转换结构分析模型的合理简化及处理方式

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建筑结构设计中的模型自动转化方法探讨

建筑结构设计中的模型自动转化方法探讨
意义 。为 了更好 的应 用计 算机 ,结构 设计
师不 能过 分 的依靠计 算机 ,要 将理 论知识 掌握 扎实 ,不 断发散 思维 ,才 能创造 出很 多设 计方 案满 足工程 和居 民的要求 。举一 个 例子 , A N S Y S有 限 元分 析 软件 在 土木 工程 领域 得到 广泛 的应用 ,在 大体 积混凝 土 的温度 分析 中主要 应用 到热 力分 析 的非 线 性 分 析 ,A N S Y S 进行温度场模拟很关 键 的一 个 内 容 是 对 A P D L 语 言和 A N S Y S 内部 函数 宏 的创 建 ,然后 就是 要准备 的建 立计 算模 型和设 置好 边界 条件 。很 多工程 使用 A N S Y S单 纯 的依 靠 软件 进 行 设 置变 量 ,忽略 了对 软件进 行二 次开 发 ,导 致新 的工 程材 料 的性 能 和工程 情况 没法准 确 的 在软 件 中实现 ,结果 偏差 较大 。 2 结 构模 型 自动 转化 方法 2 . 1 模 型 的 自动转 化 为 解 决 模 型 的 问 题 ,构 建 统 一 的工 程信 息模 型是一 个有 效 的方法 ,建筑 结构 设 计 的信 息包 含了工 程 的物理模 型 、模型 的边 界的 条件 、模型 管理 等很 多方 面的信 息, 物理模 型包 括 了构件信 息 、 截面 信息 、 节 点情 况 以及很 多截 面信 息等 ,管理 信息 主要 有不 同构件 的 的关系 以及模 型 与模型 之 间 的关 系等 。建筑 工程信 息 的管理 性和 致 性都 比较好 ,相 对而 言可 以更好 的建
关键 词 :建 筑结 构 ;模 型 ; 自动转 化 ;设计 中 图分 类号 :T U 3 1 文献标 识 码 :A
随 着 的 计 算 机 技 术 的 高 速 发 展 ,计 算 机 在各行 各业 中得 到广 泛的应 用 ,建筑 工程 设计 也越来 越离 不开 计算 机软件 ,但 在工 程 中计 算机 软件 的种 类多 而复杂 ,不 同 的应 用 软件 功 能 又有 很 多相 似 的 地方 , 造成工程建模的时候重复性工作较多以及 资源 的极 大浪 费 。因此 ,深入研 究建 筑结 构设 计 的模型 自动转 化方 法具 有十分 重要 的意 义 ,将不 同软件 之 间的模 型进行 相互 转化 也是 广大 工程设 计和 施工 人员 的迫切

不同类型的转换层结构设计方案分析

不同类型的转换层结构设计方案分析

不同类型的转换层结构设计方案分析摘要:随着城市化进程的加快,为了满足建设的需要,不同结构的上下部建筑物往往伴随着复杂的结构设计。

商业娱乐对空间的巨大需求,使上层的载重构件无法着落,要进行适当的转化设计,使上层载荷能够通过一定的应力途径传递至基础上。

关键词:转换层;不同类型;结构设计;方案一、引言目前,在建筑结构设计工作中,虽然框支剪力墙结构比较复杂,不推荐使用,但转换层的施工已经普遍,相关设计技术突飞猛进。

转换层结构设计不仅要满足不连续的结构组件问题,而且应注意如何选择最佳的传力方案,使得转换层的设计不仅满足建筑空间的需求,而且能够防止结构上明显的薄弱环节。

二、转换层方案分析2.1实腹梁转换方案实腹梁转换是转换层最常用的设计方案。

设计方法成熟,工程实例较多。

对于一般的低层转换设计,常采用该方案。

这个项目的目的,地面更高层剪力墙结构,支持转换梁的上部壁当整个完全或基本完整的跨度,需要倒T计算深梁设计理论,但大多数转换梁支承墙这个项目的一个小墙肢,可以依法进行常见的梁截面配筋计算的设计方法,根据普通梁的纵向钢筋集中在传递梁的底部。

而对于中间支撑柱的转换梁和带角支撑剪力墙的转换梁,应适当增加截面刚度,满足剪力要求的最大截面高度为2m。

估计转换梁的截面尺寸,需要计算所有梁的竖向荷载设计值,获得V值根据支承墙肢的状况,并获取传输光束的大小根据抗震设计下的抗剪承载力公式,并考虑适当的宽高比。

对于转换层,其厚度由刚性层上的剪力墙计算的组合剪力设计值乘以7度抗震设计中的15决定。

考虑到楼板可靠传递面内剪力和弯矩较大,安全值应不小于180mm。

在具体加固时,应满足相关规范要求,并对转换层相邻楼层的楼层厚度进行加固,以保证结构的完整性。

各传递梁上的支撑壁翼的尺寸和偏心程度各不相同,但沿4轴对称分布。

9轴和10轴的墙体长度较长,而9轴和F轴的交点由于建筑空间的限制没有框架柱。

相应的转换梁高度最高,总跨高比约为3。

在E轴和1/B轴处的转换梁为支撑转换梁,在两个主轴方向上都有弯矩。

结构分析BIM模型框架和数据转换应用_刘照球

结构分析BIM模型框架和数据转换应用_刘照球

178Industrial Construction Vol.45,No.2,2015工业建筑2015年第45卷第2期檮檮檮檮檮檮檮檮檮檮檮檮檮檮檮檮檮檮檮檮檮檮檮檮殑殑殑殑BIM 技术与应用结构分析BIM 模型框架和数据转换应用*刘照球1张吉2(1.盐城工学院土木工程学院,江苏盐城224051;2.北京盈建科软件有限责任公司,北京100191)摘要:BIM (Building Information Modeling )信息集成应用链中针对结构模型的力学计算和分析一直是孤立的环节。

