第一章 功能简介
第一节 功能特点
SPASCAD采用了带有z坐标的真实空间结构模型输入方法,适用于各种类型的建筑结构的建模,为PMSAP三维结构分析提供了前处理功能。
一.程序界面
V3.1版本开始,程序界面更新为RIBBON风格,和之前版本有较大区别。RIBBON风格的界面功能更加直观明了,同时提供了上下快捷工具栏,方便全局功能调用。
程序主界面如上图,包含主窗口,标题栏,RIBBON工作区,快捷工具栏上,快捷工具栏下,提示行,命令行和最下面的状态栏。
主窗口,是交互建立模型的地方。
标题栏显示了当前打开工程的名称,以及保存的路径。同时提供了主DLL的程序路径和编译时间,左侧提供了保存工程命令。
RIBBON工作区包含的命令项,有常用工具栏,网格输入,构件布置,荷载布置,特殊构件,结构计算,结果查询,基础接口,工具。主要命令都放置在工作区并用RIBBON风格排布,这种方式层级少,调用命令的速度快。
快捷工具栏上包含了常用的全局命令,包括切换楼层,选择,显示,测量工具命令。
快捷工具栏下包含了各项显示开关,undo,redo,存盘,查找命令。
提示行,有很多命令在执行过程中,需要用户交互操作,这些信息经常会在提示行给出提示,以明确各个命令的具体含义及操作方法。
命令行,输入交互命令。比如在输入网格时,通过键盘输入坐标值来确定网格端点位置。
状态栏,给出当前屏幕坐标,捕捉开关等提示。
二.基本功能
SPASCAD对于结构模型的描述是通过建立结构构件的定位网格和节点,再在网格和节点上布置构件和荷载,最终形成结构的空间结构模型。再通过设定细部参数,完成力学模型的完整定义,并最终完成结构的计算分析。
下面,简单介绍一下结构建模的基本功能。
(1)网格输入: | 通过绘制直线、节点等建立结构的整体空间定位网格线。这些网格线可以是与墙、梁、支撑等长的线段,当有其它的网格线和其相交时,程序会自动计算,对该网格线进行分割,自动完成网点形成功能。除了基本的网格线功能,软件还提供了很多放样工具,对于具有一定规则的空间网格线特征,如轴对称、空间平面对称等,可以使用这些放样工具快速输入网格线。 网格输入提供了设置工作基面的功能,可以把空间模型输入简化为平面模型输入。 |
(2)快速建模: | 快速建模功能将有参数化特征的结构物、构筑物进行了整理,形成用输入参数的方法定义结构模型的办法。快速建模功能提供了塔架、空间桁架、网架、广告牌、通廊、支架等形式,根据用户的需求,对于参数化模型输入的结构物、构筑物类型还会进行扩充。 |
(3)杆件布置: | 用于布置各种结构构件,分别按柱、梁、支撑、墙板等布置。在结构建模中,不同类型的构件,在图中用不同的颜色显示。在对结构进行分析计算、构件设计时,将会按照不同的构件类型,并遵守规范中对柱、梁、支撑、墙板等不同构件的设计要求进行分析。构件相关的编辑操作也集中在这里,例如抗震等级、指定材料(包括用户自定义材料)。 |
(4)荷载布置: | 进行定义和布置荷载。除了恒荷载、活荷载等规范中要求考虑的荷载工况外,用户还可以根据需要,定义任意多组自定义的荷载工况,自定义荷载工况的操作方法和常规工况的方法完全相同。针对自定义的荷载工况,还添加了自定义荷载工况组合功能。 温差荷载。为解决当结构几何尺寸很大时,当对温差工况敏感时,提供了解决方案。软件允许用户定义任意多种温差工况,并对每种温差工况单独设定调整系数。在结构计算分析中,对温差工况进行了完备的组合方案。 |
(5)约束布置: | 可以在这里输入结构的固定节点、自由节点、约束节点(用户自定义约束常数)等信息。可以设置构件端部的铰接信息,滑动支座信息。 |
(6)显示设置: | 提供信息显示的相关操作。可以对网格节点、构件、荷载、约束等图形和文本信息进行控制是否显示。用户可以选择打开/关闭这些功能。 |
(7)层号指定: | 提供了指定标高分层的功能,适用于有楼层的多、高层结构。楼层和层高信息用于设计结果的输出。 |
(8)结构计算: | 提供和结构计算相关的操作。软件集成了结构计算方面的内容。并将PMSAP和计算结果显示功能集成到SPASCAD中,形成了集成化(IDE)的软件操作环境。 |
(9)基础接口: | 提供了空间结构接力JCCAD的数据接口。在这里将整个空间结构按照物理位置和用户的定义,由程序预先生成基础数据,再由用户交互修改后,传给JCCAD使用。 |
(10)导入导出: | 可以导入PMCAD模型,导入AutoCAD网格线,导入门式刚架、温室的三维模型。可以导入用于钢结构详图设计软件STXT使用的模型。 |
三.适用范围
下面通过PMCAD三维建模和SPASCAD三维建模方法的简单对比,说明SPASCAD的功能特点和适用范围。
(1)PMCAD按层模型输入的方法
PMCAD结构建模软件负责建立整栋建筑的模型数据,是PKPM结构设计系列软件的入口和核心。其结构建模的主要特性可以概括的归纳为以下四个方面:
