Revit Structure轉盈建科軟件的數(shù)據(jù)分析與研究

楊 平

(福建省建筑設計研究院 福建福州 350001)

隨著CAD和計算機網(wǎng)絡技術的不斷發(fā)展，工程建設行業(yè)正在經(jīng)歷向建筑信息模型(BIM)的變革，BIM(Building Information Modeling)建筑信息模型是以建筑工程項目的各項相關信息數(shù)據(jù)作為模型的基礎，進行建筑模型的建立。它具有可視化，協(xié)調性，模擬性，優(yōu)化性和可出圖性五大特點。該技術是當前建筑工程設計領域一項較先進的技術，深受業(yè)主歡迎。與建筑、設備專業(yè)不同，結構專業(yè)在BIM三維信息應用中的發(fā)展一直較慢，究其原因，主要是由于當前的BIM結構軟件主要以建模為主，缺少建模后的計算分析功能，導致結構工程師在BIM中建立的模型無法繼續(xù)應用到實際設計中。Revit Structure是當今BIM三維信息技術應用中結構專業(yè)較常用的軟件，該軟件已開發(fā)了建模和輸入荷載功能;盈建科是由北京盈建科軟件技術有限公司開發(fā)的一款結構有限元分析計算軟件，具有強大的分析計算和施工圖繪制功能;如果能夠把Revit Structure所建立的三維模型導入盈建科，在盈建科中進行計算分析及施工圖設計，就可以成功的把BIM三維技術與結構計算聯(lián)系起來，打通BIM技術在結構設計領域應用的關鍵環(huán)節(jié)。盈建科軟件開發(fā)了在Revit Structure平臺下的數(shù)據(jù)接口，為模型的導入提供了可能。本文主要研究從Revit Structure將三維模型導入盈建科軟件中的技術應用。

1 Revit Structure轉換 YJK

盈建科專門開發(fā)了Revit接口補丁程序，該程序在盈建科網(wǎng)站主頁中提供免費下載，安裝該補丁程序后，在Revit Structure菜單欄中會出現(xiàn)“YJK數(shù)據(jù)接口”菜單，如(圖1)所示:

圖1 Revit Structure菜單欄中的YJK數(shù)據(jù)接口

本文將選用一個建筑工程實例，在Revit Structure中進行三維建模，然后將該模型導入盈建科軟件，在盈建科軟件中進行后續(xù)荷載及計算參數(shù)的輸入并進行計算，將計算結果與該工程原有的PKPM計算結果進行對比。

選用工程為莆田秀嶼區(qū)司法業(yè)務用房，該工程共5層(局部小屋面6層)，總高度約25m，建筑平面長59.5m，寬17.7m，總建筑面積2828.5m2，主要建筑用途為辦公用房。該工程結構采用鋼框架結構，鋼框架柱采用焊接H型鋼柱和焊接箱型柱，鋼框架梁與次梁采用熱軋工字鋼。

圖2 Revit Structure建立的三維結構模型

按照原結構設計，在Revit Structure中進行了三維建模，模型如(圖2)所示。

將模型導入盈建科軟件的步驟如下:

(1)選取Revit Structure菜單“YJK數(shù)據(jù)接口”中的“生成YJK文件”，會彈出如(圖3)的對話框:

圖3 生成YJK文件數(shù)據(jù)文件菜單

(2)在“導出選項”選項卡中選擇導出數(shù)據(jù)的路徑，同時選擇導出的基本構件為柱和梁。

(3)在“數(shù)據(jù)匹配”選項卡中將Revit Structure的構件截面數(shù)據(jù)與YJK的截面數(shù)據(jù)進行匹配，如(圖4):

在Revit Structure建模中，通過自定義族來建立H型鋼截面。該自定義族中，H型鋼上下翼緣和腹板的參數(shù)分別是B1、B2、H、tf1、tf2和 tw，將這幾個參數(shù)名稱填入到選項卡“YJK構件定義參數(shù)”中對應截面參數(shù)的欄目中，然后在“Revit族類型”中的“焊接H型鋼”欄用鼠標右鍵選擇“匹配完成”，就可以把該欄下各種截面的H型鋼自動匹配為盈建科參數(shù)數(shù)據(jù)。柱的數(shù)據(jù)匹配過程與梁相同。

