文章来源：中天施工技术

    01.方法介绍

    结构的受力计算及分析是保证技术方案安全实施的一项重要工作。常用的计算方法依托于品茗建筑安全计算软件，但该软件仅适用于常规结构部位，如果遇到较为特殊或复杂的结构构造，计算过程极其繁琐。而专业的有限元软件，如ABAQUS、ANSYS、Midas等，虽然可以对整体结构进行快速复核验算，但学习门槛较高，需要进行专门的培训。

    利用RobotStructuralAnalysis进行Revit结构模型有限元分析可以解决复杂部位的计算问题，而且本方法简单、易学，实现BIM模型的一模多用。下面我们通过某项目的高空支模钢平台来对方法进行介绍。

    ▲钢平台三维模型图

    02.应用方法

    1）创建模型

    首先根据结构平面图设计支模架布局，并利用品茗建筑安全计算软件核定该布局满足支模架架体的施工安全，后依据该计算书内的横距、纵距设计钢平台钢梁走向布局。

    依据绘制好的钢梁平面布置图，再利用Revit结构样板创建结构模型，同时设置好钢材强度参数及钢梁截面，其中斜撑可利用斜柱创建。

    ▲结构模型创建

    2）约束条件创建

    利用分析菜单栏下的边界条件工具，对结构模型各个端部添加约束。约束类型分为点、线、面；约束状态分为固定、铰支、滑动以及用户自定义，其中用户自定义的约束状态可对Rx、Ry、Rz、Ux、Uy、Uz共六个自由度进行分别定义，以确定该支座处的实际状态。

    ▲结构模型创建

    3）荷载加载

    由于本次结构模型有限元计算的荷载取值均来自品茗建筑安全计算软件的计算书，该取值已为设计值，故不需对其进行荷载组合。

    ▲荷载取值

    单击分析菜单栏下的荷载按钮，根据实际情况选择荷载类型。本次计算由于计算的是钢管传递的荷载，故选择点荷载。然后在属性栏内修改该点荷载的力及力矩，依据上图所示，即左右两侧立杆为0.4KN，梁下立杆为10.899KN。

    ▲荷载加载

    接下来利用轴网辅助，在需要加载荷载的位置以施加相应的荷载。

    ▲已加载荷载的结构模型

    4）检查及复核

    单击项目浏览器三维视图下的分析模型视图，进入该视图进行荷载检查。

    ▲分析模型视图

    通过过滤器快速检查所有杆件的设置是否正确。例如杆件两端的约束释放，这里控制的是杆件端部的约束类型，若设置错误，则计算也会出现错误；同时检查整体结构模型是否有未进行连接的独立结构等。

    ▲释放/杆件力选项

    确定结构模型无误后，单击分析菜单下的结构分析按钮，单击确定后，即可在RobotStructuralAnalysis内查看该结构模型。

    ▲发送结构模型至RobotStructuralAnalysis

    ▲RobotStructuralAnalysis内结构模型

    5）结构计算及复核

    完成模型传导后，单击分析菜单下的计算按钮，即可完成结构计算。单击结果下的杆件彩图或杆件示意图，可查看结构计算结果。同时利用Midas软件与该计算结果进行对比，两者结果基本相同。

    ▲结果查看选择截面

    ▲带结构变形的Fx分力分析图

    ▲Maidas挠度分析图

    若计算结果超出允许范围，则可以在Revit内修改工字钢梁截面、强度等参数后，重新导入RobotStructuralAnalysis进行计算，直至满足相关规范要求。这样我们就可以相对较为快速地确定钢平台的搭设参数。

    ▲钢梁族截面选择

    03.总结

    利用Revit进行三维结构建模，后导入RobotStructuralAnalysis软件，并利用其对结构模型进行有限元分析的方法，能提供一个可靠的计算结果，并且该计算模型可重复利用，通过修改结构模型的参数，快速得到最优解，极大地减少了我们的工作量。同时该方法也大大降低了有限元分析计算的入门门槛，使有限元分析成为我们日常工作中的一个强力工具。

    供稿：中天二建

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