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计算模型的设置与生成

🧮介绍与计算相关的概念、参数、功能。

大纲


一、前言

在传统的设计模式中,计算模型与图纸是分离的。而在小迅模型中,二者实现了有机统一。

针对部分复杂的场景,我们更倾向于对计算模型进行简化处理,以此保障计算结果的合理性。

为此,小迅模型配备了丰富的功能模块与参数设置项,可充分满足用户多样化的计算需求。

由小迅模型自动生成计算模型

由小迅模型自动生成满足计算需求的模型

总之,计算模型的形态完全由用户管理与灵活调控,这也正是工程师专业价值的核心体现。

若用户更偏好通过视频形式快速掌握相关操作知识,可点击文末的视频链接查看详情。

二、查看有限元信息

2.1、单线模式

在小迅模型中可直接查看构件的网格线、节点信息。

  • 点击单线模式(旧) --> 显示构件FEA信息
  • 按ESC --> 退出显示

单线模式

单线模式的按钮说明

单线模式

通过单线模式可直接查看有限元模型的形态

2.2、加粗显示

用户如果希望在编辑中高亮计算线,可直接开启CAD的线宽模式。 线宽模式

开启线宽后,将加粗显示构件的计算线

此外小迅还提供了加粗刚性杆的功能。 刚性杆加宽

刚性杆的加粗显示

2.3、刚性杆显隐

在“构件显隐”中可控制刚性杆的显示状态。

刚性杆显隐

在模型中显示刚性杆

在默认情况下当用户缩小视图比例后,刚性杆将自动隐藏。

如果用户希望一直看到刚性杆,则可通过“刚性杆显隐”功能进行设置。

刚性杆显隐

参数设置为1000表示:视图比例缩小1000倍后仍显示刚性杆

三、构件连接

小迅能够实现“正向的”三维设计,本质原因是:

用户在构建真实三维模型时,同步构建模型的有限元信息,进而自动生成对应的计算模型。

3.1、初始设定

我们以下图模型为简单的示例,以此说明小迅初始的设定:

  • 梁墙:计算线同对齐边
  • 柱:计算点同对齐点
  • 刚性杆截面:199*199
  • 导模总参参数默认勾选✔️刚性杆截面同共线梁

刚性杆在连接

构件连接的简单示例

用户可下载图中的实例项目:

👉点击下载:FEA简单实例.zip

👉点击查看:如何导入工程

3.2、细化模型

很显然,初始设定并不一定能满足每一个场景下的计算需求。

所以,我们会在生成计算模型前进行FEA信息的细化工作。

这样既能保证真实三维模型的正确,又能让计算模型更合理。

简化计算模型

让梁墙计算线经过柱计算点,是更符合工程师概念的计算设定。

3.3、管理构件FEA

如何更好地管理构件FEA信息也是用户在实践中不断掌握的技能之一。

接下来,我们将详细介绍设置构件FEA信息的功能:

类型 功能 优势 局限性
自动 轴线FEA 计算线自动吸附轴线 轴线需与构件平行且在构件宽度范围内
手动 设置偏心 可批量设置构件偏心 不可超出构件范围,且复杂场景下仍会出现刚性杆
手动 FEA定位线 完全自由的设置方式 构件被打断时,需要逐段设置

轴线FEA

我们仍以上文中的模型为例,并增加了两条轴线:

  • 在轴线的属性面板中勾选轴线FEA属性(轴线颜色呈紫色)
  • 刷新3D构件
  • 移动构件后,计算点、计算线仍自动吸附在轴线

轴线FEA参照

轴线属性面板中的FEA参数属性

利用轴线FEA参照设置构件FEA

设置轴线FEA属性后,构件的计算线将自动吸附在轴线

设置偏心

设置构件偏心主要通过以下两个功能:

  • 设置柱计算点
  • 设置梁墙偏心

在实际工程中,如何设置偏心需要具体场景具体分析。

我们仍以上文中的模型为例,提供两种常见的思考路径:

思路1:先考虑竖向构件,再考虑水平构件

  • 考虑到竖向构件截面变化的情况,我们以最小截面的中心点作为柱串的计算点
  • 在全视图中设置柱串的计算点
  • 再批量设置梁的偏心 --> 出现超出构件范围提示,选择 --> 单独设置斜梁偏心
  • 由于斜梁的计算线未经过计算点,故出现刚性杆

先设置柱计算点,再调整梁计算线

先设置柱计算点,再调整梁计算线

关联Q&A:

为什么不可设置梁墙偏心超过截面宽度:👉点击查看文档

思路2:先考虑梁墙构件,再考虑柱构件

由上文可知,当设置梁墙偏心受限时,可先设置受限的构件:

  • 设置斜梁的上边线作为计算线
  • 确定柱计算点
  • 最后设置其余梁构件的计算线

先设置梁计算线,再调整其余构件FEA信息

先设置梁计算线,再调整其余构件FEA信息

构件FEA定位线

思路1的场景中,斜梁上边线无法经过柱的计算点。

所以我们可采用更自由的“构件FEA定位线”来设置梁的计算线:

