建筑信息模型BIM概論第6章-BIM結(jié)構(gòu)分析模型課件

第6章

BIM結(jié)構(gòu)分析模型轉(zhuǎn)換應(yīng)用本章內(nèi)容6.1概述6.2結(jié)構(gòu)分析模型信息說明6.3結(jié)構(gòu)分析模型轉(zhuǎn)換6.1概述6.1概述在工程的結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中，工程師可能會采用不同的有限元軟件創(chuàng)建不同的分析模型。如果同一工程的模型在不同軟件中需要重復(fù)創(chuàng)建的話，不僅工作量巨大，而且工作效率低下。因此，如第4章所述，一種設(shè)計模型多種用途對目前項目普遍工期緊、方案修改頻繁的情況下，是非常有意義的。6.1概述

如何實現(xiàn)不同結(jié)構(gòu)分析模型之間數(shù)據(jù)和信息的高效轉(zhuǎn)換，是決定結(jié)構(gòu)設(shè)計品質(zhì)的關(guān)鍵。

此外，結(jié)構(gòu)分析模型之間的轉(zhuǎn)換也是規(guī)范與規(guī)程所催生的產(chǎn)物，比如我國《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程（JGJ3-2010）》和《建筑抗震設(shè)計規(guī)范（GB50011-2010）》中均有條文明確規(guī)定：部分復(fù)雜和超限結(jié)構(gòu)應(yīng)采用至少兩個不同力學模型進行結(jié)構(gòu)計算、分析與比較。6.1概述

結(jié)構(gòu)分析模型數(shù)據(jù)和信息是建筑模型的重要組成部分，相比建筑外觀造型等信息而言，這些數(shù)據(jù)和信息不那么直觀，相對比較抽象。

結(jié)構(gòu)分析模型記錄信息主要是結(jié)構(gòu)荷載與抗力之間的平衡關(guān)系，其中荷載信息包括：恒荷載、活荷載、風荷載、溫度荷載、地震作用、雪荷載、人防荷載、偶然荷載等；抗力信息則包括混凝土材料等級、鋼材等級、鋼筋等級和面積等。6.1概述

結(jié)構(gòu)分析模型的數(shù)據(jù)和信息通常是海量的，尤其對于復(fù)雜和超高層建筑而言，早先的以圖紙和手寫計算書為主的方式根本無法適應(yīng)當前對結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)和信息的需求。

能完成結(jié)構(gòu)設(shè)計、數(shù)據(jù)和信息記錄的通用軟件與專業(yè)軟件主要有Midas、Sap2000、Etbas、PKPM、Marc、Abaqus、Ansys、廣廈、佳構(gòu)、YJK等。

土木工程專業(yè)的學生應(yīng)能至少熟練掌握其中的一種，并且系統(tǒng)地了解常規(guī)結(jié)構(gòu)體系的建筑與結(jié)構(gòu)模型數(shù)據(jù)和信息創(chuàng)建與分析過程。6.2結(jié)構(gòu)分析模型信息說明6.2結(jié)構(gòu)分析模型信息說明

近結(jié)構(gòu)模型信息包括可見與不可見兩部分。比如柱、斜撐、墻構(gòu)件的空間布置與構(gòu)件的空間連接關(guān)系，墻和樓板開洞，構(gòu)件的截面大小、材質(zhì)，平面尺寸、樓層層高等信息，這些信息均可以在模型與荷載輸入菜單中查看，此類信息在建筑設(shè)計類軟件比如Revit（AutoCAD）、Bentley等中均能完整表現(xiàn)。

