[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

说明书

一种基于Revit‑OpenSEES的钢筋混凝土框架结构抗震分析方法，属于土木工程技术领域。技术方案：从Revit的BIM模型向OpenSEES进行有限元模型转换，进行抗震分析设置和输出设置；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；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；将关键的结构地震损伤信息自动储存到Revit结构模型中；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。有益效果:本发明实现了BIM常用软件与有限元分析程序的集成，实现了直接基于BIM模型的钢筋混凝土框架结构抗震分析和损伤评价，为结构抗震分析能够参与BIM的协同工作提供了一种解决方案。

技术领域

本发明属于土木工程技术领域，涉及一种基于Revit-OpenSEES的钢筋混凝土框架结构抗震分析方法。

背景技术

目前，BIM技术在国内外的土木工程领域发展迅速，但各种主流BIM软件的功能有限，一般要通过IFC标准在建筑各专业软件之间进行数据转换，以实现基于BIM的数据共享和协同工作。

随着城市化的发展，地震对经济发展和人民生活的潜在威胁越来越严重，所以对建筑抗震理论及方法的不断发展和完善尤为重要。目前，基于BIM的建筑结构抗震设计和分析的研究和应用仍处于起步阶段，BIM与结构抗震分析软件间的模型转换仍局限于几何信息和材料简单信息的转换，而对于竖向及水平荷载、分析单元等信息还需要在结构软件中进行设置。并且多数研究工作仍没有实现BIM与抗震分析功能的集成。如何将建筑结构的设计、分析和评价等功能集成于BIM平台，以实现直接基于BIM的共享数据和协同分析是进一步研究所需解决的问题。

发明内容

为了解决抗震分析技术BIM集成的技术问题，实现直接基于BIM建筑结构模型的抗震分析与评价，本发明提供一种基于Revit-OpenSEES的钢筋混凝土框架结构抗震分析方法，实现在Revit软件中可以直接进行材料属性、构件截面、分析单元、荷载工况以及分析和输出等的设置，并调用OpenSEES程序进行钢筋混凝土框架结构的弹塑性抗震分析；在Revit软件中以图形、表格和数据文件形式直接输出OpenSEES程序的分析结果；在Revit软件中可以通过三维模型视图和虚拟漫游的方式展示钢筋混凝土框架结构的地震损伤结果；在Revit软件中可以自动存储分析得到的关键地震损伤信息，并可以通过结构构件属性表查看对应不同地震水平下的损伤信息。

技术方案如下：

一种基于Revit-OpenSEES的钢筋混凝土框架结构抗震分析方法，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，进行抗震分析及输出设置；

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。

进一步，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；