约束关系； 指定支座（底层接基础的嵌固节点）的弹簧刚度或者强制位移。
自定义节点约束和支座信息
未作节点约束设置的计算
将连体支座处X平动刚度设置为0
自定义节点约束和支座信息
• 《抗规》3.6.6规定，复杂结构在多遇地震作用下的内力和变形分析时 ，应采用不少于两个合适的不同力学模型，并对其计算结果进行分析 比较。 • 《高规》5.1.12规定，体型复杂、结构布置复杂以及B级高度高层建筑 ，应采用至少两个不同力学模型的结构分析软件进行整体计算。
• 《广高规》 5.1.14规定，体型复杂、结构布置复杂以及B级高度高层 建筑，应采用至少两个不同单位编制的结构分析软件进行整体计算， 不同结构分析软件之间弹性计算结果的差异不应过大。
使用单线模型看得更清晰 54
参数建立桁架、空间桁架、网架、网壳
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蒙皮自动导荷功能
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蒙皮，就是软件在迎 着荷载的一侧，自动 沿着结构的最外侧生 成的导荷面。
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蒙皮导荷就是将导荷面上的均布面 荷载导算到蒙皮面周边的节点上， 生成的都是节点荷载。 生成的导荷面由用户控制是否在空 间结构中显示。
4
建模部分 有特点的操作
5
建模部分有特点的操作
• • • • • • 转PKPM模型数据及大致流程 跃层斜柱的输入 根据计算结果局部振动提示查找模型缺陷； 属性框方式修改截面与荷载； 标准层排序； 房间内容（板厚、恒活面荷载等）新查询修改
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启动界面
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学习最好的图形平台和界面
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如果Ribbon彩色图标下标志有蓝色或者绿色箭头， 说明该菜单下存在下级菜单
YJK建筑结构设计软件
2013年3月
北京盈建科软件有限责任公司 (Beijing YJK Building Software Co., Ltd.)
YJK建筑结构设计软件
• YJK建筑结构设计软件是以我国建筑结构软件首席 专家陈岱林为首的专家团队历时两年开发完成 • 陈岱林是PKPM创始人、长达20多年的领导人和总 架构师 • 盈建科专家团队由来自建研院、北京大学等著名 高校和Midas、金土木、探索者、斯维尔等知名软 件企业的骨干组成 • YJK结构软件2011年7月通过建设部组织的鉴定
81 为了楼层指标的计算，可将空间模型再分配到各普通楼层
各普通楼层增加了空间模型分配过来的复杂部分
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将空间结构导入普通楼层的效果
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应用实例
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删去原有的梁
补充支座
导入AutoCAD轴线
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蒙皮导荷
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设置滑动支座
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对空间结构可通过三维方式显示，可通过局部楼层、选择显示局部查看
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屋盖为空ห้องสมุดไป่ตู้层，下面4层为普通层
带斜墙的体育场
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增加了斜墙布置菜单
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跑马场项目中的摄影台
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带空间结构时计算相关特点
• 存在混凝土和钢结构两种，宜采用比例阻尼 • 自由度较多，杆件间刚度常差异比较大，地震计 算宜采用Ritz向量法，以得到足够的质量振型参与 系数
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计算地震作用时可对砼结构和钢结构组 成的混合结构按照不同阻尼比计算
• 在地震作用参数中阻尼比设定选项： 1）全楼统一 2）按材料区分 • 程序按照应变能加权平均的方式计算等效阻尼比
• 即抗震规范10.2.8条的“振型阻尼比法”
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带钢网架体 育场
混合结构工 业厂房 钢砼混合结 构小高层
屋顶钢结构 加层
按比例阻尼算法各层 剪力相差3%-20%
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关于不同力学模型
程序查出局部振动现象时，将在计算完成后在屏幕上给出提示框，以振型动画告知用 户局部振动发生的位置，从而可查到大量结构的缺陷和错误 40
造成局部振动的 常见问题
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带有空间结构工程的应用
和逐层建模平行地设置空间建模菜单 不是设置单独的空间建模程序
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带有空间结构工程的应用
• • • • • • • • • 基本操作 导入AutoCAD网格后的常见调整； 参数建立桁架、空间桁架、网架、网壳 空间结构与楼层连接处的弹性连接（两点约束等）应用； 钢结构与混凝土结构组成的混合结构的比例阻尼应用； 空间模型为了楼层属性的导入楼层应用； 仅利用空间建模优势但保持普通楼层的各种实例； 空间模型的蒙皮自动导荷； 空间模型部分的计算结果查看 43
网架滑动支座的计算
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网架和支座的连接：两侧为弹性约束，中部为铰支
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水平弹性约束 下有相对位移
铰接支座无相 对水平位移
网架和支座在水平荷载下的相对位移
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本例需设置完整支座信息才能正确计算
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计算结果的位移动画
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80 为了楼层指标的计算，可将空间模型再分配到各普通楼层
和逐层建模平行地设置空间建模菜单,并使空间模型和各层模型顺利衔接
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进入空间建模菜单按照空间方式布置轴线, 空间轴线用特殊的黄绿色显 示，空间菜单建立的模型作为特殊的一层
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布置了空间模型的计算简图,把空间模型和各层模型自动组装在一起计算
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抗震规范10.2.7条：计算模型应计入屋盖结构与下部结构的协同作用
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各主流软件的力学模型在主体上都是相同的
• 目前设计高层建筑采用的各种流行软件，它们的力学模型 在主体上都是相同的，即都采用三维的杆单元和壳单元， 如SATWE、Etabs、Midas、广厦等。以前使用的TBSA、 TAT对剪力墙采用薄壁柱计算模型，应属于和SATWE等不 同的力学模型，但它们现在已基本不用。