前言
在认识BIM强大之余,亦感叹国内结构设计行业封闭,不思进取。最简单的模型数据交换,由于pkpm的存在,搞得其他软件公司如同小偷小摸,简直不可理喻。
revit模型与传统的结构分析软件之间存在一条数据鸿沟,这条鸿沟远远大于各类结构软件之间的差别,而他们之间的桥梁,就是分析模型(Analytical Model)。revit模型是实在但离散的,分析模型则是概念性的,简化的,高度关联的结构。revit在发展早期,并未兼顾到结构分析,但就其发展思路来看,revit以提供开放式的数据接口为己任,他将能做的都做好。也就是说,revit已经完成了结构分析前处理的几乎一切,只等一个分析核心。而吸收Robot之后从2012版开始提供云端的结构分析,水到渠成,Autodesk宏图大略可见一斑。
居于陋室之中,借google仍然能够纵观世界,软件工程学中有 Don't repeat yourself(dry 干法)http://en.wikipedia.org/wiki/Don't_repeat_yourself 原则一说,即不重复发明轮子,每一个参与者,一是要精炼自己的程序,二是文档清晰,接口开放,使之能重复利用。做一件小事情,随便你怎么做都可以,做一件大事,则务必步步为营,明知自己能力有限,精力亦有限,而目标太大,则踏踏实实做一块砖,做一块处处可用的标准砖,无DRY不成系统。
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<本段包含过多专业术语,可直接忽略>结构分析软件的数据按分析流程来分为,①建筑模型,经过合理简化并加入分析条件即为②结构模型,这里的结构模型除了节点、单元等几何数据以外,还包括单元的材料属性,边界条件,荷载等。结构模型经过一系列运算(针对复杂单元,可能还包括网格划分)形成③刚度矩阵、质量矩阵、荷载矩阵、位移矩阵,这一过程可称之为有限元分析的前处理,这些运算已经包含在有限元求解器之中。有限元求解器是为分析软件的计算核心,一般被包装成一个黑箱,对运算性能要求和输入的数据要求极为苛刻。各个软件厂商的求解器皆有不同。求解器将结构模型形成刚度矩阵之后,即开始求解,结果为各个工况下的④节点位移,节点位移代回方程组,可得到⑤各构件应力,内力,变形等数据,在按照规范组合调整,即可得到⑥设计用的第一手资料。
revit的分析模型则是上述的第二阶段,revit的分析检查既是针对求解器对数据输入要求之严格来说的,比如,如果边界条件不够,自由度过多,使得的结构成为超静定结构,则分析将不会收敛。分析模型到最后设计用的资料,专业性强,理当不是BIM首先关注的内容,BIM应该关注那些可以共享的数据,比如有结构分析软件分析后得到的配筋数据,乃是概预算、结构、施工三个专业都会关注的内容。打造分析模型与结构软件之间的接口,则显得十分必要。
Analytical Model与传统结构分析软件的结构模型的同与不同
http://wikihelp.autodesk.com/Revit/enu/2013/Help/00006-API_Developer's_Guide/0122-Disciple122/0126-Revit_St126/0128-Analytic128
这段是官方wiki最新的关于Analytical Model的文档。目标对象是传统结构模型中的节点,单元等。一般传统结构模型,以盈建科的数据库的schema为例
再看看revit API能导出的Analytical Model包含哪些内容
Location of the Element with respect to analysis
几何位置信息(中心线)
Parameter Information, including projection, hard points, approximation, and rigid links
刚性节点,截面,近似几何数据,连接映射
Support Information
支撑信息(即边界条件)
Adjustment Information, both Manual and Automatic
调整信息
Analytical Offset
偏心
Analytical Model 事无巨细,可能很合某些分析软件的胃口,对结构模型的处理非常精确,基本没有黑箱操纵一说。而对于大部分软件,则有点不适应,比如,在etabs等软件中中是不存在曲线单元。任何曲线单元都被近似成折线,Analytical Model为此提供了approximation接口。更常见的在于对偏心的处理,revit主要提供了rigid links方法,这种事最接近模型的真实状况的,也提供了不那么精确的Analytical Offset。midas gen、builidng是按照前一种处理,satwe则是按照后一种处理。rigid links产生的节点数更多,单元矩阵也大许多,对求解器的要求更高。
难点:
单元在节点处切割
荷载分配
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