但與力學計算、結(jié)構(gòu)承載力以及變形驗算相關(guān)的結(jié)構(gòu)信息，如彈性模量、節(jié)點荷載、材料線膨脹系數(shù)、應(yīng)力、應(yīng)變等信息在建筑設(shè)計類軟件中比較難于表現(xiàn)，有的甚至表現(xiàn)不了。YJK軟件能夠?qū)⑼暾慕Y(jié)構(gòu)信息導入到多種結(jié)構(gòu)分析軟件中甚至是互相導入（如圖6-1所示），導入的效果均能達到適應(yīng)日常生產(chǎn)的水平，其便捷程度也是某些結(jié)構(gòu)分析軟件短時間內(nèi)不可企及的，這也是本節(jié)選擇YJK軟件進行介紹的原因之一。6.2結(jié)構(gòu)分析模型信息說明圖6-1YJK軟件全面的模型與數(shù)據(jù)信息轉(zhuǎn)換功能圖6.2結(jié)構(gòu)分析模型信息說明6.2.1結(jié)構(gòu)模型創(chuàng)建

可以直接在YJK自主研發(fā)的交互圖形平臺的荷載與模型菜單中建立結(jié)構(gòu)信息模型。

YJK模型輸入模塊是比較專業(yè)的建筑結(jié)構(gòu)模型與荷載輸入平臺，其專業(yè)性主要體現(xiàn)在以下幾個方面：

（1）自動搜索結(jié)構(gòu)的底部柱和墻，對低于“與基礎(chǔ)相連構(gòu)件的最大底標高”的節(jié)點形成嵌固支座。

（2）在梁、墻構(gòu)件所圍成的封閉區(qū)域自動生成樓板。6.2結(jié)構(gòu)分析模型信息說明6.2.1結(jié)構(gòu)模型創(chuàng)建

（3）自動對柱和墻進行拉伸。

由于建筑結(jié)構(gòu)與其他行業(yè)的分析對象不同，具有明顯的層屬性，也就是說，處于同一樓層的豎向受力構(gòu)件，其高度一般是相同的，因此只需要輸入二維平面構(gòu)件布置圖（有些工程師習慣看平面圖），即可快速形成三維模型，同時支持直觀的基于BIM的三維可視化建模。6.2結(jié)構(gòu)分析模型信息說明6.2.1結(jié)構(gòu)模型創(chuàng)建

（4）只需要輸入幾個簡單的物理參數(shù)，即可按照《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范（GB50009-2012）》對結(jié)構(gòu)的風荷載進行計算。而且，輸入為數(shù)不多的幾個地震動參數(shù)，即可自動依據(jù)《建筑抗震設(shè)計規(guī)范（GB50011-2010）》完成復(fù)雜的地震作用信息輸入與內(nèi)力計算和調(diào)整。6.2結(jié)構(gòu)分析模型信息說明6.2.1結(jié)構(gòu)模型創(chuàng)建但建筑師的工作一般先于結(jié)構(gòu)師，由于建筑軟件Revit（AutoCAD等）在造型、渲染、漫游等諸多方面具有明顯優(yōu)勢，比較受建筑師的青睞，因此，也可以采用第5章中介紹的方法，直接此類軟件的建筑模型信息等快速轉(zhuǎn)入YJK等結(jié)構(gòu)專業(yè)軟件中。再補充后續(xù)建筑軟件不擅長的結(jié)構(gòu)分析設(shè)計及結(jié)果信息。6.2結(jié)構(gòu)分析模型信息說明6.2.2荷載信息

對于結(jié)構(gòu)分析而言，一般關(guān)注兩個方面的信息：其一是分布于結(jié)構(gòu)上的荷載，其二是結(jié)構(gòu)本身的抗力。結(jié)構(gòu)工程師的工作就是使用最優(yōu)結(jié)構(gòu)體系和材料去抵御可能的外荷載。建筑結(jié)構(gòu)上應(yīng)考慮的荷載，一般是由大量的統(tǒng)計工作獲得，其建議值已列于《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》（GB50009-2012）之中。6.2結(jié)構(gòu)分析模型信息說明6.2.2荷載信息