通过研究BIM 模型数据定义层次,对结构BIM 模型的组成和特征进行分析,比较采用结构BIM 模型在结构分析和施工图设计阶段所带来的优势,并对IFC (Industry Foundation Classes )最新版本IFC4所定义的结构分析模型包含信息进行剖析。

从结构分析模型的数据转换角度对转换方法进行研究,提出一种BIM 和各类结构分析软件之间模型数据转换的间接方法,并开发了相应的数据转换接口。

通过4个工程实例,对BIM 与4种常用的结构分析软件之间的模型数据转换进行应用。

结果表明,所开发的数据转换接口能对不同的结构类型进行数据转换,具有较好的转换效果,可以为研究BIM 在结构分析阶段数据信息的集成和共享提供技术参考。

关键词:建筑结构;BIM 技术;IFC 模型;结构分析模型;数据转换DOI :10.13204/j.gyjz201502036BIM-BASED STRUCTURAL ANALYSIS MODEL AND DATA CONVERSION APPLICATIONLiu Zhaoqiu 1Zhang Ji 2(1.School of Civil Engineering ,Yancheng Institute of Technology ,Yancheng 224051,China ;2.Beijing YJK Building Software Limited Liability Company ,Beijing 100191,China )Abstract :The mechanical analysis of the structural model is still an isolated part in the information integration chain of BIM (Building Information Modeling )technology.The composition and characteristic of the structural BIM model was analyzed through studying the data definition layers of BIM.The advantages were compared when the structural BIM model was adopted in the structural analysis and construction drawing design stage ,and the included data information of the structural analysis model in the IFC4version was discussed.An indirect method for the data conversion was proposed between BIM model and structural analysis model based on the methodology research ,and a data conversion interface was developed.Four project cases were adopted to test the interface for data conversion between BIM model and structural analysis models ,which created by four common finite element softwares.The results show that the data conversion interface has a good effect on different structural types ,and can provide technical reference for data integration and sharing in the structural analysis phase by using BIM technology.Keywords :building structure ;BIM technology ;IFC model ;structural analysis model ;data conversion*国家科技支撑计划重点项目(2006BAJ01B07-03)。

分析建筑结构设计转化方法

分析建筑结构设计转化方法

分析建筑结构设计转化方法摘要:介于建筑结构设计当中不同应用软件系统间所存在的模型转化问题对工程技术人员所造成的困扰,本文以建筑结构设计中的模型自助转化方法为基础,实现了结构分析模型、结构分析模型、建筑设计模型及结构设计模型之间的有效转化,并对此种转化方法所具可行性及实用性进行了简单的验证。

最终研究结果显示,建筑信息模型技术可为建筑结构设计中的模型转化提供技术支撑、理论依据及可靠途径,在实际转化过程中,需与软件现状相结合,采用各种数据接口方式实施转化,以及运用诸如IFC等国际数据描述实施转化,乃是整个建筑软件领域得以发展的未来趋势。

关键词:建筑结构设计;信息模型;自动转化引言:自动模型转换方法的应用,使建筑结构的设计方法逐渐技术化。

这种软件设计的方法让结构设计更加立体化,更加满足客户的实际需求。

本文将从模型自动变换的应用和信息模型两个方面来叙述。

1信息模型随着互联网技术和平台的不断发展,在进行建筑结构设计的过程中结合软件的支持已经成为发展的主要方向之一,但是很多软件并不能同时应用,其多次构建模型将会影响计算机辅助设计的工作质量,因为建筑设计中有不同的软件在数据交换中都需要进行再次管理才能实现资源共享和链接,大部分的供应商不会提供本身软件的模型,以此导致信息的链接停滞不前。

因此建筑信息模型的理念需要依据应用而产生,现阶段在建筑结构设计中获取的建筑信息模型技术在实际发展的过程中得到了有效的应用,这种技术主要是对建筑的物理和特点进行数字化的管理,以此将获取的信息和资源构成一个共享的资源库,建筑信息模型的根本就是信息库,同时建筑信息结构设计信息模型就是依据三维技术进行的,以此形成了多种工程中的信息模型。

1.1结构信息模型的优点很多建筑设计因施工图、模型创建等而要凭借计算机技术的帮助,而建筑材料管理和建设项目工程建模等也都需要计算机的帮助才能得到更加精准的数据。

计算机技术的应用,不但可以节省时间,也可以降低成本,提高精确度。

转模型简(xin)单(sai),超实用秘籍首度发布!

转模型简(xin)单(sai),超实用秘籍首度发布!

转模型简(xin)单(sai),超实用秘籍首度发布!一个准确的分析模型是进行弹塑性分析的基础,同时还显著影响到非线性计算的效率。

今天我们来聊聊转模型的那些事。

目前SAUSAGE提供了包括SATWE、PMSAP、Gen、ETABS、SAP2000在内的常用软件的模型接口。

预处理对话框中的各参数见SAUSAGE2017用户手册,简要介绍如下:梁最大配筋率:若梁构件配筋大于该值(如超筋梁),强行取梁配筋为该值。

框架梁转墙梁最小截面高度:若梁截面高度大于该高度,无论具有连梁属性与否,一律转为墙梁。

该功能常用于截面较高的转换梁。

短线控制长度:除墙边长外,若线段长度小于该值,即进行节点合并处理,同时消除短线。

短墙控制长度:若墙边长小于该值,则消除短墙。

通常是将墙合并到相邻墙中。

按配筋分割梁:指将梁沿长度方向分为三段,各段配筋分别取为左支座处配筋、跨中处配筋及右支座处配筋。

为了提高软件操作的便利性,预处理的默认参数已经适用于大部分结构,按照默认参数基本能够完成90%的模型导入。

但是有些时候,我们导入的模型可能会出现一些问题,下面将以几个实例介绍我们在使用软件过程中可能会遇到的模型转换问题以及相应的处理方法。

案例一:构件偏心对齐有些考虑了构件偏心对齐的模型在导入SAUSAGE时会出现如下左图中的情况,梁构件歪歪扭扭。

这是由于SAUSAGE接口在转入SATWE模型时未识别构件的偏轴情况,而是以构件中线为基准读入构件,导致外框筒柱中心与梁中心不在同一条直线上,而核心筒区域由于梁和剪力墙中心线重合而得出正常模型。

