[发明专利]一种基于Revit-OpenSEES的钢筋混凝土框架结构抗震分析方法

权利要求书

1.一种基于Revit-OpenSEES的钢筋混凝土框架结构抗震分析方法，其特征在于，步骤如下：

S1、在分析前处理模块中，从Revit的BIM模型向OpenSEES进行有限元模型转换，完成模型转换后，进行抗震分析设置和输出设置；

S2、在分析后处理模块中，对OpenSEES输出的分析数据进行分组、整理和提取，以图、表或文档等形式进行展示和输出；

S3、在分析后处理模块中，根据OpenSEES输出的混凝土和钢筋应变数据对结构进行地震损伤二次分析，以确定OpenSEES无法直接得到的结构各构件地震损伤等级；

S4、在分析后处理模块中，将关键的结构地震损伤信息自动储存到Revit结构模型中，作为BIM数据用以协同分析工作以及建筑全寿命周期的结构分析和信息管理；

S5、在地震损伤可视化展示模块中，通过三维视图对地震损伤状态进行展示，或者通过VR软件进行虚拟漫游。

2.如权利要求1所述的基于Revit-OpenSEES的钢筋混凝土框架结构抗震分析方法，其特征在于，步骤S1具体步骤如下：

节点转换：提取Revit结构模型中的分析节点及相应坐标，通过编号类提供编号，获取整体楼板的中心坐标和以梁为分隔线分隔出来的每一块局部楼板的中心坐标；

约束设置：筛选需要施加底部约束的节点，利用已经获取的各层楼板中心点，定义每层的楼板约束；

材料设置：按照OpenSEES分析所需要的材料力学信息在Revit中开发设置功能，在材料设施时，在Revit结构模型中读取材料的类型，然后将设置好的力学参数按照材料类型匹配给模型中的相应材料；

截面设置：对于截面的钢筋纤维，在Revit模型中读取钢筋的坐标和材料属性，并转换为相应的TCL命令流；而对于混凝土纤维，则需要先在截面进行纤维网格划分，通过选择截面两个正交方向的纤维数以生成混凝土纤维；针对构件截面，利用Revit二次开发技术开发的数据提取算法自动提取钢筋的材料信息、钢筋的相对位置信息、混凝土的材料信息、混凝土划分网格数；

单元设置：梁和柱单元的设置界面分开用以对梁和柱设置不同的单元类型；

竖向荷载设置：对于梁、柱和墙等构件的竖向恒荷载，通过读取Revit模型的几何数据和材料类型信息自动计算得到；对于楼、屋面的恒、活载，分别按照双向板和单向板的荷载传递规则以线荷载的形式自动传递到支撑梁上，并按照重力荷载代表值的组合规则确定各楼层的竖向荷载；将自动计算得到各楼层的重力荷载代表值，按照节点所分配的受荷面积再分配给各个节点；

输出及分析设置：包括静态输出设置和界面输出设置，静态输出设置是在后台代码中预设节点位移、单元剪力输出命令流，为后续分析提供基本数据；界面输出设置是使用者在前端界面的对话框中进行目标记录类型选择、设定输出形式、选择保存路径、确定是否开启时间序列、选择节点、选择输出数据类型，程序会自动生成相应的TCL命令流；根据OpenSEES程序的分析规则和参数设置要求，分别进行模态分析、重力分析、动力时程分析和Pushover分析；

分析调用：在输出TCL命令流的同时，直接在Revit平台调用OpenSEES进行有限元分析。

3.如权利要求2所述的基于Revit-OpenSEES的钢筋混凝土框架结构抗震分析方法，其特征在于，截面设置中利用Revit二次开发技术开发的数据提取算法自动提取所需信息，具体流程如下：

(1)利用元素收集器FilteredElementCollector、类别过滤器ElementCategoryFilter和函数WherePasses过滤纵筋；

(2)筛选属于同一个构件的纵向钢筋；

(3)记录每个纵向钢筋的相对于截面的坐标，构件截面的X方向记录钢筋的Y、Z坐标，Y方向记录钢筋的X、Z坐标；

(4)获取钢筋的直径，利用圆面积计算公式，计算每个纵向钢筋的横截面积；

(5)编写混凝土纤维生成函数CreateConcreteFiber()，将截面尺寸、截面X方向纤维数和截面Y方向纤维数作为参数传入函数，计算出截面相应的混凝土纤维坐标；

(6)将Familysymbol ID、钢筋材质ID、钢筋尺寸、混凝土材质ID等唯一属性组合成该截面的匹配识别码，防止重复获取不同构件的相同截面。