主要的荷載分類有：永久荷載（又稱恒荷載）、樓屋面活荷載、雪荷載、風荷載、溫度作用，荷載信息在軟件中分荷載工況進行存儲，并且用于后續(xù)的內(nèi)力分析與設(shè)計。

為了方便管理，荷載通常按層和構(gòu)件類型分別輸入，比如恒荷載可按節(jié)點、梁、柱、樓板、墻等建筑構(gòu)件分類后分層進行輸入。6.2結(jié)構(gòu)分析模型信息說明6.2.2荷載信息荷載信息宜分類管理，不只是有利于快速查詢和修改，也是結(jié)構(gòu)設(shè)計的需要。這是荷載等結(jié)構(gòu)分析模型信息區(qū)別與其它信息的一個重要的特征。

同樣是樓面荷載，會將其區(qū)分在兩類菜單中進行輸入和管理，是因為荷載種類不同，對設(shè)計內(nèi)力影響也是不同的。主要體現(xiàn)在部分用于梁、墻設(shè)計的活荷載需要折減，但恒載不需要折減，而且荷載種類不同，效應(yīng)組合值系數(shù)也會不同。6.2結(jié)構(gòu)分析模型信息說明6.2.2荷載信息（1）樓面恒荷載

樓板的恒荷載包括樓板本身自重產(chǎn)生的荷載，以及粉刷、吊頂?shù)妊b飾層產(chǎn)生的永久性荷載。長期存在于建筑結(jié)構(gòu)之上的固定設(shè)備也屬于恒荷載，此類荷載在軟件中以面荷載的方式進行輸入和存儲。（2）樓面活荷載

樓屋面活荷載與恒荷載相比具有明顯的不確定性，活荷載的大小常因房屋的使用功能不同而各異，樓屋面的設(shè)計活荷載大小一般由統(tǒng)計結(jié)論確定。常見的民用建筑，比如教室、住宅、商場、醫(yī)院等，均可以通過查閱荷載規(guī)范獲得。6.2結(jié)構(gòu)分析模型信息說明6.2.2荷載信息

荷載取值確定以后，通過如圖6-5所示的荷載管理菜單輸入與查詢。結(jié)構(gòu)荷載信息既可以在平面圖上查看，也可以通過三維圖形方式查看。圖6-5三維梁荷載圖6.2結(jié)構(gòu)分析模型信息說明6.2.2荷載信息（3）風荷載

與恒、活荷載不同，在軟件中通過輸入地面粗糙類別、基本風壓等基本參數(shù)后由結(jié)構(gòu)軟件依據(jù)規(guī)范，自動計算風荷載的大小以及將風荷載進行分配——軟件根據(jù)建筑物的外輪廓，求得建筑物的迎風面面積，然后依據(jù)規(guī)范規(guī)定對風壓調(diào)整后計算獲取整個結(jié)構(gòu)迎風面的風荷載大小，再將風荷載分配到與迎風面相關(guān)的節(jié)點上。6.2結(jié)構(gòu)分析模型信息說明6.2.2荷載信息（3）風荷載

圖6-6風荷載基本參數(shù)對話框6.2結(jié)構(gòu)分析模型信息說明6.2.2荷載信息（4）地震作用

地震作用是建設(shè)場地位于抗震設(shè)防區(qū)的結(jié)構(gòu)設(shè)計中最重要的外“荷載”形式之一，位于高烈度區(qū)的結(jié)構(gòu)地震作用經(jīng)常是起控制作用的荷載工況。地震參數(shù)中的主要信息為設(shè)防烈度（建筑物所在場地的設(shè)防烈度可查閱《建筑抗震設(shè)計規(guī)范（GB50011-2010）》確定），設(shè)防烈度決定地震影響系數(shù)的最大值，即地震力的水平（可能發(fā)生地震災(zāi)害大?。?。6.2結(jié)構(gòu)分析模型信息說明6.2.2荷載信息（4）地震作用