SAUSAGE模型 PMCAD模型解决方法是取消异常构件的偏轴距离(通过PMCAD的“单参修改”功能,方便起见可以全楼都取消)重新导入模型,如下图所示。

SAUSAGE模型 PMCAD模型案例二:剪力墙畸形SAUSAGE模型俯视图SAUSAGE模型立体图PMCAD本层结构布置PMCAD上一层结构布置从上图可以看到原模型中垂直建模的剪力墙变为了斜墙,甚至有些剪力墙发生了扭曲,为什么会这样呢?还是返回到PMCAD,我们发现本层和上一层结构构件(包括剪力墙和框架柱)均存在偏心对齐情况,导致节点错位。

建筑结构设计中的模型自动转化方法

建筑结构设计中的模型自动转化方法

建筑结构设计中的模型自动转化方法摘要:随着社会对各行各业的要求越来越高,推动了各行各业的信息化和自动化的发展。

在建筑结构设计中,为了提高设计水平和改善设计结构的方法,采用模型自动转化的方法。

这种方法因为涉及到很多软件,需要进行数据计算的分析、施工图纸的绘制以及工程建模等等,可以实现数据的自动转化和共享,也可以直接运用到建筑结构设计的模型中,提高设计模型的自动转化。

关键词:建筑结构设计;模型自动转化引言:计算机技术的不断发展推动了我国建筑行业的信息化,在开展相关工作的过程中能够通过更多的信息技术方式提高工程建设施工质量。

对模型进行自动转化是现代建筑结构设计的重要表现形式,能够在较大程度上减轻结构设计的压力,推动工作的开展。

在实际开展模型自动转化的过程中需要对大量的软件进行操作,使其能够互通,并且对自动转化后的数据进行分析及应用,体现模型自动转化的特点及优势。

1、建筑结构设计中的模型自动转化基本概述1.1优点在展开建筑结构设计工作时,需要对先进的科学技术以及计算机技术进行充分利用,同时在对建筑材料进行管理,构建项目工程建模时,只有对不同的技术进行充分利用,才能使得最终的结果得到保障。

在模型自动转化中就包含许多先进的技术,通过先进技术的利用,可以为各项工作节省更多的时间与精力,减少工作人员的工作量,提升工作效率与工作质量。

因为不用的建筑需要设计不同的建筑结构,在这一过程中使用到的软件也会存在不同,因此,可能会出现建筑设计结构返工问题的出现。

出现返工问题,那么将会带来严重的经济损失,同时会对整个工程施工进度与施工效益的创造带来制约。

基于此,需要将模型自动转化应用在其中,从而将上述问题在最大程度上避免。

1.2结构在如今社会快速发展背景下,科学技术的进步,使得建筑设计方面的软件也得到一定的更新与完善。

因为不同软件发展与创新的关键点不同,所以,不同的软件都有着自身的优势与特点。

在不同类型软件背景下,使得信息模型也存在不同的问题。

结构转简化

结构转简化

第十章 联立方程组模型 第一节 联立方程组模型概述一、联立方程组模型的例子 联立方程模型:由多个互相联系的单一方程组成的方程组。

例1 一个小型的宏观计量经济模型。

⎪⎩⎪⎨⎧++=+++=++=-tt t t t t t t t t t G I C Y u Y Y I u Y C 21210110βββαα其中 t C =消费支出;t I =投资额;GDP Y t = t G =政府购买支出 例2 需求供给函数需求函数t t d t u P a a Q 110++=供给函数t t st u P Q 210++=ββ平衡条件s td t Q Q = 其中:P =价格 Q =销售量 例3 凯恩斯的收入决定模型 消费函数t t t u Y C ++=10ββ 收入衡等式t t t I C Y +=其中:t C =消费支出;t Y =收入;t I =投资 t S =储蓄例二 克莱茵模型。

这是克莱茵教授1950年建立的宏观经济计量模型:131210t gt pt t t t u )W W (P P a a C +++++=-αα2131210t t t t t u K P P I ++++=--ββββt t t t o pt u A Y Y W 33121++++=-γγγγt t t t G I C Y ++=pt t t t W T Y P --=t t t I K K +=-1式中包括:六个内生变量: 消费支出C ,投资额I ,私有部门利润P ,均衡需求Y ,期末资本存量K ,私人企业工资总额p W ;三个外生变量: 政府部门工资g W ,政府购买支出G ,间接税T ;三个滞后变量: 期末资本存量滞后值,私有部门利润滞后值,总需求滞后变量。

一个时间变量A 。

二、联立方程模型的变量和方程式 (一)变量1、 内生变量2、 前定变量外生变量滞后的内生变量二)方程式按方程是否含有随机项,可分为:随机方程和确定性方程;按模型对象的行为方式和性质,可分为行为方程、技术方程、制度方程和恒等式。

分析建筑结构设计中的模型自动转化方法

分析建筑结构设计中的模型自动转化方法

分析建筑结构设计中的模型自动转化方法摘要:随着社会经济的不断进步,建筑行业获得了长足的发展。

建筑结构设计需要各类补贴的软件的辅助完成,主要包含了建模、分析、计算图纸绘制等诸多工序,还会应用到诸多不同的软件,但是,随着结构设计方法的不断进步,对不同软件间的模型自动转化的要求不断提高。