1)分层建模,统一组装。在有些建筑中,层的概念十分清晰,结构设计一般以层作为基本单元,PMCAD的建模也是以层为单位进行的。PMCAD结构建模时的层称为【标准层】,当结构中多个楼层的平面布置和荷载完全一致时,这几个楼层只需定义为一个标准层。当所有标准层的信息均输入完毕后,则需通过楼层组装,将已有的标准层连接到一起,完成整体的建模。组装成整体模型的楼层称之为【自然层】,每个自然层都有对应的标准层。
2)轴线网格节点定位构件。绘制结构平面图时需先绘制各构件的定位轴线,同样,PMCAD建模时也需要先建立轴网,再在轴网上进行平面布置。PMCAD模型中构件的布置信息主要依附于轴网,后续大量的模型关系分析、构件空间对位、归并等工作实际上都是以其所在的节点和网格信息作为重要依托的。
3)在平面上建立三维模型。PMCAD中在各层布置结构构件的操作主要是在平面图上进行的,这使布置操作最为直观快捷,例如布置一根柱只需指定一个节点,布置一片墙只需指定一段网格。另外正投影平面图也更符合设计人员的习惯。但对于PKPM后续软件所进行的结构整体分析和设计而言,则要求模型是与实际建筑一致的三维模型。PMCAD通过为每个楼层指定层高将平面拉伸为三维模型。
4)荷载输入统一管理。结构荷载信息统一在PMCAD中录入,包括恒载、活载、风荷载、吊车荷载、人防荷载。荷载自动导算和拆分合并,楼面荷载分配至梁、墙上及荷载竖向传导至基础的过程由程序自动完成。
PMCAD的建模方式对于大多数建筑结构都是适应的,而对于倾斜构件和错层、越层等结构则提供了一套完备的标高参数进行建模,从而较完整的实现了在平面上建立三维模型的效果。
(2)SPASCAD按照空间模型输入的方法
SPASCAD采用了真实空间结构模型输入的方法,适用于各种建筑结构,弥补了无法划分楼层的结构,PMCAD不能建模的问题。与PMCAD比较,其主要特点有:
功能比较 | SpasCAD | PMCAD |
1)建模方式 | 空间建立真实结构模型; 所有构件通过空间网格线定位; 例如布置柱、梁构件时必须选择一个网格线;布置一片墙或者楼板必须选择一个闭合区域。 | 按照标准层输入,楼层组装; 构件通过网格线和节点定位; 例如布置一根柱只需指定一个节点,布置一根梁、一片墙只需指定一段网格。 |
2)模型编辑 | 可选择局部或整体作为【选择集】; 在选择集中输入网格节点,布置构件、荷载。 网格线节点包含X,Y,Z三个坐标分量,只有在定义了工作基面后,才可以采用X,Y两个坐标分量; | 选择【标准层】 在标准层中输入网格节点,布置构件、荷载; 网格线节点包含X,Y两个坐标分量,Z坐标靠楼层高度和标高来确定。 |
3)使用范围 | 任意空间结构。例如机场候机楼、火车站、体育场馆、空间桁架、塔架等结构;包括能用PMCAD建模的结构。 | 适合用层模型建立的结构,例如多、高层民用建筑。 |
从以上简单比较来看,SPASCAD提供了真正空间建模的途径,应用范围要更广泛一些。
第二节 调用锁
1、SPASCAD和其他软件配合使用
SPASCAD能够和多种软件配合,完成结构模型的输入、分析工作,合理地利用各种软件的优势,提高用户的工作效率。
(1)与PMCAD/STS配合: | 对于部分规则的建筑结构,SPASCAD可以导入PMCAD/STS的结构模型数据。用户可以利用PMCAD/STS概念简单,输入快捷的特点,先在PMCAD/STS输入模型的规则部分,然后导入到SPASCAD中,补充输入复杂部分。 |
(2)与Auto CAD配合: | SPASCAD可以直接导入Auto CAD的DXF文件,然后把这些导入的的网格线作为布置构件的定位网格线。如果用户对Auto CAD熟练,就可以在Auto CAD中输入结构模型的定位网格线,并导入到SPASCAD中,再在SPASCAD中增加其它结构模型信息。 |
(3)与PMSAP配合: | SPASCAD的模型可以接力“复杂空间结构分析与设计软件PMSAP”完成结构分析和设计 |
(4)与JCCAD配合: | SPASCAD可以接力“基础设计软件JCCAD”完成基础设计。 |
2、调用锁
和过去版本不同,V31版本将锁调用过程集成在一个命令中。”PMSAP计算”命令执行PMSAP32位程序,按优先级依次调用PMSAP,S1,STS锁,同时S1,STS锁限制在8层。PMSAP计算(64)”命令执行PMSAP64位程序,调用PMSAP锁。
第三节 运行环境与使用限制
SPASCAD对网格数量没有特别的限制,每种截面种类目前限制在600个。当进入程序时杆件数量超过3000个,默认自动打开简化杆件显示,以提高载入速度,这个设置可以在显示参数中修改。
当前版本只支持直线网格,弧线采用多段直线模拟放样。
建议采用1G以上主频的CPU,内存采用1G容量以上,虚拟内存相应调大。

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