圖6-7地震信息對話框6.2結(jié)構(gòu)分析模型信息說明6.2.3材料信息

土木建筑工程所用材料種類一般比較固定，主要包括混凝土、鋼筋、鋼材，少部分結(jié)構(gòu)采用磚砌體、空心砌塊砌體等。除此之外還有采用木材、石材搭建的結(jié)構(gòu)，但為數(shù)不多。

不同材料的力學性能區(qū)別較大，采購時價格差異也比較明顯。材料是結(jié)構(gòu)信息中又一最重要的屬性，目前最常用的混凝土、鋼筋強度等級、鋼材強度等級、砌體等級、木材強度等級在現(xiàn)行《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》（GB50010）、《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》（GB50017）、《砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》(GB50003)、《木結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》GB50005中均有列出。6.2結(jié)構(gòu)分析模型信息說明6.2.3材料信息

從C15到C80共14個等級。針對鋼筋強度等級，曾在2002版的規(guī)范中包含有HPB235級的光圓鋼筋。根據(jù)國家“四節(jié)一環(huán)?！钡囊螅岢珣?yīng)用高強、高性能的鋼筋，因此，在2010版的規(guī)范中不再將HPB235級鋼筋列入，取而代之的是HPB300級鋼筋。6.2結(jié)構(gòu)分析模型信息說明6.2.3材料信息

結(jié)構(gòu)模型的材料信息是影響結(jié)構(gòu)響應(yīng)和設(shè)計結(jié)果的決定性因素，材料信息在同一個標準層中通常是相同的，同一標準層的材料在軟件中可以通過一組表格形式的參數(shù)按構(gòu)件類別快速完成指定，如圖所示。圖6-9樓層信息設(shè)置對話框6.2結(jié)構(gòu)分析模型信息說明6.2.4構(gòu)件特殊屬性信息

構(gòu)件特殊屬性信息是指桿件鉸接、剛度系數(shù)、扭矩折減系數(shù)等。這類信息具有一定的特殊性，部分信息原本是不存在的，由于模型抽象或者簡化而產(chǎn)生。在建筑模型中一般不表現(xiàn)此類屬性，即使表現(xiàn)此類屬性，也不明顯。

以桿件鉸接信息為例進行說明，鉸接是一個比較抽象的力學概念，除了鋼結(jié)構(gòu)中的構(gòu)件栓接之外，真正意義上的鉸接是不存在的。將梁端指定為鉸接，通常情況下因彎矩為零，設(shè)計配筋會比較小（有時為了結(jié)構(gòu)抗震性能需求，故意通過減少設(shè)計內(nèi)力將其弱化）。6.2結(jié)構(gòu)分析模型信息說明6.2.5分析結(jié)果信息

結(jié)構(gòu)分析總信息文件對模型的主要數(shù)據(jù)和信息進行了匯總。結(jié)構(gòu)分析總信息是結(jié)構(gòu)設(shè)計及施工圖審查中比較受關(guān)注的內(nèi)容，是快速了解結(jié)構(gòu)概況的記錄文件。包括結(jié)構(gòu)體系，結(jié)構(gòu)所在地區(qū)等一系列詳細的結(jié)構(gòu)設(shè)計參數(shù)。以及周期、振型、地震作用和超限信息等等。圖6-10分析結(jié)果信息6.2結(jié)構(gòu)分析模型信息說明6.2.6施工圖信息

施工圖信息細而瑣碎，專業(yè)的結(jié)構(gòu)設(shè)計軟件（PKPM、YJK）均會自動給出梁、柱、板、墻等基本構(gòu)件的實際配筋初始方案（如下圖）。但仍需大量的手動修改和完善，目前各設(shè)計院配置人員比例最高的一般都是施工圖繪制人員。