而在实际的建筑结构设计模型自动转化仍旧困扰着建筑设计者。

以下本文对建筑结构设计中的模型自动转化方法进行探究,以期为相关设计人员提供参考,有效的促进建筑结构设计中不同软件间模型的自动转化,确保建筑结构设计的顺利完成。

关键词:建筑结构设计;模型;自动转化;方法随着信息技术的不断发展,建筑行业中信息技术的应用日渐广泛,使得信息技术与建筑行业的发展紧密相连。

现阶段,人们对建筑的结构和功能的要求不断增加,推进了建筑结构设计的进步与发展。

建筑结构设计需要进行诸多的施工图、施工资料管理和项目工程建模,而这些工作都是通过计算机进行辅助实现的,能够有效的提高建筑结构设计的效率和科学性。

但是,在实际的建筑结构设计中,由于不同软件之间存在差异,就使得建筑结构设计的相关模型自动转化不够全面合理,就需要不断寻找一种新的施工结构设计的模型自动转化方法,促进建筑结构设计的精准度和工作效率。

一、建筑结构信息模型(一)建筑结构信息模型随着建筑行业的蓬勃发展,与之相关的建筑设计软件也层出不穷且各具特色,这就形成不同规格计算软件之间的不相容状态,造成计算数据衔接不当,信息紊乱,需要多次投入计算,影响建筑结构设计的工作效率,此时建筑结构信息模型应运而生;建筑结构信息模型是现阶段建筑学、土木工程学和工程学相结合的产物,是建筑行业用于施工前准备、规划施工步骤、指导工程施工的一种新型工具,多用来形容那些以三维图形为主,与物件导向和建筑学的电脑辅助设计,主要是指建筑物在设计和建造过程中,创建和使用的“可计算数码信息”,这些数码信息能够被计算机程式系统自动管理,使得经过这些数码信息所计算出来的各种文件,自动地具有彼此之间吻合、一致的特性。

浅谈建筑结构设计中模型自动转化

浅谈建筑结构设计中模型自动转化

浅谈建筑结构设计中模型自动转化1.前言在建筑结构的设计工作中我们要应用到很多计算机辅助设计软件,进而实现建筑工程建模工作,对其进行计算和分析,完成建筑工程施工图的绘制工作。

现阶段,我国的工程结构设计工作中存在大量重复建模现象,给建筑工程建设和结构设计工作带来了极大的资料浪费,同时也造成了建设人员任务量的增加,制约了建筑工程设计的工作效率以及设计质量[1]。

所以,我们必须要不断研究和开发先进的建筑结构设计技术,而在建筑结构设计过程中,不一样的应用软件之间的模型自动转化技术对整个工程设计和建设工作具有很大的应用价值。

我们必须要采取有效措施解决建筑模型间相互转化困难的问题,为建筑结构设计技術人员提供技术支撑,提高结构设计效率和质量。

2.建筑工程结构设计模型自动转化的必要性及实现途径目前,在建筑工程的结构设计工作中,要想进行各种软件之间的模型数据的有效交换,我们必须要应用到各个软件之间的数据接口。

大部分的软件供应商都不会主动公开模型的数据格式,这就造成信息交换无法顺利进行,使建筑结构设计工作存在相当大的困难。

面对这种问题,我们要想实现模型数据的顺利交换,就要不断建立和完善建筑工程信息模型,促进信息模型的规范化和统一化,使各种设计软件之间的信息能够进行畅通的交换,促进信息共享率的提高。

基于以上理念,我们构建了建筑工程信息模型,该信息模型的构建主要通过使用三维数字技术来实现,对建筑工程项目的全部信息的数据模型进行了有效综合,模型主要内容有物理模型、模型属性,各个模型间的关联和模型管理等数据信息。

其中,物理模型通常包括建筑构件的信息、轴网信息、相关节点信息、截面信息和约束数据信息等。

属性信息通常包括建筑荷载方面的信息、内力信息、建筑材料信息和建筑设计具体结果等信息。

建筑结构设计的信息模型在完备性、关联性和一致性上十分明显,信息模型的这些特点有利于构建针对建筑结构设计的局部建筑工程数据源,能够对分布式工程数据和异构工程的信息数据进行有效分析,解决它们的一致性问题,促进全局共享的实现,为建筑结构设计工作中的模型自动转化提供科学的解决渠道。

BIM结构分析模型转换应用

BIM结构分析模型转换应用

6.2 结构分析模型信息说明
6.2.1 结构模型创建
但建筑师的工作一般先于结构师,由于建筑软件 Revit(AutoCAD等)在造型、渲染、漫游等诸多方面具 有明显优势,比较受建筑师的青睐,因此,也可以采用 第5章中介绍的方法,直接此类软件的建筑模型信息等快 速转入YJK等结构专业软件中。再补充后续建筑软件不擅 长的结构分析设计及结果信息。
6.1 概述
结构分析模型数据和信息是建筑模型的重要组成部 分,相比建筑外观造型等信息而言,这些数据和信息不 那么直观,相对比较抽象。
结构分析模型记录信息主要是结构荷载与抗力之间 的平衡关系,其中荷载信息包括:恒荷载、活荷载、风 荷载、温度荷载、地震作用、雪荷载、人防荷载、偶然 荷载等;抗力信息则包括混凝土材料等级、钢材等级、 钢筋等级和面积等。
6.2 结构分析模型信息说明
6.2.2 荷载信息
荷载信息宜分类管理,不只是有利于快速查询和修 改,也是结构设计的需要。这是荷载等结构分析模型信 息区别与其它信息的一个重要的特征。
同样是楼面荷载,会将其区分在两类菜单中进行输 入和管理,是因为荷载种类不同,对设计内力影响也是 不同的。主要体现在部分用于梁、墙设计的活荷载需要 折减,但恒载不需要折减,而且荷载种类不同,效应组 合值系数也会不同。
6.2 结构分析模型信息说明
6.2.2 荷载信息
对于结构分析而言,一般关注两个方面的信息:其 一是分布于结构上的荷载,其二是结构本身的抗力。结 构工程师的工作就是使用最优结构体系和材料去抵御可 能的外荷载。建筑结构上应考虑的荷载,一般是由大量 的统计工作获得,其建议值已列于《建筑结构荷载规范》 (GB50009-2012)之中。
6.2 结构分析模型信息说明
6.2.1 结构模型创建 (4)只需要输入几个简单的物理参数,即可按照《

