《我国建筑工程领域结构cad软件的质量和标准化问题》由会员分享，可在线阅读，更多相关《我国建筑工程领域结构cad软件的质量和标准化问题（5页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第九届全国建筑工程计算机应用学术会议论文集黑龙江哈 尔滨1 9 9 8 我国建筑工程领域结构G A D 软件的质量和标准化问题 丘国雄丘惫德 楷 广东惠阳建筑设计院)( 青岛建筑工程学院) 【 摘要】 本文在总结我国建筑 r 程领域结构C A D软件质量和标准化问题经验的基础上，论述了建筑工 程领域结构 C A D软件质最和标准化问题的重要性、现状和对有关问题的看法 一、问题提出 按照国家建筑法， 建筑活动是指各类房屋建筑及其附属设施的建造和与其配套的 线 路、 管道、 设备的安 装活动 据统计，我国高层 建筑每年约建1 0 0 0 万扩 ， 其主 体结构每 年 约投资百 亿元，加上各种低层住
2、宅、商 场、 教学、 医疗、 金融、 邮电 及各 种工业建筑，主 体结构的 投资每年约数百 亿元。 除房rt建 筑外， 广义的建筑包括:铁路、公 路、港工、水 利水电、核电、海洋石汕平台等在内的工程建设领域，主体结构每年投资数千亿元，其规 模之大，居世界首位。 设汁是工程的灵魂，是龙头。设计 的质量 直接影响 着土程建设的技术、经济、 安全和 质量。 在当今 信息化的时代，呀呈 设计的质量在很大程度上 取决于工程建 设领域C A D 技术 的发展。总结我国上程建设领域C A D 软件的质量和标准化问题，对 于工程设计，乃至对工 程建设的 发展具有 重要的社会 效益和经济效 益， 而首先探讨建筑
3、工程领域结构C A D 软件的 质量和标准化问题，不仅是直接涉及工程结构安全与经济的重大问题，而且对工程建设领 域C A D 软件的质量和标准化 乃至 建筑业的计 算机应用的质 量和标准化起到带头作用和促 进作用。 二、国内外建筑工程领域结构C A D软件的质量和标准化现状 我们所讲建筑工程领域结构C A D 软件的质量和标准化是指软件的开发、 验收、 供应和 维护中 应遵守有关的N际、国家法规， 应符合统一的基本要求，应符合有关的技术规范。 质量管理和质量保证标准应采用 T S 0 9 0 0 。 一 3在软件开发、 供应和维护中的使用指南，依 此，看看国内外建筑工程领域结构C A D 软件
4、质量和标准化的现状。 首先看看$外四个大型微机有限元系统 ( F E A S )，美国 S w a n s o n A n a l y s i s S y s t e m , I n c . A N S Y S , A l g o r , T n c 的A L G O R , S t r u c t u r a l R e s e a r c h&A n a l y s i s C o . 的 C o s m o s / M和澳大利亚G A D C o m p u t i n g P t y . L t d 的S T R A N D等四个 F E A S 。它们的 41 3 第九届全国建筑工程
5、计算机 应用学术会议论文集 黑龙江 4哈尔滨 1 9 9 8 价格分别为U S 8 l 0 0 0 0 ( 5 . 0 V )、9 6 0 0 ( 9 5 V )、8 5 0 0 ( 1 . 7 V )和 3 0 0 0 ( 6 , O V ):人机交互 性均为优秀: 数据与图 形交换功能 在A u t o C A D 等9 个， 8 个，7 个和6 个C A D 系统中实现: 单元库分别有1 8 个，1 5 个，1 5 个和 1 1 个: 材料库有多向 I 页 异性、 碎材 料等8 种， 7 种， 7 种 和5 种。求解器库分别有1 3 个，1 3 个，1 1 个和5 个。显然这些系统均符合
6、国际 上有 限元 分析的基 本要求，符合有限元法的基本原理， 这些软件公司 均使用了 T S 0 9 0 0 0 - 3 ，并 得到了 质量 认证。 如果那个系统不符合这些要求， 则其应用将受到影响。 如以前 在我国曾 奎 分流行的A D 工 N A - F E A S , 由于 其缺乏强有力的前后处理功能和良 好的人机交互 性， 其应用 将十分有限。 在工程结构专 用的C A D 软件方面，有的C A D 软件有两 万种纲材、木材的材料特性库， 有的C A D软件按照 A C T( 美国结构0房屋建筑规范)或 .A I S C( 美国钢结构规范)编制，桥 梁设计有B r i d g e D
7、e s i g n e r 软件，尤其是 纲结构C A D 软件，从整体分析到构件计 算、连接 计算，直到加工制作是一个完整的C A D系统和C A E系统 上 述C A D 软件的 统一 要求是: .优秀的人机界面，完全的C A D 式操作环境和前 后处理功能 .优秀的数据 与图形输入输出交互功能 .突破D O S系统6 4 0 K 的限 制，充分利 用微机的扩展内 存， 提高运算速度，有无限的 解题规模 .强大的分析功能，丰富的单元库和求解器 .高质量的结果图示图 形以及通过各神流行的点阵、 喷墨和 激光打印机、 绘图机输出 .优异的软件使用和售后技术支持服务 有关专家认为， 我国 T .