圖6-11板施工圖配筋信息6.3結(jié)構(gòu)分析模型轉(zhuǎn)換6.3結(jié)構(gòu)分析模型轉(zhuǎn)換

支持BIM數(shù)據(jù)和信息轉(zhuǎn)換的IFC標準還處于不斷完善之中，直接應(yīng)用IFC格式進行數(shù)據(jù)和信息的輸入輸出相對比較困難。

就目前來說，比較合適的做法是形成各種軟件本身可以直接讀取的文件格式。單從這個目標來說，YJK軟件已經(jīng)達到國內(nèi)領(lǐng)先水平，不僅可以將結(jié)構(gòu)模型轉(zhuǎn)換成最為流行的BIM建模軟件Revit所識別的格式，還能將Revit格式的模型轉(zhuǎn)為YJK所識別的格式（詳見第5章內(nèi)容）。6.3結(jié)構(gòu)分析模型轉(zhuǎn)換YJK軟件還能與當今國內(nèi)較為流行的結(jié)構(gòu)分析軟件比如PKPM、Midas，Etabs，Sap2000、Abaqus等進行模型的數(shù)據(jù)和信息相互轉(zhuǎn)換，從而對結(jié)構(gòu)模型進行線彈性分析或者彈塑性分析，這充分體現(xiàn)了BIM的信息集成和互協(xié)作理念。

因此，從某個層面上來說，YJK軟件可以充當BIM在國內(nèi)應(yīng)用的“數(shù)據(jù)中心”或者“數(shù)據(jù)標準”。6.3結(jié)構(gòu)分析模型轉(zhuǎn)換

YJK軟件將結(jié)構(gòu)模型數(shù)據(jù)和信息轉(zhuǎn)入到其他軟件中時，操作步驟相對簡便，比較適合于工程師的使用習慣，下圖為YJK模型接口轉(zhuǎn)換操作界面。圖6-12YJK模型接口轉(zhuǎn)換操作界面6.3結(jié)構(gòu)分析模型轉(zhuǎn)換Midas軟件由韓國浦項集團開發(fā)，主要產(chǎn)品有MidasCivil、MidasGen、MidasBuilding、MidasFEA等。

目前，Midas廣泛應(yīng)用于空間結(jié)構(gòu)的分析，在復(fù)雜超限結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用也比較多。MidasBuilding是專門針對建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計開發(fā)的，與國內(nèi)建筑結(jié)構(gòu)專業(yè)設(shè)計軟件PKPM和YJK的功能接近，在國內(nèi)的用戶相對比較少，而MidasGen由于在非常規(guī)建筑結(jié)構(gòu)分析功能方面性能優(yōu)越，比較受工程師的青睞。6.3.1Midas模型轉(zhuǎn)換6.3結(jié)構(gòu)分析模型轉(zhuǎn)換（1）YJK→Midas數(shù)據(jù)模型轉(zhuǎn)換

將樹形菜單切換到“工作”選項頁，從樹形菜單中可以查看軟件對結(jié)構(gòu)模型數(shù)據(jù)的匯總結(jié)果，如圖所示。6.3.1Midas模型轉(zhuǎn)換圖6-18樹形菜單“工作”標簽6.3結(jié)構(gòu)分析模型轉(zhuǎn)換（1）YJK→Midas數(shù)據(jù)模型轉(zhuǎn)換目錄樹中材料項列出所有材料種類，在需查看的材料上單擊鼠標右鍵，選擇特性值，可查看材料的詳細屬性信息，如設(shè)計類型、參數(shù)依據(jù)的規(guī)范、材料標號、計算所需的彈性模量、泊松比、容重、密度等常用信息和線膨脹系數(shù)等特殊信息，在該對話框中可以完成標號的切換等修改工作。6.3.1Midas模型轉(zhuǎn)換圖6-19“材料”選項6.3結(jié)構(gòu)分析模型轉(zhuǎn)換（2）Midas→YJK數(shù)據(jù)模型轉(zhuǎn)換YJK軟件及同類軟件PKPM在常規(guī)建筑結(jié)構(gòu)模型建立方面，其專業(yè)化程度是最高的，建模效率也非常高。但是在復(fù)雜工業(yè)建筑及空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)建模方面，尤其是在YJK空間層建模功能推出之前，MidasGen是建模最快捷的軟件。若采用MidasGen建立的模型，也可以通過數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換的方式，將其從MidasGen中轉(zhuǎn)入YJK，還可進一步將模型信息從YJK中轉(zhuǎn)換到其他軟件。6.3.1Midas模型轉(zhuǎn)換6.3結(jié)構(gòu)分析模型轉(zhuǎn)換（2）Midas→YJK數(shù)據(jù)模型轉(zhuǎn)換