建筑结构设计模型自动转化方法分析

建筑结构设计模型自动转化方法分析

1建筑结构设计中的模型自动转化建筑结构设计方面,包含的信息量、数据量非常多,模型自动转化的过程中,要注意信息模型的应用,选择好相关的设计软件,保障模型自动转化在建筑结构设计中的有效性和高效性[1]。

信息模型在自动转化方面,把控好计算数据之间的衔接性,避免有信息混乱的情况,模型自动转化中,要多次计算结构数据,避免结构设计上出现缺陷。

模型自动转化在建筑结构设计中,具有导向和规范的作用,采用计算机,辅助建筑结构的设计。

模型自动转化的应用,可以围绕建筑结构设计,构建数据库,提供可以计算的数据信息,模型自动转化中共享的数据,都要存储到计算机系统内,实现自动化的信息应用。

模型自动转化的应用,丰富了建筑结构设计的信息,确保建筑结构设计数据,能够自动化的吻合,确保结构设计的协调性。

建筑结构设计时,模型自动转化构建了数字化的三维几何模型,模型内写入的数据,都可以实现自动转化,为建筑结构的设计,提供准确的数据依据,计算机系统,根据建筑结构的需求,自动计算建筑结构设计的信息,构成了建筑结构的立面、平面以及剖面图,细化解释建筑结构设计中的共享数据。

2建筑结构设计中模型自动转化方法首先建筑结构设计中,要选择模型自动转化方法,统一信息模型,模型中,涉及到很多模块的模型,包括便捷、物理、截面信息等。

模型自动转化方法中,建筑结构要根据构件的之间的关系,构件相关的模型,管理好建筑结构设计中的信息。

模型自动转化软件中,存储建筑结构设计的数据源,为结构设计,提供共享的信息,保证模型具备全局自动转化的特征[2]。

建筑结构设计中,模型自动转化的模块,主要有建筑设计模型、结构分析模型、施工图设计模型、工程算量模型,实行自动转化,方便整个建筑结构设计,能够合理的运用模型信息。

例如:建筑结构设计中的模型自动转化内,采用CAD与PKPM软件,通过相关转化,解释建筑结构设计的内容,促使设计人员,能够准确的了解建筑结构设计中各项信息的关联性。

其次是结构模型的自动转化方法,建筑结构设计时,二维图纸的数量很多,设计时,就要注重结构图与施工图,通过图元识别,掌握建筑结构的轴网,导出结构模型的文件。

建筑结构设计中的模型自动转化方法 刘纪伍

建筑结构设计中的模型自动转化方法 刘纪伍

建筑结构设计中的模型自动转化方法刘纪伍摘要:在建筑结构设计的过程中,需要使用多个计算机辅助设计软件进行工程建模、计算分析、施工图绘制、图书档案管理等工作。

目前,在中国的工程设计中不同应用软件之间的模型重建造成了大量重复工作和资源浪费,成为影响工程设计效率和质量的主要因素之一。

因此,研究结构设计过程中不同软件系统之间的模型自动转化方法具有重要的工程应用价值。

本文简单论述了建筑结构设计中的模型自动转化方法,以供参考。

关键词:建筑工程;模型数据;转化流程;工程算量一、建筑结构设计信息模型的构建目前,在建筑工程设计领域,不同应用软件之间的模型数据交换大多通过软件之间的数据接口实现。

出于商业因素考虑,大多软件厂商都不愿意对外公开自己的模型数据格式,造成了各专业设计软件之间的“信息孤岛”现象。

解决上述问题的关键在于建立统一的工程信息模型,实现专业设计软件的信息共享和交换。

建筑信息模型正是基于这一理念而提出的新的模型技术。

建筑结构设计信息模型是以三维数字技术为基础,集成了建筑工程项目各种相关信息的工程数据模型。

面向建筑结构设计的信息模型除了包括基本结构物理模型信息外,还包括模型属性信息、模型关联信息、模型管理信息等。

结构物理模型信息包括:构件信息、节点信息、截面信息、轴网信息、约束信息等。

属性信息包括:荷载信息、材料信息、内力信息、设计结果信息等。

关联关系信息包括:构件关联关系、模型关联关系。

管理信息包括:模型所有者信息、模型版本信息、用户权限信息等。

建筑结构设计信息模型具有信息的完备性、关联性、一致性等BIM特征,可建立起面向建筑结构设计的单一的工程数据源,可解决分布式、异构工程数据之间一致性和全局共享问题,为建筑结构设计中的模型自动转化提供了有效途径。

二、建筑工程结构设计模型自动转化的重要性2.1有利于各种软件的模型数据有效交换目前在建筑工程的结构设计工作中,要想进行各种软件之间的模型数据的有效交换,就必须要应用到各个软件之间的数据接口。

关于建筑结构设计中模型自动转化方法的探究

关于建筑结构设计中模型自动转化方法的探究

关于建筑结构设计中模型自动转化方法的探究摘要:本文将结合这一背景情况,提出一种基于建筑结构设计信息模型的模型自动转换方式,并对于该系统模型的具体设计实现以及作用功能进行分析介绍,以促进建筑结构设计中的模型自动转换,提升建筑结构设计质量水平。

关键词:建筑工程;结构设计;信息技术;系统模型随着计算机信息技术以及软件技术的发展,应用计算机软件实现建筑设计模型的构建,在建筑设计中的应用实现越来越多。

对于建筑结构设计来讲,由于其设计过程中的计算分析与设计内容相对较多,并且不同的内容设计所采用的软件系统也不相同,因此,在实际设计过程中,对于不同软件系统的设计应用,不仅容易造成设计资源的浪费,而且设计过程中的内容重复情况也比较多,这样一来,不仅影响了建筑结构设计的质量效率,而且对于建筑结构设计的提升发展也有着较大的不利作用和影响。

