TEKLA STRUCTURES与PDMS三维工作平台衔接的研究

摘 要 本文对PDMS三维设计软件与土建结构设计软件Tekla Structures间的衔接进行了研究，分析了经常使用的几种衔接方式，并分析了各种衔接方式的优缺点。并提出了最终的解决方案，通过接口开发，直接将双方的模型，无障碍导入另一个三维设计软件中，并且可以接着继续编辑，做设计和修改，这才是最终解决方案。目前，开发成果已经初步使用，效果很好。

关键词PDMS；TEKLA STRUCTURES；衔接；接口开发

中图分类号TP39 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2014）118-0217-02

随着三维设计软件在工程设计中的应用越来越广泛，三维设计软件的优缺点也越来越清晰的显现。PDMS三维设计软件在国内的应用越来越普遍，大家对PDMS的优缺点也很清楚。只有弥补了PDMS三维设计软件的不足才能发挥PDMS三维设计平台的优势，让三维设计更好的为工程服务。PDMS三维设计软件的不足，在结构专业方面显得更为明显，所以结构设计人员不愿意使用PDMS软件来做三维设计，他们更愿意用好用的专业设计软件TEKLA STRUCTURES（后面简写为TS）来设计。PDMS与TS的衔接是我们研究的重点。

1 PDMS在结构设计及出图中的不足

1）PDMS在结构专业的设计中，对钢结构框架的设计比较方便和快捷，但是在钢结构的节点的设计方面就显得不足，而且不能自动出节点图，对于结构专业来说，出不了节点图，只是给别的工种搭舞台，做碰撞检查和综合；

2）在出结构专业图方面就更显不足，结构专业往往需要投入大量的人力去修改从PDMS项目中出来的图纸，修改的工作量快赶上在Auto CAD中直接设计的工作量，这样对结构专业来说，使用PDMS没有多少优势，所以结构专业设计人员使用PDMS的积极性不强；

3）结构专业对于环形墙要出展开图，在PDMS中根本完成不了，而且在出孔洞和埋件图也不是很好，后续修改工作量很大。软件没有结构配筋功能；

4）软件界面友好度一般，建模效率低。默认输出信息较少，若需要更多信息，则需专门开发，软件间模型转换困难，信息缺失较多，但是可以导出文本，可根据需要从文本中提取相应信息。

2 TS软件的优缺点

2.1 TS软件的优点

TS软件的优点主要体现在：

1）结构专业能够很方便的搭建钢筋混凝土和钢结构及多种节点，能够很方便的建各种各样的墙，在墙上开洞和建埋件。TS还提供全面的智能节点库，节点范围从用于钢结构模型的端板、角钢夹板、管道支撑、以及楼梯和扶手，到用于混凝土模型的梁、柱、基础配筋节点，一应俱全。 用户很容易进行修改深化；

2）TS中建好的模型可以直接出图，只需花很少的人力进行调整，可进行结构配筋，有种类比较多的节点类型，能自动出图。能出各种展开图。并且对于埋件的锚筋也能很好的解决。在土建结构设计方面功能比较强大。

3）TS三维模型直观，并且出图能够很方便转换成Auto CAD图纸；

4）TS的自动碰撞校核可以帮助设计人员最快的发现并通知修改。

TS软件的缺点主要体现在：

1）TS和Auto CAD的理念一致，没有专门的后台数据库来存放三维模型的信息和内容，存在一个文件中；

2）TS可以多用户同时在一个模型上工作，目前来说，用户权限管理不像PDMS这么严谨和规范。不能多用户多专业协同设计；

3）TS是专业设计软件。在机构设计方面界面友好，建模效率高，默认输出信息丰富，基本涵盖常用信息，针对特殊信息开发容易。

3 TS与PDMS的融合方式

TS与PDMS的融合方式有多种，具体为：

1）利用PDMS软件平台提供的OpenSteel接口将TS模型输入到PDMS中

在PDMS软件平台中提供了OpenSteel（后面简写为OS）接口，可以将TS钢结构模型输入到PDMS中。需要购买OS模块后才能使用。具体步骤为：

（1）将TS中的钢结构模型导出为SDNF格式的文件；

（2）在PDMS中需要建立相应规格的用户自定义属性（截面库和材质库），并且建立相应的Map关系对照表；

（3）使用PDMS软件中的OS接口，将TS模型输入到PDMS中，最后将导入的模型移到PDMS中相应的管理结构层下即可。

采用这种方式的优点为：在TS中建好的模型可以直接导入PDMS中，在PDMS中各种参数信息和坐标都是准确的，可以直接编辑，接着做后续的设计或修改。

采用这种方式的不足是：只有形体比较规则，能够用Map表进行对应的部分才能够进入，对于不规则的墙、配筋、弯管、孔洞或锚钉等，则无法完成转换，并且模型的丢失需要人工去核查，丢失的模型还需要重新建立；并且TS中的用户自定义属性也无法完成转换，这就需要在PDMS中重新输入这些信息；导入的模型在PDMS中会自动放到默认的SITE下面，需要按照PDMS的层次规划好层或模型，分成多个部分导入。

2）将TS中的模型以DGN的方式导入到PDMS中

DGN格式的模型要导入PDMS中，首先需要购买AVEVA的PDMS ImPLANT-I接口软件，然后在安装好的ImPLANT-I软件中，将DGN格式的文件转换成*.mac的文件，然后将*.mac的文件导入PDMS所在的层次中即可。