材料方面，MidasGen中可選用鋼結(jié)構(gòu)規(guī)范中Q235、Q345、Q390和Q420四種鋼號，以及混凝土規(guī)范中從C15到C80的14個混凝土等級。這18種材料能準確與YJK中相應(yīng)材料對應(yīng)。如果設(shè)計類型為混凝土，規(guī)范中未選擇GB（國家標準），此時轉(zhuǎn)入YJK中的材料按彈性模量線性插值確定其強度等級。除此之外的材料，均需通過自定義材料對屬性進行定義，在YJK中材料類型也有自定義材料與之對應(yīng)。6.3.1Midas模型轉(zhuǎn)換6.3結(jié)構(gòu)分析模型轉(zhuǎn)換（2）Midas→YJK數(shù)據(jù)模型轉(zhuǎn)換

結(jié)構(gòu)構(gòu)件的截面種類繁多，不同的結(jié)構(gòu)，由于使用功能不同，建筑外觀需求不同，構(gòu)件尺寸及截面形狀可能會千差萬別。但考慮到施工過程的標準化、工業(yè)化，構(gòu)件的截面與厚度還是限于一些常用的形式，也方便配筋與設(shè)計。

因此，兩類軟件之間的截面對應(yīng)（對應(yīng)準確與否直接影響模型轉(zhuǎn)換效果）還是比較容易實現(xiàn)的，但部分組合截面或者格構(gòu)式構(gòu)件還是存在轉(zhuǎn)換技術(shù)屏障。6.3.1Midas模型轉(zhuǎn)換6.3結(jié)構(gòu)分析模型轉(zhuǎn)換（2）Midas→YJK數(shù)據(jù)模型轉(zhuǎn)換

6.3.1Midas模型轉(zhuǎn)換圖6-27MidasGen筒倉模型軸測圖圖6-31MidasGen筒倉模型轉(zhuǎn)入YJK后軸測圖6.3結(jié)構(gòu)分析模型轉(zhuǎn)換Sap2000軟件技術(shù)全面，涵蓋了大變形分析、P-Delta效應(yīng)分析、Ritz向量分析、索結(jié)構(gòu)分析、纖維鉸的材料非線性分析、分層殼單元、Buckling屈曲分析、單拉和單壓分析、阻尼器、基礎(chǔ)隔震、非線性施工順序模擬等。Sap2000既可以進行線性和非線性分析，也可以進行靜力和動力分析，堪稱全球范圍內(nèi)最全面的結(jié)構(gòu)分析軟件，也是建筑行業(yè)應(yīng)用最廣的軟件之一。6.3.2Sap2000模型轉(zhuǎn)換6.3結(jié)構(gòu)分析模型轉(zhuǎn)換（1）YJK→Sap2000數(shù)據(jù)模型轉(zhuǎn)換

點選圖6-12主界面上Sap2000轉(zhuǎn)換接口按鈕程序自動完成模型數(shù)據(jù)準備與轉(zhuǎn)換。轉(zhuǎn)換完成后生成Sap2000支持的模型文件，模型文件后綴名為s2k，是可讀的txt格式文件，如圖6-32所示。6.3.2Sap2000模型轉(zhuǎn)換圖6-32Sap2000模型記錄的s2k文件內(nèi)容6.3結(jié)構(gòu)分析模型轉(zhuǎn)換（1）YJK→Sap2000數(shù)據(jù)模型轉(zhuǎn)換

