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《基于建筑信息模型的建筑结构施工图设计.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、华南理工大学学报(自然科学版第41卷第3期JournalofSouthChinaUniversityofTechnologyVol．41No．32013年3月(NaturalScienceEditionMarch2013文章编号:1000-565X(-0076-07收稿日期:2011-11-30*基金项目:国家“十一五”科技支撑计划项目(2006BAJ01B07-03;清华大学自主科研计划资助项目(2011THZ03作者简介:王勇(1979-,男,博士生,主要从事BIM、IFC、智能CAD技术研究．E-mail:wangyong_tj@126．com基于建筑
2、信息模型的建筑结构施工图设计*王勇张建平(清华大学土木工程系,北京摘要:为解决目前建筑结构设计所面临的发展瓶颈,将建筑信息模型(BIM技术引入到建筑结构施工图设计中．首先,研究了面向结构施工图设计的BIM数据需求和描述方法;然后,建立了基于IFC架构的结构施工图设计信息模型,开发了相应的施工图设计原型系统;最后,通过测试算例对提出的基于BIM的结构施工图设计方法进行了应用测试．结果表明:基于BIM的结构施工图设计可以极大地提高结构设计效率和质量,是我国建筑结构设计的发展趋势;在基于BIM的工程设计中,BIM模型的构建需要多种BIM软件来协作完成;基于BIM的
3、建筑结构设计尚未成熟,面临技术、体制等障碍,需要社会各方的推动才能实现．关键词:建筑结构施工图;建筑信息模型;智能设计;IFC标准中图分类号:TU201．4doi:10．3969/j．issn．1000-565X．2013．03．011目前,我国的建筑工程设计主要还是基于二维CAD技术,各专业设计之间信息以二维图档为媒介进行交流、设计成果以施工图纸的形式交付．尽管随着工程CAD技术的发展,建筑工程设计的效率和质量有了大幅的提高,但是建筑工程设计业仍面临发展瓶颈:设计过程中信息共享性差,工程模型的建立和工程图纸的绘制、修改等工作耗费设计人员大量时间．BIM(建
4、筑信息模型技术的出现为上述问题的解决提供了有效途径[1-2]．然而,由于缺少统一的BIM应用标准和设计方法、BIM相关软件不配套,造成BIM在建筑设计中的应用受到很大的制约,相关应用软件之间的信息交换的瓶颈问题仍然存在[3-4]．尤其在建筑结构设计的过程中,目前缺少成熟的BIM设计软件,结构施工图设计主要还是基于二维CAD技术,建筑结构与其他专业的协同设计、与施工阶段的信息共享仍然无法实现．因此,研究基于BIM的建筑结构施工图设计方法、流程和技术,开发基于BIM的结构施工图设计系统是我国建筑结构设计中亟待解决的问题．文中通过分析面向结构施工图设计的BIM模型
5、设计需求,研究基于IFC(IndustryFoundationClasses架构的BIM模型的描述方法;建立基于IFC结构的面向结构施工图设计的BIM模型,并开发相应的施工图设计系统;最后,通过应用实例对文中提出的基于BIM的结构施工图设计方法的可行性进行了验证．1基于BIM的结构施工图设计需求1．1设计流程基于BIM的结构施工图设计在设计流程上不同于传统的结构施工设计．传统的建筑结构施工图设计采用基于二维图档的工作模式,见图1(a．首先,结构设计人员参照建筑设计图纸建立结构分析与设计模型,在结构设计软件中进行结构内力分析、构件设计;然后,将结构设计结果反馈
6、给建筑设计人员,调整建筑设计模型,直到满足设计要求;最后,根据结构设计结果绘制结构施工图．虽然随着CAD技术应用的深入,在结构分析模型的建立过程中已经可以利用图层识别技术自动导入轴网、构件定位等少量信息,但大量模型信息需要手工重建;在结构施工图绘制过程中,某些CAD系统具备了部分二维图档的自动生成功能,但是这些图档不具备信息的完整性、关联性,难以保证信息的一致性．基于BIM模型的结构施工图设计,与传统结构施工图设计模式相比,最大的优势在于:工程设计过程中存在完整的信息模型,支持模型与图档的关联修改与自动更新,基于开放的BIM标准可以实现相关软件之间模型信息的
7、自动转换,设计流程详见图1(b．首先,通过建筑BIM设计软件(RevitArchitecture、ArchiCAD等建立建筑设计BIM模型;然后,将建筑设计BIM模型导出为IFC文件,利用清华大学开发的BIM模型提取与集成平台[5],提取建筑设计模型中的结构构件信息,建立面向施工图设计的BIM模型;此外,结构设计模型中的几何模型可以通过建筑BIM模型的提取实现,通过补充定义约束、荷载等信息,进行结构分析与设计(结构设计结果可以反馈给建筑设计模型,进行模型调整,将设计结果与建筑模型提取形成的施工图设计BIM模型集成在一起,形成完整的结构施工图设计BIM模型;最
8、后,基于该BIM模型进行结构施工图设计与协同管理．实
