基于BIM技術的裝配式結構設計方法探析

楊君華

中國市政工程華北設計研究總院有限公司

基于BIM技術的裝配式結構設計方法探析

楊君華

中國市政工程華北設計研究總院有限公司

BIM技術有著非常突出的優點，但不可否認的是，在具體的結構設計中，BIM技術仍然有著不足之處。本文根據筆者對BIM技術的熟悉了解，結合具體實例，圍繞“基于BIM技術的裝配式結構設計方法探析”為主題，結合實際情況，對BIM技術進行了全面而深入的分析研究，希望能夠對BIM技術的結構設計中起到一定的幫助，并供讀者參考。

BIM技術；裝配式結構設計；方法探究

1 BIM軟件簡析

在以Revit參數組為基礎的情況下，本文提出了裝配式結構設計系統。事先整理好圖紙，在此基礎上使Revit的參數族生成，并將其放入應用系統庫之內，是對裝配式設計結構研究的重要目的。在完成對系統族庫的設計之后，使用“橄欖山”快模軟件來對設計進行深化，這就使Revit軟件得到了成效的提升。不僅僅在用戶創模方面起到了巨大的便利作用，而且還使建模的效率得到了顯著提升。通過Revit族管家這一功能版塊，使族庫系統目錄得到生成和深化。然后系統對結構進行拼裝程序，拼裝結束后，將其導入至結構設計軟件中加以研究。應用的結構分析軟件的版本為SAP2000。這款軟件的功能更加完善，結構設計工程師使用起來駕輕就熟，由此為很多行業領域的結構設計提供了優良的分析引擎與科學實用的設計工具。

2 關鍵環節和案例

2.1 構件參數化環節

具體分為兩步:①對常規構件的信息參數進行查找與搜索。用B級六角頭螺栓為例，分析研究常規構件的參數化過程；②統計信息的工作完成后，即編制參數族。主要操作流程為:將Revit軟件打開——將新建族用鼠標點開——選擇一個合適的模板——通過族信息完成編輯工作。這里要注意的是，在選擇模板的時候，必須要通過Revit的用途，來選定相關的模板文件。其在實際工程項目中可結合具體的情況和條件作出適當的調整與改進。

2.2 設計和開發BIM深化族庫系統

為了提高調用構件的速度，實現快速裝配結構構件的目的，需對BIM深化族庫系統進行開發與設計，由此生成系統族庫文件目錄。通過橄欖山快模軟件對族系統設計加以深化的，因此首要的一步就是在Revit軟件安裝橄欖山插件。一般情況下，可以點擊“橄欖山”快模中的族管家模塊來完成對BIM深化族庫系統的設計和開發。具體的操作流程為:點擊橄欖山族管家——搜尋本地族目錄單——單擊鼠標右鍵——選擇系統族庫文件——植入到橄欖山族管家。

當完成對系統族庫的植入后，有一個族庫系統文件會自主生成在“橄欖山”族的管家內部。使用這個目錄文件，就能夠看清系統族庫每一個文件的詳細分類，同時，它還有著非常優越的預覽功能。

2.3 應用系統拼裝模型

當BIM應用系統設計完成后，通過此系統對模型進行預拼裝，同時要保證拼裝速度的快速性，預拼裝完畢后，將模型導入具有相應接口的結構分析軟件中，對其作結構受力的相關分析與研究。這里就用鋼網架雨棚來當作例子進行說明。在Revit?Structure軟件中，通過BIM建筑信息模型的應用系統選取恰當的族構件，在結合實際情況與條件調整參數族參數，并快速的拼裝好鋼網架雨棚模型。通常，傳統的鋼網架雨棚建模對設計師來說是一件很頭疼的事情，設計過程不但復雜繁瑣，同時也很難達到精度的要求。基于BIM技術設計的應用系統，只需選擇好恰當的族構件，并適當調整參數完成拼裝程序就能完成此項工作，在很大程度上縮短了建模時間，同時也使精度得到了保障，最為關鍵的一點是，每一構件均附帶著相關的材料信息與尺寸數據。

2.4 通過SAP2000軟件分析結構受力情況

（1）荷載指定。到目前為止，在RevitStructure定義中指定荷載具有著很大的不便。由于當荷載指定需要修改時，要從SAP2000重新回到RevitStructure，修改完成后再重新進行轉化導入的步驟，操作起來比較麻煩，同時在反復的操作過程中極易出錯。荷載指定直接在SAP2000軟件中進行定義，從而為分析工作帶來了很大的便利，而且更具有穩定性。

（2）結構分析。具體分析流程為:設置項目恰當合理的工況——點擊SAP2000運行——選擇設定的工況開始運行——運行完畢——點擊顯示面板上的顯示力和變形——結構分析結果出現。

2.5 結構設計圖紙的繪制

當結構分析結束，校核確定無誤后，通過RevitStructure繪制施工圖紙，由此整個結構設計流程結束。當前，RevitStructure中施工圖的呈現方式依舊為傳統的呈現方式，也就是結構平法施工呈現方式。在Revit Structure軟件中轉至相應的結構視圖。

在RevitStructure軟件中，缺乏結構鋼筋字體的設置，一般情況下，所采取的措施是將Windows字庫文件REVIT_O.ttf拷貝安裝到機器的如下路徑:系統盤(默認C盤):windowsfonts然后拷貝。

以梁配筋標注為例，基于RevitStructure的平法標注的繪制步驟如下:

①自行編輯一個結構框架標記族，其主要目的為對配筋進行標注。具體流程為:點擊載入族——點擊梁標記族模板——選擇字段來源——添加梁截面的標簽內容——選擇共享參數——添加配筋的標簽內容——結構框架標記族的編輯完成；

②根據梁注釋中編輯好的標注類型，實施梁標注。在繪制樓板或墻梁的結構平法施工圖時，都可根據相似梁的方法進行標注。

3 結束語

通過BIM技術設計的圖紙所具有的最大優點為構件的屬性參數與標注參數之間存在著彼此聯系，由此不但為圖紙后期的修改工作提供給了極大的便利，同時也為維護工作帶來了便捷性。然而其也存在著一定的不足:和CAD繪制任務進行比較的時候，由BIM技術所制作出來的圖紙往往有著很大的工作量，這就在很大程度上使BIM結構設計的開展受到了制約，還需要日后我們逐步進行解決。

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