選擇材料之后，在彈出的對話框中點擊“修改/顯示材料”按鈕可以查看該材料的屬性。圖6-36詳細顯示了C30B材料的屬性，如彈性模量、泊松比、線膨脹系數(shù)、剪切模量等。6.3.2Sap2000模型轉(zhuǎn)換圖6-36Sap2000材料的參數(shù)設(shè)置6.3結(jié)構(gòu)分析模型轉(zhuǎn)換（2）Sap2000→YJK數(shù)據(jù)模型轉(zhuǎn)換部分重要工程如國家體育場的設(shè)計與施工難度也是前所未有的，主要表現(xiàn)在造型復(fù)雜，主要的抗力體系由巨大的箱形“扭曲”構(gòu)件組成。涉及到的難度包括：用鋼量的優(yōu)化分析、結(jié)構(gòu)防腐與防火、大跨度風荷載、溫度應(yīng)力、大震彈塑性、節(jié)點焊接與找型、復(fù)雜節(jié)點分析等設(shè)計和施工難點。在Sap2000中完成詳細的施工徐變或內(nèi)外溫差分析后，需要到Y(jié)JK或者PKPM等軟件中進行施工圖設(shè)計時，接口軟件是比較好的模型信息快速轉(zhuǎn)換選擇。6.3.2Sap2000模型轉(zhuǎn)換6.3結(jié)構(gòu)分析模型轉(zhuǎn)換（2）Sap2000→YJK數(shù)據(jù)模型轉(zhuǎn)換

國家體育場項目最終出版的分析報告就達600多頁，如果沒有采用數(shù)據(jù)集成與共享技術(shù)，其重復(fù)勞動量和圖紙耗費量將是相當巨大的。

采用Sap2000→YJK接口可以將Sap2000中建立的帶開合蓋模型導入到Y(jié)JK中，轉(zhuǎn)換效果較好，如圖6-43所示，其中只需要極少量人工修改工作就可以順利完成模型的分析與后續(xù)設(shè)計。6.3.2Sap2000模型轉(zhuǎn)換6.3結(jié)構(gòu)分析模型轉(zhuǎn)換（2）Sap2000→YJK數(shù)據(jù)模型轉(zhuǎn)換

6.3.2Sap2000模型轉(zhuǎn)換圖6-43國家體育場方案設(shè)計階段帶開合蓋模型軸側(cè)圖（a）Sap2000模型（b）YJK模型6.3結(jié)構(gòu)分析模型轉(zhuǎn)換

Etabs英文全稱為ExtendedThree-DimensionalAnalysisofBuildingSystems，與Sap2000類似，同為美國CSI（ComputerandStructuresInc.）公司開發(fā)的結(jié)構(gòu)分析類產(chǎn)品。

其主要的用途是建筑結(jié)構(gòu)的分析與設(shè)計，相對于Sap2000而言，其應(yīng)用范圍要窄一些，分析復(fù)雜問題方面也不如Sap2000那么全面，但比Sap2000更為專業(yè)。6.3.3Etabs模型轉(zhuǎn)換6.3結(jié)構(gòu)分析模型轉(zhuǎn)換（1）YJK→Etabs數(shù)據(jù)模型轉(zhuǎn)換將YJK模型轉(zhuǎn)換成Etabs能識別的模型數(shù)據(jù)，其操作過程和原理與YJK轉(zhuǎn)Midas、YJK轉(zhuǎn)Sap2000基本類同，歸納流程如圖6-45所示。6.3.3Etabs模型轉(zhuǎn)換圖6-45YJK轉(zhuǎn)Etabs模型操作流程6.3結(jié)構(gòu)分析模型轉(zhuǎn)換（1）YJK→Etabs數(shù)據(jù)模型轉(zhuǎn)換