针对这种情况,实现建筑结构设计中不同设计模型的自动转化,是当前建筑结构设计中研究和关注的重点。

下文将结合这种情况,提出一种建筑结构设计信息模型,并对于建筑结构设计中模型的自动转化方式进行分析研究,以促进建筑结构设计质量水平的提升。

一、建筑结构设计中模型自动转化的作用意义分析在建筑设计过程中,进行建筑结构的设计实现需要通过对于多个不同的计算机设计软件以及模型的应用,以完成建筑结构设计中的工程建模和计算分析、施工图纸绘制、信息管理等,不仅设计内容比较多,并且在多个计算机辅助设计软件系统的应用中也容易造成设计资源的浪费和设计内容项目上的重复,对于建筑结构设计的质量效率存在着较大的不利作用和影响,针对这种情况,通过建筑结构设计模型的自动转化,将不同建筑结构设计模型的功能结构结合起来,实现建筑结构的设计分析,不仅可以避免设计内容的重复,也可以有效减少设计资源的浪费,提高建筑结构设计的质量效果,踧踖建筑设计提升和发展,具有积极作用和意义。

二、建筑结构设计信息模型的建立分析在进行建筑结构设计过程中,通过建筑结构设计信息模型的构建能够有效的实现建筑结构的自动化设计,对于提升建筑结构设计质量与效果,促进建筑结构设计发展有着积极作用。

浅析建筑结构设计中的模型自动转化方法

浅析建筑结构设计中的模型自动转化方法

浅析建筑结构设计中的模型自动转化方法摘要:针对建筑结构设计中的模型自动转化方法进行分析,简单介绍了建筑结构设计中模型自动化转化方法。

研究了构建结构设计信息模型。

最后总结了建筑结构设计中模型自动转化,内容有:模型自动化转化方法过程,建筑设计模型和结构设计模型的转化,结构设计模型和结构分析模型的自动转化。

希望通过对这些内容的分析,能够为建筑结构设计中的模型自动转化提供一定理论依据。

关键词:建筑结构设计;模型自动化;转化方法技术人员针对建筑结构进行具体设计时,可能会用到不同类型的计算机辅助设计软件,通过这些软件进行工程建模,对相关数据进行计算机分析、绘制相应的施工图、建立图书档案等。

当前,不同软件使用,导致模型重建中出现大量的资源浪费和重复性工作,降低了工程计算效率。

这种情况下,在对建筑结构设计进行具体分析过程中,采用不同类型的系统间模型自动化,对建筑设计的合理性起到促进作用。

1 建筑结构设计中模型自动化转化方法概述实施建筑设计时,开展工程建模,通过计算机辅助设计来完成,而具体设计时,因为所能选择的软件不是一种,因此形成的模型重建可能会引起重复工程现象发生,出现大量的资源浪费现象。

随即引发工程设计效率以及工程质量等遭到不良影响。

对此,对结构进行具体设计过程中,深入分析模型自动化转换方式,可以实现在不同应用软件中,模型发生不同形式的转换。

2 构建结构设计信息模型各个软件之间均具备不同的数据接口,这些接口,可实现在不同软件中,各种模型数据的转换。

加上商业因素所带来的影响,导致大部分软件商不会将全部使用模型数据全部公开。

这种情况下,有可能会造成不同专业结构设计软件当中存在“信息孤岛” 效应。

企业创建相对统一的信息模型,可以实现对不同形式的设计软件中存在的问题进行有效解决,业内人士更加倾向于对信息的共享以及信息的转换进行深入研究。

针对建筑结构设计来说,遵循这一思路,提出相应的模型技术,借助三维数字技术,同时对建筑项目中存在的不同信心进行有机结合,构建起一定的数据模型。

建筑结构设计中怎样实现模型自动转化

建筑结构设计中怎样实现模型自动转化

建筑结构设计中怎样实现模型自动转化发表时间:2018-12-27T14:41:30.393Z 来源:《防护工程》2018年第29期作者:刘勇[导读] 随着我国经济技术的不断发展,当前国内的计算机和信息技术的不断成熟也促进了建筑业信息的进步。

南宁职业技术学院广西南宁 530031摘要:随着我国经济技术的不断发展,当前国内的计算机和信息技术的不断成熟也促进了建筑业信息的进步。

在我国以往的建筑结构当中,由于建筑结构设计在多种因软件建模过程会带来的比较多的人力、物力的资源浪费情况,因此,针对企业实际的发展过程当,相关专业人士深入研究了建筑设计当中模型自动转化的方式,发现这种方式可以提高建筑整体的设计水平,降低建筑结构内部的工作压力。

并且这种自动模型转换方式可以实现相互操作性和软件之间的互联直接可以应用到建筑结构模型的建设过程当中提高了建筑结构整体的设计水平本篇文章就已建筑结构的设计为研究对象探讨了建筑模型自动转化的方法。

关键词:建筑设计,结构建筑模型,模型;自动转化;经济技术一、建筑结构设计中模型的建造在不断的发展过程当中,建筑结构设计需要对整个工程建设模型以及数据加以详细的分析,在设计建筑结构过程当中,会使用到多种因软件传统的建筑模型设计在人力和物力上都有着许多的浪费问题,这些问题也影响了我国建筑工程有效的发展。

因此,相关研究人员通过实际的调查和实践,深入研究了建筑结构设计当中模型自动转化方式对建筑工程发展的一些影响。

发现建筑结构设计当中模型自动转化方式可以有效地解决建筑过程当中的各种问题。

随着我国互联网技术的不断发展,在进行建筑结构设计过程当中,可以应用诸多的软件来完成,但是由于许多软件不能同时应用,数据不可以实时共享,在一定程度上会影响模型的创建,最终会给整个建筑设计带来不利的影响。