点击按钮 --> 选择单个构件 --> 绘制直线作为构件的计算线

设置构件的FEA定位线

设置构件的FEA定位线

4.1、思路

相较于常规计算软件,小迅模型新增了对齐方式的功能概念。

这一特性时常让初学者陷入纠结,反而降低了建模效率。

实践中发现:若建模过程中考虑因素过多,会大幅增加操作复杂度。

因此,我们建议用户采用 “先几何建模,后计算设置” 的思路开展工作:

先几何建模,后计算设置

同时,我们提供了以下几种建模思路,供用户按需参考:

建模思路 适用场景
思路1:布置时就确定好对齐方式 --> 导模前再设置FEA 适用于建筑条件明确的情形
思路2:任意布置 --> 批量设置居中方式: --> 逐步细化对齐方式与FEA 符合剪力墙结构的建模习惯

4.2、框架结构

在明确的建筑条件下(例如:角柱、边柱、核心筒)时:

  • 布置构件时即确定对齐方式
  • 利用轴线FEA、构件偏心 --> 快速设置构件FEA信息

布置时确定对齐方式,然后再设置构件FEA

布置时确定对齐方式,然后再设置构件FEA

4.3、剪力墙结构

在实践中我们发现:用户对于住宅项目,取200宽梁墙的几何中线作为计算线是常见的选择。

在协同建模中,团队成员可协商统一取200宽的中线作为计算线。

  • 第一步:捕捉底图的点,快速构件。

随意捕捉底图的点,进行快速布置梁墙构件

布置时无需关注对齐方式,随意捕捉底图的点,进行快速布置

  • 第二步:在完成布置后,批量设置居中对齐 --> 计算线同时调整。

批量设置对齐方式:居中

批量设置对齐方式时,选择构件后,直接双击右键,切换到居中对齐。

  • 第三步:在修改截面前,仅调整对齐方式,保留计算线。

仅调整对齐方式,保留计算线

相当于先确定计算线,后确定对齐方式。

📢特别说明:

批量设置对齐方式后,注意检查模型的节点位置。

用户可通过拉伸命令Stretch快速调整。

拉伸构件节点

利用拉伸命令快速调整节点位置

五、生成计算模型

接下来,我们将介绍与生成计算模型相关的几个重要参数。

5.1、构件不参与计算

用户可自主设置,将不需要参与计算的构件排除在计算模型之外。

我们列举了常见的使用场景以及对应的操作方法:

使用场景 操作方法
图中表达但不参与计算的构造柱 用户可按柱类型大样来进行建模,大样自动不参与计算
某些跨度很小的梁不参与计算 指定构件:不参与计算
加(改)建项目,需要多模型计算、包络配筋 创建专门导模剖切框,并隐藏不参与计算的构件,按视图导模

关联Q&A:

5.2、刚性杆截面同共线梁

在小迅模型中,当梁墙计算线未经过柱计算点时会自动创建刚性杆。

为了更贴近用户以往手工建模的方式,我们提供了一个参数:刚性杆可转为梁构件

刚性杆截面同共线梁

在导模总参界面中的参数设置

刚性杆截面同共线梁

刚性杆截面同共线梁的参数说明

5.3、忽略竖向偏移

用户可设置有竖向偏移的构件在计算模型中是否平楼面。

使用场景 操作方法
构件级的设置 指定构件的导模标高
楼层级的设置 按楼层导模,并在列表中选择是否忽略标高
工程级的设置 在导模总参界面中进行设置(如下图)

导模总参-忽略竖向偏移

导模总参界面中忽略竖向偏移的设置

5.4、忽略偏心值

用户可设置构件的偏心值是否带入计算模型中。

使用场景 操作方法
构件级的设置 指定构件:忽略水平偏心
工程级的设置 在导模总参界面中进行设置(如下图)

导模总参-忽略偏心

导模总参界面中忽略偏心的设置

5.5、合并楼层

用户可将小迅模型中的不同楼层进行合并,成为计算模型中的一个标准层。

与计算相关的视频汇总如下:

分类 标题 摘要
热门Q&A 导出的计算模型有问题? “柱悬空或重叠”的处理以及如何管理FEA信息
热门Q&A 与计算相关的建模要点 解答住宅模型导入YJK无法计算的问题
住宅建模 讲解模型检查 住宅项目(剪力墙结构)导模前的模型检查要点
小迅课堂 小迅与YJK的丝滑兼容(一) 如何生成一个简洁合理的计算模型
小迅课堂 小迅与YJK的丝滑兼容(二) 同上
老黄直播 柱计算点 柱计算点的设置逻辑
老黄直播 真实模型与分析模型 高质量的真实模型可以诱导出各种需求的分析模型
老黄直播 构件偏心 构件偏心的合理运用以适应当前计算软件的局限性
老黄直播 设置偏心 设置偏心避免距离很小的节点
老黄直播 轴线FEA 轴线FEA在实际工程中的运用
老黄杂谈 小迅疑问之刚性杆 系列长视频,适合刨根问底的用户
老黄杂谈 刚性杆引发的血案 系列长视频,适合刨根问底的用户

更新日期:2025年12月23日