結(jié)構(gòu)分析模型轉(zhuǎn)換是否成功主要從以下兩個方面體現(xiàn)：一是轉(zhuǎn)換信息是否全面，二是轉(zhuǎn)換信息是否準確。轉(zhuǎn)換信息全面與否是指在YJK軟件中建立的模型，轉(zhuǎn)入Etabs中，不會有太多的信息丟失。

轉(zhuǎn)換信息準確是指兩種類型的軟件能描述成一致的內(nèi)容，比如構(gòu)件尺寸等應(yīng)當是完全一樣。但不同軟件不可能保證對所有問題的描述方式做到完全一致，因此，在模型轉(zhuǎn)換時應(yīng)該使兩類軟件所表達的本質(zhì)要一致。6.3.3Etabs模型轉(zhuǎn)換6.3結(jié)構(gòu)分析模型轉(zhuǎn)換（2）Etabs→YJK數(shù)據(jù)模型轉(zhuǎn)換由于Etabs具有在單層、全部樓層、相似樓層（建筑布置一致）中采用平面、立面、三維等方便的建模功能；截面、材料、荷載指定也比較靈活，部分設(shè)計院在Etabs中直接建立起了高層建筑結(jié)構(gòu)分析模型，如上海中心、中國尊等項目。由于需要到Y(jié)JK、PKPM中進行周期等計算結(jié)果復(fù)核或者上部結(jié)構(gòu)、基礎(chǔ)詳細施工圖設(shè)計，將Etabs模型轉(zhuǎn)入功能就顯得比鉸重要。6.3.3Etabs模型轉(zhuǎn)換6.3結(jié)構(gòu)分析模型轉(zhuǎn)換（2）Etabs→YJK數(shù)據(jù)模型轉(zhuǎn)換

上海中心大廈設(shè)計高度為632米，結(jié)構(gòu)高度580米，地下室5層，地面以上124層。是一幢集商業(yè)、停車、會議、辦公、酒店觀光為一體的摩天大樓，與環(huán)球金融中心、東方明珠、金茂大廈一起組成上海市新的建筑天際線。

采用Etabs→YJK接口可以順利將梁、柱、斜撐、墻體、樓板、型鋼、混凝土、荷載等全部轉(zhuǎn)入YJK軟件中，耗時也就數(shù)分鐘，模型信息也非常準確，轉(zhuǎn)入后計算的結(jié)構(gòu)周期等均比較接近，如圖6-48所示。6.3.3Etabs模型轉(zhuǎn)換6.3結(jié)構(gòu)分析模型轉(zhuǎn)換（2）Etabs→YJK數(shù)據(jù)模型轉(zhuǎn)換

6.3.3Etabs模型轉(zhuǎn)換圖6-48上海中心軸側(cè)圖（a）

Etabs（b）YJK6.3結(jié)構(gòu)分析模型轉(zhuǎn)換

Abaqus軟件在非線性（材料、幾何、接觸耦合非線性）的碰撞分析、沖壓成型、流固等多場耦合問題的模擬能力處于世界領(lǐng)先地位。該軟件提供了豐富的單元庫，單元庫包含了全部常規(guī)的結(jié)構(gòu)分析單元，包括點質(zhì)量單元、梁單元、面單元、實體單元，以及連接單元、接觸單元等。

目前Abaqus在國內(nèi)土木工程行業(yè)高端領(lǐng)域的應(yīng)用非常廣泛，但Abaqus的模型創(chuàng)建是最為復(fù)雜的軟件之一，為了使工程師能夠高效將模型在Abaqus中建立起來，YJK也開發(fā)了相應(yīng)的模型數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換接口。6.3.4Abaqus模型轉(zhuǎn)換6.3結(jié)構(gòu)分析模型轉(zhuǎn)換6.3.4Abaqus模型轉(zhuǎn)換圖6-5