8、 程设计C A D已大面积推厂应用其发展是从结构计算、结构计 算中的前后处理和结构 C A D及其系列化开始，建筑结构C A D 软件口前在设计单位应用最为 普遍，效果也最好。 大连理工大学工程力学研究所开发的结构分析有限元程序-J I G F E X和北京大学力学 和工程科学系结构工程软件中心开发的微机结构分析通用程序-S A Y 8 4 ,足当前我国国产 的两个功能最强、质量最好的有限元分析程序，具有较为丰富的单元和先进的求解器。 J I G F E X 已多次 经过国家、省、部委有关部门组织 F 的鉴 定， 广泛应用于土木、 造船、 机车 车辆、高层建筑、桥梁等上程领域，解决了大量设计生
9、产中的实际问题，但尚未商品化。 S A P 8 4 在国内己有6 0 。 多 个用户， 己计算数 卜 个工程实际课题， 全套软件价格约U S $ 5 0 0 0 , 但这两 个软件在单元库、 材料库、 求解a g 库等方面都不如上述的美I ! 个F E A S , 更重要的 是未经质量认证。 清华大学土木系编制的弹塑性时程分析程序N T A M S ，为多串集中质量模型，考虑楼板 变 形和多塔结构， 湖南大学结构工 程研究所编制的 N D C A D - R C框剪结构非 线性时程分析系 统， 采用分段变刚度弹塑 性杆件单元模型，大连理工大学工程力学系编制的弹塑性时程分 析 程序，为串并联多
10、质点系 模型，能够考虑多塔楼底盘对结构地h反应的影响。 这些软件 的 特点是采取了标准的构件恢复力特性曲线，分析方 法是公 认的， 分析结果是可信的，但 均未商品化。 41 4 第九届全国建筑工程计算机应用学术会议论文集 黑龙江 哈尔滨 1 9 O 8 中国建筑科学研究院 P K P M C A D Z : 程部开发的P K P M系列C A D 软件有以一 特点: .各种结构C A D 软件集生 成最好， 包括楼层平面结构C A D , 楼梯C A D ,砖混C A D , 底框墙砖房C A D ,多高层R C结构 C A D ,高精度有限元框支剪力墙C A D ,钢结构C A D ( 6
11、0多种截面类型)、基础 C A D , f- 应力结构计算与绘图曾 .高层建筑结构空间 有限元分析与设计 软件S A T W E .壳兀 墙元模型， 模型最好 多高 层R C 框架、 框剪、 剪力 墙, 框筒、 筒中筒、多束筒结构的分析 A剪力为壳儿，是右四节点等参壳元基础上构造的通用墙元 楼板模型:。整体平面内无限刚，适用于常规结构 L ) 分 块平而内几I1 刚， 适用于多 塔、错层结构 。分块平面内无限刚，并 带有弹性连接板带，适用于 楼板局部开大 洞， 塔间 上部相 边的多 塔结构等 d 弹 性楼板，适用十特殊楼板结构 转换层厚板为侧维实体兀恒、活载分别加载 模拟施工加载计 算分析功能
12、强，运算速度快 A弹胜动力时程分析扭转藕连的振型分解反应谱法 .建 筑各专业C A D 软件集成最好 有建 筑结构、 给排水、电 气、 采暖、 通风、 概预算。 .优秀的人机界面和前后处理切能.数据与图形交互功能 .图形输出，振型图，楼层地震力，地震剪力.弯矩.位移配筋图等比较齐全 .软件使用和代后技术服务好 该软件为I A I 内6 0 0 0 多家设计单位引进采用，并已 销往新加坡， 马来西亚， 韩闷， 越 南等II I 和香港特区. 全部软件 价格约II S S 1 0 0 0 0 . 我国建筑工程领域结构 以D软件的质量和标准化水平不断提高，但与发达国家相比 与我国建筑工程的发展和设计
