基于Dynamo进行混凝土梁高效建模与结构计算的方法与流程

本发明涉及工程设计，尤其是涉及基于dynamo进行混凝土梁高效建模与结构计算的方法。

背景技术：

1、现阶段，混凝土结构梁的承载力计算需依靠技术人员进行手算或者在二次开发软件中进行建模后批量处理计算，这对技术人员的水平和软件的适用范围都有着较高的要求，整体设计流程繁杂，设计效率低，不仅耗费大量的时间、人力和物力，还存在易出错等设计痛点。

2、在当下的工程设计中，利用bim系统进行三维设计已成为主流模式，而dynamo软件是一款依附于autodeskrevit软件之上的开源可视化编程插件，提供了一种在revit中处理几何信息的全新方式，集成为revit内置的可视化编程工具，可辅助快速实现参数化设计、数据管理以及性能分析。因此本发明提出了基于dynamo进行混凝土梁高效建模与结构计算的方法。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供基于dynamo进行混凝土梁高效建模与结构计算的方法，通过将cad图纸与dynamo程序结合，简单快速地建立混凝土梁三维模型，并基于dynamo程序编写结构设计逻辑与计算规则，实现承载力的计算，从而简化设计流程，提高了建模效率和结构计算的准确性。

2、为实现上述目的，本发明采用了基于dynamo进行混凝土梁高效建模与结构计算的方法，包括以下步骤：

3、s1、基于dynamo进行混凝土结构梁自动建模，具体为：

4、s11、处理cad图纸，保留梁边线图层与梁标注图层，将图纸导入revit中构件所在标高平面；

5、s12、运行获取cad中混凝土梁程序，按照提示输入内容，导出保存混凝土梁的excel文件路径；

6、s13、批量创建混凝土梁，在生成的excel文件中手动添加截面对应尺寸，并另存为新文件；

7、s14、运行批量创建混凝土梁程序：选择要创建的混凝土梁和excel文件，导入截面类型尺寸的excel文件，按照在revit中生成的表格录入构件截面类型；

8、s2、运行混凝土结构梁建模程序，进行结构梁建模；

9、s3、结构构件承载能力计算：计算混凝土结构梁抗剪承载力和混凝土结构梁抗弯承载力。

10、优选的，混凝土结构梁建模程序流程为：

11、1)利用select model elements节点，选中cad图纸；

12、2)利用cad.curvesfromcadlayers节点和cadtextdata.fromlayers节点，分别筛选cad图纸中的梁边线和梁图层数据；

13、3)利用curve.pointatparameter节点和geometry.distanceto节点，计算出梁边线的中点距离；

14、4)利用list.sort节点将梁边线距离按由小到大进行排序，筛选出距离最小值，将距离最近的梁边线进行两两组合；

15、5)利用vector.bytwopoints节点和geometry.translate节点，绘制出上述组合梁边线的中心线，并将其作为后续创建结构梁模型的位置线；

16、6)将cadtextdata.textvalue节点与cadtextdata.originpoint节点组合，获取上述梁名称文字插入点，与梁中心线进行匹配；

17、7)利用geometry.closestto节点，将梁名称插入点和梁中心线通过距离最近的特征方式进行匹配；

18、8)通过familytype.name节点，将梁名称与revit中梁族类型进行匹配；

19、9)最后利用structuralframing.beambycurve节点，通过梁中心线和梁族类型，在revit中自动创建出对应的结构梁类型。

20、优选的，步骤s3中，混凝土梁抗剪承载力计算程序流程为：

21、s301、在revit中给结构梁族类别添加共享参数，参数字段为：混凝土强度等级、箍筋钢筋牌号、箍筋直径、箍筋肢数、箍筋间距、抗剪承载力；

22、s302、运行dynamo程序，批量导入excel中的计算参数，选择所有需要计算的结构梁模型并获取其计算参数，制作混凝土强度等级与钢筋牌号的数据参数字典；

23、s303、利用code block节点计算截面控制条件vu1和承载力控制条件vu2，并通过list.maximumitem节点，在vu1和vu2中选取最大值vu；

24、s304、计算出受剪承载力，通过element.setparameterbyname节点，分别赋予对应的结构梁模型，再将计算数据导出到excel文件中。

25、优选的，步骤s303中，

26、截面控制条件vu1的编写公式为：

27、hw/b≤4时，vu1＝0.25*βc*fc*b*h0

28、hw/b≥6时，vu1＝0.2*βc*fc*b*h0

29、当4＜hw/b＜6时，按线性内插法确定vu1

30、n＝0.25-((a0-4)/(6-4))*(0.25-0.2)

31、vu1＝n*βc*fc*b*h0；

32、承载力控制条件vu2的编写公式为

33、ρsv＝asv/(b*s)

34、当ρsv＜0.24*ft/fyv时，vu2＝αcv*ft*b*h0；

35、当ρsv≥0.24*ft/fyv时，vu2＝αcv*ft*b*h0+fyv*asv*h0/s。

36、优选的，步骤s3中，混凝土梁抗弯承载力计算程序流程为：

37、s311、在revit中给结构梁族类别添加共享参数，参数字段为：混凝土强度等级、纵筋钢筋牌号、受拉钢筋数量、受拉钢筋直径、受压钢筋数量、受压钢筋直径、弯矩承载力、受拉钢筋配筋率、是否超筋；

38、s312、运行dynamo程序，批量导入excel中的计算参数，选择所有需要计算的结构梁模型并获取其计算参数，制作混凝土强度等级与钢筋牌号的数据参数字典；

39、s313、利用code block节点，通过编写公式asl＝n*pi*dst*dst/4分别计算受拉钢筋和受拉钢筋截面面积，根据混凝土强度等级自动选取计算参数α1，β1；

40、s314、通过code block节点，判断超筋状态，计算受弯承载力及受拉钢筋配筋率ρs＝asl/ac；

41、s315、通过element.setparameterbyname节点，将受弯承载力、超筋状态及受拉钢筋配筋率，分别赋予对应的结构梁模型，再将计算数据导出到excel文件中。

42、优选的，步骤s313中，基本计算参数的编写公式为：

43、ξb＝β1/(1+fy/(0.0033*es))；

44、计算受压区高度x，通过运算节点判断x与2as’的大小，as’为受压钢筋至受压边缘的距离；

45、x＝(fy*asl-fy*asy)/(α1*fc*b)。

46、优选的，步骤s314中，受弯承载力的计算考虑三种情况：

47、情况1：x<2as'时，不超筋，受弯承载力为：

48、mu＝fy*asl*(h0-as’)/γ0；

49、情况2：ξb*h0≥x≥2as'时，不超筋，受弯承载力为：

50、mu＝α1*fc*b*x*(h0-0.5*x)+fy*asy*(h0-as’)

51、情况3：x>ξb*h0时，超筋，设x＝ξb计算，受弯承载力为：

52、mu＝α1*fc*b*h0*h0*ξb*(1-0.5*ξb)+fy*asy*(h0-ca)。

53、因此，本发明采用上述基于dynamo进行混凝土梁高效建模与结构计算的方法，实现的有益效果为：

54、本发明通过将cad图纸与dynamo程序结合，可以简单快速的建立混凝土梁三维模型；并且基于dynamo程序编写结构、设计逻辑与计算规则，实现承载力计算；简化了设计流程，可以直接的体现出结构形式，精准、快速的提取模型结构数据，提高了建模效率和结构计算的准确性。

55、下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。