这种方式的优点为：模型不会丢失，各种不规则的形体都能导入PDMS中，可以用来占位和进行碰撞检查。

这种方式的不足：这种方式导入的模型，不能进行编辑，不能进行后续的设计和修改，模型中各种不规则的形体实际上是用很薄的薄板BOX围起来各种不规则形体的外表面，该格式导入的模型存在一个问题，即该模型从外观看是实体模型，但实际上，组成该实体模型的边界面均由厚度是2mm的BOX对象拼接而成的，因此实际上该模型从外观看起来是“实心”的，但实际上却是“空心”的。由于描述边界的对象是多个厚度为2mm的BOX对象，模型会存在很多点，不能用来进行精确定位，当其它专业用该模型定位时，捕捉对象极有可能捕捉到不正确的点，这对设计工作而言存在一定隐患，并且效率也会大大降低；只能进行占位和碰撞检查用。在TS中用户自定义属性：包含材质、编号、房间号、孔洞编号等用户自定义信息不能导入。而且，以DGN方式进入PDMS项目中，一个小型设备所占据的空间都特别大，不到1Mb的模型，转换后进入PDMS中，可能变成50Mb以上，大量模型导入后，严重影响模型的运行速度。

3）将PDMS中的模型以DGN的方式导入到TS中

如果土建结构专业用TS专业设计软件进行设计，管道、暖通和电缆托盘用PDMS进行设计，分阶段进行综合，采用的方式是将管道、暖通和电缆托盘的PDMS模型以DGN的形式导出然后导入TS中，与土建和钢结构进行综合，综合完在各自的软件中进行修改；同时将TS中土建和结构的模型以DGN的形导出来，然后通过ImPLANT-I软件，将DGN格式的文件转换成*.mac的文件，然后将*.mac的文件导入PDMS中进行综合。这种方式比较灵活，采用自己的优势软件进行设计和修改，建模和修改模型的速度会比较快。这需要各工种进行综合的时间跨度越小越好，以免因为跨度时间长，造成大面积的碰撞。

4）通过开发PDMS与TS接口根本解决间模型互相导入

通过开发最终解决PDMS与TS间模型互相导入的问题，这是比较好的方式，具体的方式是：

（1）在PDMS中提取相应的TS需要的信息（包括模型的位置尺寸信息和用户定义的信息），通过程序转换成TS的格式，用程序直接写入TS中，以这样的方式进入TS的模型可以直接进行编辑和修改；

（2）在TS中提取模型相应的PDMS需要的信息（包括模型的位置尺寸信息和用户定义的信息），通过程序转换成PDMS认可的TXT文本格式，用程序直接写入PDMS中，以这样的方式进入PDMS的模型可以直接进行编辑和修改。

目前，已有该类软件出现，它是使用AutoLisp语言编写。该软件目前主要是针对核电领域建筑结构专业开发的。可将该软件可转换对象基本涵盖了所有PDMS中的实体模型，该软件内置了多个核电设计特有的用户定义属性，可将墙板、预埋件、孔洞编号、房间号等常用编号传入PDMS中；自动检查编号是否重复并在文件中做出提示；可将需要转换的模型对象自动按照核电三维设计工作程序中规定的层次关系和名称转入到PDMS中。

这个接口的开发，对开发人员的要求比较高，需要对PDMS和TS这两种软件都比较熟悉，同时对管道、暖通、电缆托盘和土建结构都比较熟悉，才能开发出比较好用的产品。并且，这种方式是提取相应的信息（包括模型的位置尺寸信息和用户定义的信息），编辑成对方接受的形式来建立模型，而不是采用机械的方式将两种软件的模型进行相互转换，这样可以避免模型转换过程中数据的丢失。

4 TS与PDMS的融合方式建议

在实际的工程项目中，在PDMS与TS接口软件没有开发出来之前，建议采用DGN互导的方式进行三维设计，这样各专业可以使用自己优势的软件进行三维设计和修改，并且后续的出图等，各专业在建模中，能够看到其它专业的模型情况。在各专业建模比较集中的时期，可以一周综合一次，有时候一天一综合都是合理的，如果模型大量已经进入了，只是有专业零零星星在建模和修改，这样可以两周或一个月综合一次都可以。就算出现碰撞，去修改的量也不大。所以采用这种方式最主要的就是建立合理的综合时间表和各专业相互沟通的机制。

如果PDMS与TS接口软件开发出来，则可以通过接口程序按照要求规定时间，如每天下班后或其他时间把相互间的模型导入对方的软件之中，这样各专业能够及时和准确的了解其它专业的模型情况，随时调整自己的设计，节省时间，少走弯路。

5 结论

PDMS和TS两种三维设计软件，有各自的优缺点，合理的将这两种软件的优点结合起来，弥补这两种软件的不足，搭建一个适合设计院自己的三维设计平台，这样才能在工程项目中发挥三维设计的优势，更好的为工程项目的全生命周期服务，提高三维模型的利用率，节省人力物力，提高工作效率。

参考文献

[1]罗小华.中国核电工程有限公司.TS土建钢结构模块工作程序.

[2]罗小华.ACP1000土建结构PDMS三维设计程序.中国核电工程有限公司.

[3]TEKLA STRUCTURES 技术手册.Tekla公司.