13、 工作的需求相比，还有相当的差跄，这主 要是: 1 . 低水平 的重复开发 现象严重 我国建 筑C A D 软 件的 编制和开发单 位有几十 家，但能 形 成建筑C A 。 系列，质量和标准化较好的只 有P K I M C A D 系列一家。开发R C 高层建筑结构 C A D 软 件的有几家，但结构计算模型和绘图方 法大同小斤 为T B S A 编制绘图部分有几家， 但只有机械部设 计研究院等单位开发的P T E M C A D ( 高层与多 层R C 建筑结构平面 整体表示方 法计 算机辅助设 计系统)是国家建 筑标准设计图集 9 6 6 1 0 1 配套软 件。 其它几家的软件不 够成熟
14、或大同小异。开发地基幕础C A D 软件有几家，除P K P M 系列和T B S A F 外，其它几家 不是与T B S A接日，就是不成熟，推厂小了 2 . 结构C A D 软件不配套，除P K P M系列 外， 有的C A D软件只有计算，没有绘图， 有的 只 有R c 结构，没有纲结构，有的只 有 部结构， 没有基础 3 . 各专业c 胡软件未配套，除P K I M系 列外，有的以 建筑C ,4 。 软件或结构C A D 软件打 头， 想使各专业( 川 ) 软件配套 但能力不 足， 始终未能很好配套。 4 . 结构C A D软件有的地方小符给构设计规范，如有的软件恒、活载不分，地震力放
15、大 ( 调蔡)系数为 1 . (1 2 . 0 ( 0 , 8 - - L.5 )。构件截面内力的调整系数等不符合规范规定。 41 5 第九届全国建筑工程计算机应用学术会议论文集 黑龙江 哈尔滨 1 9 9 8 三、 建筑工程领域结构C A D软件的质量和标准化的若干思考 江泽民同志指出:“ 中国人应该 站在软件开发 的前列”。 有关专 家指出:“ 软 件产业 将成为我国 2 1世纪国民经济的支柱产业”。作为国民经济支柱产业的建筑业中的软件产 业，更应站在软件开发的前列。 国家发布标准 G B / T 1 9 0 0 0 . 3 - 1 9 9 4 质量管理和质量保证标准第三部分:G B /
16、T 1 9 0 0 1 - I S 0 9 0 0 1在软件开发， 供应和维 护中的使用指南和行业标准 建设 领域计算机软件工程 技术规范 J G J / T 9 0 - 9 2 0月的是为了 提高 软件的质量，使我国的软件与国际标 准化接轨， 对此，我们有如下的考虑: 1 . 结构C A D 软 件中的结构计算必须符合力学规 律。 如 土力学， 弹性力学， 弹塑性力学， 国内外都是一致的。 结构计算的力学模型尽可能的符合结构的实际受力和变形特征，而不 致有过大的误差。在计算力学快速发展的今天，强调结构计算的复杂费时而过分简化，造 成结构计算上的 过大误差或不明不白， 不是 技术上的先 进而是技术上落后，在这方面我们 是有深刻教训的。 2 . 所有建筑结构 C A D软件必须符合国家现行的各种结构设计 规范和规程， 在结构计 算、 构造措施和施工图 绘制方面均应如此。 特别在结构计 算力面， 它涉及到m家和人民生 命财产的安全问题，是关系到工程结构安全与 经济的重大问 题， 任何软 件开发单位无权
