[原创]：钢结构软件数据交换格式SDNF简介

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钢结构软件数据交换格式SDNF简介
摘要  对钢结构软件的数据交换格式SDNF予以介绍
关键词   SDNF 数据交换 钢结构软件

THE INTRODUCTION OF STEEL STRUCTURAL SOFTWARES’ DATA EXCHANGEMENT FORMAT SDNF
KEY WORDS SDNF CIS/2 Steel Softwares

从上个世纪六七十年代至今，国内外涌现了一大批与建筑结构相关的软件，这些软件大多从属于分析设计、详图、预算报价、加工制造、安装等各个环节中的一个或几个。不同的用户选择了不同的软件，并且非常希望这些软件之间有足够的接口，以便最大限度减少重复劳动，减少错误。
目前，国内开发的建筑结构软件的数据格式大多数不对外公开，软件之间的数据交换非常困难。这既不利于用户选用不同的软件对某建筑模型进行相互校核，也不利于设计、详图、加工等这一系列密切相关的环节间的紧密合作。这种“方言混杂”的局面在上世纪九十年代之前的欧美等发达国家也曾经存在过。但是自从各软件开发商逐渐支持格式公开的SDNF格式或CIS/2格式后，各软件之间的数据交换变得容易了很多。
SDNF(Structural steel Detailing Neutral Format)是上世纪九十年代中期由美国的Intergraph公司为建筑钢结构设计而开发的一种交换格式，目前有2.0和3.0两个版本。
CIS/2是二十世纪九十年代由欧盟立项发展起来的一种钢结构的数据交换方案。
从实现方式层面上看，SDNF是基于文件的数据交换格式，有点类似DXF格式，是由一个个的属性描述段（packets）组成；而CIS/2是基于数据库技术实现的，比SDNF格式要复杂的多。
从包含的信息层面上，这两种格式也有比较大的差别：
        CIS/2认为一个杆件在不同的阶段有不同的形式，比如，安装阶段的某根杆件，在分析阶段是由多根杆件组成的；而SDNF格式则认为在其生命周期之内，所有杆件的形式是不会改变的。
        SDNF中的坐标系是唯一的，一般是笛卡尔坐标系；而CIS/2中还允许相对坐标系，除了笛卡尔坐标系外，还支持柱坐标系等。
        在SDNF中，连接节点的位置只能位于杆件端部，而在CIS/2中，节点位置是任意的。
CIS/2包含了从分析设计、到详图、到加工、一直到安装的整个生命周期所需要的信息，远比SDNF中的信息要广泛地多。
目前常见的与建筑结构相关的软件对这两种格式的支持情况如下表所示（各软件不同版本可能会有所出入），除了上海蓝科钢结构技术开发有限公司开发的MTS系列软件支持SDNF2.0格式之外，大部分国产软件的“开放之路”还很漫长：

SDNF3.0共有六段（Packet）数据来描述钢结构，以下逐段介绍：
Packet 00 - Title Packet
………………
………………
Packet 10 - Linear Member Packet （直杆）

packet 10的一个完整例子:
Packet 10
"feet" 1
00100020 8 0 1 "beam" "" 0
"W12X50" "A36" 90.0 0 0
0 0 1.0 10 0 72.7500 10 12.5 72.7500 0 0
0 -.25
0 0 0 0 0 -1.0000
0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 1 1
0 "" 3 "11/18/01" "13:12" "12/01/01" "8:00" 1 0
12 00100008 00100013 0 12 00100235 00100245 0 0 1 2 3
0 3 0.083333 4 1 1.125000 14.500000
1 2 0 0 0 0

如果钢结构分析设计软件能把上述信息按照SDNF格式导出来，那对于一般的详图公司而言，就可以大大减少那些浪费在重新在详图软件中建模的时间，而且可以提高准确度和工作效率，即便结构工程师重新修改了结构布置和杆件截面，详图公司也可以很轻松地按照工程师导出的最新的SDNF文件来完成后续的节点详图的工作。
另外，SDNF中还有对连接板、对孔洞、对杆件荷载、连接节点、格栅板、弧梁的描述，限于篇幅，本文不再赘述，相关内容可参照SDNF标准中的以下条款：
Packet 20 - Plate Element Packet Version 3.0
Packet 22 - Hole Element Packet Version 3.0
Packet 30 - Member Loads Packet Version 3.0
Packet 40 - Connection Details Packet Version 3.0
Packet 50 - Grid Packet Version 3.0
Packet 60 - Arc Member Packet Version 3.0

俗话说“一流企业卖标准”，在还没有成为一流企业之前，不妨先跟一流企业制定的标准接轨。一个大国应该有开放的胸襟，去迎合先进的标准，将文件格式保密甚至改来改去让二次开发商无所适从的闭关锁国的方式不是独霸市场的尚方宝剑，王安电脑的灰飞烟灭、基于AutoCAD的二次开发在国内大行其道等等无数的案例表明，开放、公开、先进才是近悦远来、振臂一呼应者云集的必要条件。
当然，我们也可以借鉴这些先进的标准，去制定一个更符合中国国情的数据交换格式，尽早改变目前国产钢结构软件之间“老死不相往来”的“军阀割据”的局面。

参考文献
1.        Chuck Eastman and Frank Wang，Comparison of Steel Detailing Neutral Format(SDNF) and CIMsteel Version 2 (CIS/2), Pearson Education,Inc. ，2000
2.        http://www.cis2.org/index-bak.htm