利用STAAD进行先进的结构分析，并借助OpenSTAAD实现自动化工作流，将建模时间缩短95%
打造具备气候适应力和恢复力的未来
为助力沿海城市社区提升应对气候变化和灾难性超级风暴的能力，Arcadis一直致力于推进多项防洪减灾项目。其策略将坚固的防洪排涝系统与创新解决方案相结合，例如多功能防洪堤、景观宜人的雨水广场以及活力盎然、以社区为核心的滨水公园。Arcadis首席工程师Musthafa Shaju表示："遭遇过气候变化和像飓风桑迪这样的超级风暴之后，这类项目变得越来越重要。"通过采取前瞻性策略来提升水资源灾后快速恢复和适应变化的能力，Arcadis旨在缩小规划与实施之间的差距，并通过全球项目实践，推动提升城市水资源灾后快速恢复和适应变化能力这一目标的实现。
过去两年间，其工程团队在美国多个城市完成了三项大型防洪管理项目，这些项目需要设计海岸防洪体系的关键组成部分，包括多个防洪闸门、防洪墙和整体式结构。为优化防洪减灾项目交付成效并持续提升水资源灾后快速恢复和适应变化的能力，Arcadis启动了专项计划，旨在快速推进防洪结构的分析建模工作，以简化设计和建模工作流并实现标准化。
耗时的人工流程
针对这三项项目，Arcadis共设计了20个防洪闸门、25个防洪墙和整体式结构，整个设计过程不断重复且十分耗时。Shaju表示："工程师们花费了大量时间对这些结构进行分析建模。"以典型防洪闸门模型为例，完成其建模可能需要耗时8到16小时。他补充到："再次施加结构荷载也需要耗费类似时长。"这三座城市的防洪结构设计共计耗时约1000小时，其中仅施加结构荷载就占据总工时的25% 。
基于这三项项目的实践经验，加之因气候变化及海平面上升，预计未来防洪管理项目将大幅增多，Arcadis清楚地认识到，设计标准化和自动化势在必行。他们需要更加高效的自动化解决方案，以迅速、直观且准确地交付结果。要加速防洪结构设计，需要先进的结构建模和分析技术。
自动化与标准化结构设计
为了替代在STAAD中通过手动建模创建分析模型的流程，团队采用了STAAD的API------OpenSTAAD，其基于Microsoft Excel的用户界面来实现数据输入。这一集成的数字化解决方案实现了防洪闸门与防洪墙从模型创建到施加荷载的全流程自动化。Shaju表示："关键在于我们获取了详细的OpenSTAAD技术文档，因此能够充分利用STAAD的自动化功能。"Excel为终端用户提供了熟悉的平台，并且内置完善的数据输入验证功能。基于Excel的优势，并将其与详细的OpenSTAAD技术文档相结合，Arcadis成功编写出了STAAD自动化代码，最终打造出安全可靠的开发应用程序。
Arcadis利用Bentley软件，逐步实现了防洪闸门人工建模自动化，最终实现分析模型一键生成。Shaju 表示："我们进一步探索了软件中荷载、荷载工况和组合创建的应用，并成功实现了这些过程的自动化。"Aecadis将该解决方案扩展到其他防洪管理结构的建模和分析当中，例如他们开发了适用于迭代分析的自动化数字化工作流，以验证带有预应力支撑的摆动闸门的挠度控制，实现了99.5%的目标精度收敛。
数字化赋能高效交付与可持续发展
Bentley技术助力团队高效协作，提升了基础设施的交付效率和运营绩效。相较于传统方法所需的16至32个小时，基于Bentley的解决方案将分析建模时间缩短了95%。Shaju表示："借助自动化解决方案，我们能够一键生成摆动闸门和防洪闸门的分析模型；只要输入正确的几何参数，STAAD模型在几分钟内就可以完成创建。"模型的一致性和准确性进一步为质量保证和质量控制节省了一到两个小时的时间。Shaju表示："这有助于及时交付项目，其中部分项目包含10多项此类设计。"
通过部署多种数字化设计自动化工作流，Arcadis加速了前期设计进程，显著提高了防洪管理和减灾项目的效率，缩短了周转时间。先进的结构分析与自动化工作流程的成功实践推动团队对这些流程进行评估和改进，以用于未来项目，从而提供可持续的解决方案，保障城市水资源灾后快速恢复和适应变化的能力。Shaju总结道："我们团队基于此次开发的现有经验，正在持续开发其他自动化工具并推广这些举措。"