因为在建筑设计过程当中,不同的软件在数据交换时都需要进行不同层次的管理,才可以实现资源的共享和创建。

但是我国大部分供应商并不会提供建筑本身的模型,这就会导致建筑信息在不同软件的交流过程当中受到阻碍。

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组合设计内力的调整 梁设计剪力调整 转换梁设计剪力调整 柱设计内力调整 框支柱设计剪力调整 剪力墙设计内力调整
框支柱的剪力调整
• 框支柱从标准剪力到设计剪力是怎样调整的?
框支柱从标准内力到设计内力需经过: 地震内力的放大: (1)薄弱层1.15的调整(转换层应强制为薄弱层); (2)统计层剪力,求出需进行2%、3%、20%、 30%调整的放大系数; • (3)双向地震组合的内力放大(一般转换层结构选 择较多); • 注意:程序是先做“双向地震组合(3)”后做“楼 层剪力调整(2)”,两者次序不同,结果是不同的。 • • • •
两层楼板
占据一层的转换大梁, 有时梁中间开有小洞
桁架转换结构 : 变形特点 桁架与上下部结构杆系相连,采用杆模型,变形自然协 调。 受力特点 桁架上下层刚度突变,应力容易集中,造成内力突变。 上下玄杆应考虑轴向变形。 分析要点 要考虑上下玄杆的轴向变形,就不能考虑刚性楼板假定。
框支柱地震作用下的内力调整,高规10.2.7条规定: 1)支柱数目不多于10根时:当框支层为1—2层时各层每根柱 所受的剪力应至少取基底剪力的2%; 2)当框支层为3层及3层以上时,各层每根柱所受的剪力应至 少取基底剪力的3%。; 3)框支柱数目多于10根时,当框支层为1—2层时每层框支 柱所承受剪力之和应取基底剪力20%; 4)当框支层为3层及3层以上时,每层框支柱所承受剪力之和 应取基底剪力30%。 框支柱剪力调整后,应相应调整框支柱的弯矩及柱端梁的剪 力、弯矩。 高规4.9.2、10.2.12条规定规定,框支柱在特一级、一、二级 抗震时,地震作用产生的轴力分别乘以增大系数1.8、1.5、 1.2。但在计算轴压比时不考虑该增大系数。
转换层刚度的条文规定 位移比、周期比 。 转换层上部与下部结构的侧向刚度比 。 剪力墙底部加强部位 高规的10.2.4条,剪力墙底部加强部位的高度可取框支层 加上框支层以上两层的高度及墙肢总高度的1/8二者的较大 值。 抗震等级 当转换层位置设置在3层或3层以上时,框支柱、位于底部 加强部位的剪力墙抗震等级宜按表4.8.2 和表4.8.3 规定提 高一级采用,已为特一级可不再提高。
3.2。转换结构的设计控制
基本要求的条文规定: 4.2.2-1和表4.2.2—1关于A、B级最大适用高度的规定; 第10.2.2条 8度不宜超过3层;7度不宜超过5层; 第10.1.2条 9度抗震设计,不应采用带转换层结构; 按表4.8.2和表4.8.3,正确填写结构构件的抗震等级; 第10.2.3 条,底部带转换层的高层建筑结构布置有关规 定。 设计调整 薄弱层。 水平转换构件。 竖向转换构件——框支柱。
• 所以,可以见到转换层结构的复杂性。因此我们建议采 用多个不同模型的软件复核,如:PMSAP、FEQ等。 • 梁截面抗剪承载力:b*h=0.8*1.8,C40 • 0.15fcbho=0.15*19100*0.8*(1.8-0.0425)/0.85=4739kN • 远不满足设计剪力11725kN的要求,需要增加截面,提 高强度,或采用其它方法。
上玄杆
下玄杆
2.1。梁托柱结构的计算模型
这类转换层的计算模型,可以仍采用杆模型即可。如结构 中采用大量的梁托柱的受力形式,则该结构也应该定义为 “复杂高层”及“转换层结构”,托柱梁应按框支梁设计 及构造控制,当转换层在3层及3层以上时,框支柱的抗震 等级应提高1级,所以在特殊构件定义中应把与托柱梁相连 的柱定义为框支柱。 梁抬柱的传力,是由梁柱协调变形完成的,柱的轴力由梁 的剪力平衡,所以,可以通过查看梁剪力或柱轴力来确认 上部柱传来的集中力。
1.2。转换结构的类型
梁托柱转换。这种转换可以采用经典的杆系有限元分析,不 需要进行专门的模型简化。
属于标准杆系有限元分 析模型,不需要简化。 注意:要定义转换梁。
框支剪力墙结构:应用最广的形式。 变形特点 转换梁与框支墙在交接面上变形协调。 受力特点 转换梁受力复杂,其轴向力不可忽略按偏心受力构件设 计配筋。 分析要点 转换梁的准确分析,取决于与上部剪力墙的变形协调节 点的多少。
转换层弹性楼板的定义
为了与上部剪力 墙协调,托梁被 划分成4小段, 协调接点5个
2.3。厚板转换结构的计算模型
“高规”10.2.1条,非抗震设计和6度抗震设计可采用;7、8 度抗震设计的地下室转换构件可采用厚板。厚板转换层结构, 目前没有很好的分析方法,应尽量避免。 由厚板上部结构的轴线,加上厚板下部结构的轴线,在厚板 层产生较多的房间,此时房间四周可以用虚梁输入,定义真 实的板厚,在分析时考虑“弹性板3”。厚板计算的准确性, 取决于厚板单元的类型(采用块体单元、中厚板单元等)和 单元划分的合理性。 采用SATWE时要注意:对于较大的房间,还应再划分成几个 小房间,以协助厚板的单元划分。 采用PMSAP时,由于其有楼板单元的划分功能,分析时选择 楼板单元划分即可。 厚板的冲切验算必须考虑。
