SpasCAD软件中BIM技术的应用

SpasCAD 软件中 BIM 技术的应用张欣 马恩成 夏绪勇 中国建筑科学讨论院【摘要】 SpasCAD 结合 PMSAP 是 PKPM 推出的针对复杂结构进行建模、分析和设计的工具。其在数据结构、数据接口和实现方式上都更符合 BIM 的思想。【关键词】SpasCAD，BIM，PKPM 1 前言SpasCAD 是 PKPM 系列结构设计软件中的一个空间结构设计模块，该模块的模型搭建基于三维空间坐标，可以建立任意复杂的空间结构模型。可实现自定义荷载工况与自定义荷载组合，通用弹簧阻尼支座，满应力优化设计，结构的屈曲分析，温度应力的分析，预应力、混凝土收缩应力的模拟，斜板、厚板转换层等弹性楼板的应力计算与配筋设计，中（大）震弹性、中（大）震不屈服设计，动力时程分析等功能。 为了实现这些功能，SpasCAD 在数据结构的组织，多程序接口，子结构的拼接应用等多方面都采纳了 BIM 的设计思想。2 关键技术分析2.1 统一的数据结构SpasCAD 采纳统一的数据，构件的各种属性都包含在杆件的定义中，当编辑模型时，不需要直接处理构件与构件属性的关系。此外对于新增的属性，增加了预留的数据段，可以实现对新需求的扩展和老格式的兼容。数据的组织采纳链表的方式，复杂结构的编辑修改，常常涉及到比规则楼层更多的关联关系。这意味着假如采纳传统的数组方式，则涉及更多的独立无关数据的内存操作，降低了效率并提高了设计的复杂度。而链表方式非常适合表达这种大规模复杂结构的描述。每个构件时一个存储节点，而节点与节点间的耦合关系更低。这种方式更加容易满足 BIM的多专业使用要求，可以更简单的向模型中增加专业信息。2.2 丰富的接口对于造型复杂的体育场，首先的难点就是如何建立几何模型，其次利用各软件的优势，来实现模型的互通也是 BIM 的基本功能要求。SpasCAD 提供了多种方式来灵活快速的生成模型。因为 SpasCAD 的模型基础是网格，所以只要完成网格的搭建，就可以布置杆件，荷载等信息。而网格的搭建除了在 SpasCAD 中直接建立以外，还可以通过 dxf 网格或 excel文本这些通用的方式来完成，通过这些标准格式，可以实现各种专业软件的互通，以用户最熟悉的软件来完成建模部分。此外作为 PKPM 系列软件，SpasCAD 可以直接导入 PM 模型，对于看台等规则的混凝土结构部分，可以用层模型的方式来快速建立。然后通过子结构拼装的方式，来完成整体模型，拼装方式还有一个用处，因为各部分被保存为多个模型，既可以对结构的各部分进行...