(4)數(shù)據(jù)匹配完成后，就可以點擊“確定”，程序會自動在之前選擇的目錄中生成一個后綴為“.ydb”的盈建科數(shù)據(jù)文件。

圖4 生成YJK文件數(shù)據(jù)文件菜單

圖5 Revit Structure導入盈建科中的模型

(5)轉換完成后，進入盈建科軟件建模界面，在該界面菜單欄上部的圖形按鈕中選擇“導入外部文件”按鈕，選擇之前生成的“.ydb”文件，就自動將Revit Structure模型轉入到盈建科中，轉入后的盈建科模型如(圖5)所示。

2 YJK模型與PKPM模型的比較

將Revit Structure模型轉入到盈建科后，就可以在盈建科中輸入荷載，設定計算參數(shù)，繼而進行結構計算。該工程之前已采用PKPM計算軟件進行了結構設計，在盈建科中，按照之前PKPM軟件中輸入的荷載和計算參數(shù)進行輸入和計算，將得出的結果與原PKPM結果進行比較，用以驗證從Revit Structure導入模型到盈建科中的準確性。兩個軟件計算模型均采用桿系單元進行計算，計算結果的對比如(表1～表4)所示:

通過(表1～表4)的比較可以看出:兩個計算模型所計算出來的結構各層質量和總質量基本一致，結構前三個基本周期以及各層地震剪力也幾乎沒有差別，質量、周期和地震剪力的誤差均在2%以內。風荷載下各層剪力的誤差在5%左右，這主要是由于YJK與PKPM計算風荷載時采用的迎風面寬度不同。通過質量、周期及剪力的比較，可以判斷，從 Revit Structure建立并導入YJK的模型基本正確，從Revit Structure導入YJK的轉換過程也是可信的。

表1 PKPM與YJK結構質量比較

表2 PKPM與YJK結構周期比較

表3 PKPM與YJK風荷載剪力比較

表4 PKPM與YJK地震作用下結構剪力與剪重比比較

3 結論

通過上面實際工程的建模和轉換，基本打通了從Revit Structure建模并導入YJK的關鍵環(huán)節(jié)，也為后續(xù)各種復雜工程的BIM信息協(xié)作提供了新的方法和思路。但是，該轉換程序也存在著某些不足，在此提出幾點拙見希望后續(xù)版本可以有所改進:

(1)轉換程序目前只能轉換梁和柱，無法轉換樓板，這樣在Revit Structure中建立的樓板就無法導入YJK，需要在YJK中重新輸入。

(2)Revit Structure已可以在模型中輸入荷載，但轉換程序同樣無法轉換荷載，后期必須在YJK中重新輸入荷載，增加了重復輸入的工作量。

(3)目前對于工字鋼等異形截面，需要在Revit Structure中自建族，然后在轉換程序中將自建族的參數(shù)與YJK的截面參數(shù)手動配對。希望YJK能夠提供常用的異形截面的統(tǒng)一族，當在Revit Structure中采用該族建模后，轉換程序能自動識別配對，無需手動配對。

綜上所述，在Revit Structure中建模并導入YJK中計算是一種結構三維BIM信息化建模的新方法，該方法經(jīng)初步驗證是可行的。同時，該方法還需要更多工程實例的驗證及轉換程序的升級改進。

［1］YJK建筑結構設計軟件－模型及荷載輸入［Z］.北京:盈建科軟件有限責任公司.2012.7.

［2］盈建科結構設計軟件系統(tǒng)－Revit數(shù)據(jù)轉換接口［Z］.北京:盈建科軟件有限責任公司.2012.5.

［3］Autodesk Revit Structure 2010官方標準教程［Z］.Autodesk，Inc.