按大梁定义
按墙定义
柱竖向刚域
模型一
模型二
2.5。桁架转换结构的计算模型
桁架转换结构可由SATWE、TAT、PMSAP输入计算,其分 析的关键是桁架上、下层弦杆的轴力,所以在分析时一定要 在上下弦杆层定义弹性楼板,计算出上、下弦杆的轴力。 当斜腹杆的连接比较简单,如只与上下层节点相连,则用 SATWE、TAT计算没有问题。 如果联结复杂,用SATWE、TAT计算时就需要简化。复杂 连接的转换结构可以用SPASCAD建模,PMSAP计算。 桁架转换长见于高层钢结构,其中中心支撑虽然刚度贡献大, 但会引起结构局部的内力突变,所以,大量采用偏心支撑和 耗能梁,以提高结构的延性。
红色为下部结构的轴线
黄色为上部结构 的轴线
超大梁转换结构 : 变形特点 转换梁占据整个一层的高度,并且有上下两层楼板作为 侧向支撑。转换梁与框支墙在交接面上变形协调。 受力特点 转换梁受力复杂,其轴向力不可忽略按偏心受力构件设 计配筋。但是两层的侧向楼板对大梁有较强的约束,所 以大梁的轴向变形较小。这是有利因数。 分析要点 转换梁的准确分析,取决于与上部剪力墙的变形协调节 点的多少。以及大梁与两层小梁的协调关系。
梁柱的变形协调
梁柱位移协调点,也是柱 轴力、梁剪力的平衡点
梁抬柱点
梁抬柱点
上层柱内力小
上层柱内力小
再向上层则柱 内力变大
再向上层则柱 内力变大
梁抬柱的柱轴力随刚度减弱而减少
立面观察
2.2。框支剪力墙结构的计算模型
高规10.2.10条,转换层上部的竖向抗侧力构件(墙、柱) 宜直接落在转换层主结构上。当结构竖向布置复杂,框支 主梁承托剪力墙并承托转换次梁及其上剪力墙时,应进行 应力分析,按应力校核配筋,并加强配筋构造措施。B级高 度框支剪力墙高层建筑的结构转换层,不宜采用框支主、 次梁方案。框支剪力墙结构宜采用墙元(壳元)模型,如 SATWE、PMSAP等。 注意“壳元最大边长”这个参数应取得尽量小。这是为了 转换梁与上部剪力墙协调点多些,变形协调更合理。 转换梁应该考虑轴向变形的影响,所以要考虑弹性楼板, 转换梁才能计算出轴力。
转换结构分析模型的合理简化 及处理方式
邵 弘
1。转换结构的特点和类型
2。转换结构的计算模型
3。转换结构的内力调整和设计控制
4。转换结构的补充分析
1.1。ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ换结构的受力、变形特点
特点 竖向力的传递不连续。 在转换层上下一、二层范围内,水平力有突变。 转换层上下容易产生刚度突变。 转换层落地和不落地竖向构件变竖向形差较大,造成转 换层上部结构在恒载作用下弯矩、剪力突变,容易超限。 变形复杂、传力不明确,尤其在复杂的转换层结构中, 如:厚板转换层、超大梁转换层、箱形大梁转换等等。 转换层刚度、质量集中,造成地震效应突然增大。 转换层跨度大,需要考虑竖向地震作用。设计从严。 转换层分析不能采用简化方式,如转换梁的轴向变形不 能忽略,则不能采用刚性楼板假定。 转换层构件容易产生剪力突变,有时这种剪力集中现象 需要采用二次补充计算才能发现。
托梁与上部剪 力墙的协调点
托梁上部墙体的单元划分
第188号托梁所在的位置
• 外部因素:(1)荷载是否太大;(2)结构刚度是否局 部偏小;(3)地震设防烈度与结构设计是否存在矛盾。
• 内部因素:(1)壳单元与杆单元的位移协调是否会带来 应力集中;(2)杆单元相对很短,是否会造成刚度偏大, 以至吸引荷载;(3)单元划分是否不合理。
上玄杆
下玄杆
耗能梁
偏心支撑
3.1。转换结构的内力调整
薄弱楼层地震剪力放大 高规的10.2.6 条,带转换层高层建筑结构,其薄弱层地震 剪力应按高规的5.1.14条规定乘以1.15增大系数。转换层应 强制为薄弱层。 楼层最小地震剪力系数控制 高规的3.3.13 条,水平地震作用计算时,结构各楼层对应 于地震作用标准值的剪力应符合表3.3.13的要求。 其中的框架柱应考虑0.2Qo调整 抗震规范6.2.13条规定,侧向刚度沿竖向分布基本均匀的 框—剪结构,任一层框架部分的地震剪力,不应小于结构 底部总地震剪力的20%和按框—剪结构分析的框架部分各 楼层地震剪力中最大值1.5倍二者的较小值。
转换层上部剪力 墙需加强的区域 托梁 墙梁的变形 协调节点 框支柱
剪力集中点,造成 剪力突变。在框支 柱边和洞口边的梁 截面上
厚板转换层结构:应用很少,抗震很不利 变形特点 厚板上部的结构变形,通过厚板的面外变形,传到下部 结构中。由于上下部结构完全对应不上,厚板的面外变 形传力方式特别复杂。 受力特点 厚板自重大,地震效应大,抗震很不利。厚板受到较大 的剪切,需要验算厚板的冲切。 分析要点 由厚板上部结构的轴线,加上厚板下部结构的轴线,在 厚板层产生较多的房间,此时房间四周可以用虚梁输入, 定义真实的板厚,在分析时考虑“弹性板3”。对于较大 的房间,还应再划分成几个小房间,以协助厚板的单元 划分。厚板计算的准确性,取决于厚板单元的类型和单 元划分的合理性。
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