基于revit實現結構全過程設計的應用探索

文/林建岳、郭少雄、吳錫洪、周旭銘、肖新瑜 華南理工大學廣州學院土木工程學院 廣東廣州 510800

1、目前土木工程結構設計的現狀

在結構專業設計的過程中，各大設計院都或多或少的存在困難或問題。因此，很多設計院的BIM設計還停留在翻模以及輔助設計，真正實現全專業使用BIM設計來完成生產任務的設計院很少。目前傳統的結構設計方法大都是采用CAD二維設計，存在設計對象不直觀、信息流失、結構專業與其他專業設計的割裂、改圖工作量大、成本預算效率低等問題。因此，實現從建模到施工圖出圖是BIM技術在結構設計中應用亟需解決的關鍵問題。

2、YJK與的聯合應用

在發現問題后便成立項目小組對問題進行研究，通過使用YJK與的聯合應用實現建筑-結構一體化設計，建筑-結構模型的實施修改，結構模型和建筑模型整合，改變傳統的結構翻模，單一的數據鏈傳遞，實現分析模型和信息化模型的雙向傳遞，將結構設計模型與BIM建筑模型的實時對接，將結構設計中最為常見的建筑-結構碰撞問題進行三維可視化，在一定程度上減少了設計過程中所出現的模型碰撞問題，為結構設計帶來了極大的便利。在兩個軟件聯合互導的情況下，實現信息的傳遞，并在最后進行力學驗算，設計出安全、穩定的建筑結構。

2.1 YJK與聯合應用的實現步驟

①使用進行教學樓的建筑三維設計：本項目取自己設計的教學樓為例進行項目研究，先對教學樓進行建筑三維設計（墻、樓板、門窗）

②基于建筑模型在中進行結構框架設計：基于步驟一，在結構樣板上進行教學樓框架結構設計

③將的結構框架導出CAD平面圖：應用的導出圖紙功能將三維結構框架生成CAD平面圖

④將導出的CAD平面圖導入YJK中：在YJK中拾取不同的CAD圖層，并在YJK中生成三維結構框架模型

⑤應用結構設計規范進行結構框架梁柱尺寸的修改添加：基于結構設計規范將模型框架進行尺寸修改

⑥使用YJK施加荷載并進行結構受力計算，使結構的受力情況達到設計的要求：將模型進行荷載布置，進行上部結構設計計算，生成數據，通過分析計算數據判斷模型是否符合安全、穩定的基本設計要求

⑦基于YJK的模型數據修改，在中對結構模型進行數據的實時修改：根據YJK的數據修改，將修改后的模型數據應用到中的結構模型上，以達到合理的設計要求

⑧進行模型碰撞檢測：將建筑模型與結構模型通過基點應用相結合，并進行建筑—結構碰撞檢測（若出現沖突，則返回進行建筑修改）

⑨建筑和結構數據達到設計要求后，可通過出部分結構施工圖

3、總結與展望

3.1 總結

BIM技術在工程設計全專業的應用是建筑業發展的大趨勢，結構專業BIM的應用作為重要的組成部分也必不可少。但由于結構專業的特殊性，目前國內結構專業BIM的應用存在著現有主流，BIM軟件提供的功能不完全符合國內結構設計標準及結構設計師的設計習慣等問題，亟需進行本土研究。本項目的總結如下：

（1）將結構設計最為常見的結構-建筑碰撞問題可視化，能夠及時的解決碰撞問題，合理的應用的建模功能和YJK的受力計算分析，有效的實現兩者信息共享，帶動建筑信息模型走向設計方向，而不單單停留在翻模階段。

（2）通過對本次項目的研究，有效的實現了YJK（盈建科）與的互導，共享建筑信息，補充了各自軟件的缺陷，發揮各自長處實現結構設計受力分析、碰撞檢測問題。打破了常規只適合翻模的傳統思想，將BIM的翻模基礎階段慢慢的往設計-運維-管理階段發展，推動建筑信息模型的發展，為建筑行業的發展注入一股新的力量。

3.2 展望

本項目主要是以房屋建筑學為基礎，運用BIM軟件平臺與YJK來提供一套滿足設計--施工計算--運維一體化的有效方法，充分將平臺與YJK的優勢相結合，為結構模型的力學計算和分析提出解決方案。但由于對項目的研究工作，在時間和能力上有著明顯的局限性，存在著許多明顯的不足和有待改進之處，對未來項目研究提出以下展望：

本項目僅是針對混凝土框架結構進行力學計算和分析的研究，對于鋼混結構、混凝土框剪結構和鋼結構均并未涉及，為了能夠使得項目的發展更加全面和更加適應實際工程多樣性的要求，還需對更多結構類型進行研究。如今科學技術發展速度非常快，人們都追求高效率的科學技術，土木工程作為傳統行業更加需要高效率的技術做到與時俱進。傳統的結構設計過于復雜，同時現在土木設計行業中BIM不斷發展與完善，國家也大力推進，而且得到越來越多的業主支持。本項目基于實現結構全過程設計的技術，比起傳統結構設計，其優點明顯、效率也更高。首先它能快速建模，其次對于復雜的建筑它具有對施工圖快速修改和碰撞檢測的效果。

但這技術也不是沒有缺點的，它需要與其他結構分析模型之間能夠無縫轉化，這樣效率才能提升，但目前因為BIM還處于發展階段，大部分結構分析軟件還不能做到高效無縫轉換，這會使各大設計院或多或少存在一些困難。所以希望往后這一問題能夠得到完善。雖然缺點是有的，不過依然認為這種技術能夠吸引更多的設計院的大力投入，在不久的將來在房屋建筑這方面會越來越多人使用，然后再逐步運用在橋梁、道路等方面。