基于BIM技术的装配式结构设计方法探析

杨君华

中国市政工程华北设计研究总院有限公司

基于BIM技术的装配式结构设计方法探析

杨君华

中国市政工程华北设计研究总院有限公司

BIM技术有着非常突出的优点，但不可否认的是，在具体的结构设计中，BIM技术仍然有着不足之处。本文根据笔者对BIM技术的熟悉了解，结合具体实例，围绕“基于BIM技术的装配式结构设计方法探析”为主题，结合实际情况，对BIM技术进行了全面而深入的分析研究，希望能够对BIM技术的结构设计中起到一定的帮助，并供读者参考。

BIM技术；装配式结构设计；方法探究

1 BIM软件简析

在以Revit参数组为基础的情况下，本文提出了装配式结构设计系统。事先整理好图纸，在此基础上使Revit的参数族生成，并将其放入应用系统库之内，是对装配式设计结构研究的重要目的。在完成对系统族库的设计之后，使用“橄榄山”快模软件来对设计进行深化，这就使Revit软件得到了成效的提升。不仅仅在用户创模方面起到了巨大的便利作用，而且还使建模的效率得到了显著提升。通过Revit族管家这一功能版块，使族库系统目录得到生成和深化。然后系统对结构进行拼装程序，拼装结束后，将其导入至结构设计软件中加以研究。应用的结构分析软件的版本为SAP2000。这款软件的功能更加完善，结构设计工程师使用起来驾轻就熟，由此为很多行业领域的结构设计提供了优良的分析引擎与科学实用的设计工具。

2 关键环节和案例

2.1 构件参数化环节

具体分为两步:①对常规构件的信息参数进行查找与搜索。用B级六角头螺栓为例，分析研究常规构件的参数化过程；②统计信息的工作完成后，即编制参数族。主要操作流程为:将Revit软件打开——将新建族用鼠标点开——选择一个合适的模板——通过族信息完成编辑工作。这里要注意的是，在选择模板的时候，必须要通过Revit的用途，来选定相关的模板文件。其在实际工程项目中可结合具体的情况和条件作出适当的调整与改进。

2.2 设计和开发BIM深化族库系统

为了提高调用构件的速度，实现快速装配结构构件的目的，需对BIM深化族库系统进行开发与设计，由此生成系统族库文件目录。通过橄榄山快模软件对族系统设计加以深化的，因此首要的一步就是在Revit软件安装橄榄山插件。一般情况下，可以点击“橄榄山”快模中的族管家模块来完成对BIM深化族库系统的设计和开发。具体的操作流程为:点击橄榄山族管家——搜寻本地族目录单——单击鼠标右键——选择系统族库文件——植入到橄榄山族管家。

当完成对系统族库的植入后，有一个族库系统文件会自主生成在“橄榄山”族的管家内部。使用这个目录文件，就能够看清系统族库每一个文件的详细分类，同时，它还有着非常优越的预览功能。

2.3 应用系统拼装模型

当BIM应用系统设计完成后，通过此系统对模型进行预拼装，同时要保证拼装速度的快速性，预拼装完毕后，将模型导入具有相应接口的结构分析软件中，对其作结构受力的相关分析与研究。这里就用钢网架雨棚来当作例子进行说明。在Revit⁃Structure软件中，通过BIM建筑信息模型的应用系统选取恰当的族构件，在结合实际情况与条件调整参数族参数，并快速的拼装好钢网架雨棚模型。通常，传统的钢网架雨棚建模对设计师来说是一件很头疼的事情，设计过程不但复杂繁琐，同时也很难达到精度的要求。基于BIM技术设计的应用系统，只需选择好恰当的族构件，并适当调整参数完成拼装程序就能完成此项工作，在很大程度上缩短了建模时间，同时也使精度得到了保障，最为关键的一点是，每一构件均附带着相关的材料信息与尺寸数据。

2.4 通过SAP2000软件分析结构受力情况

（1）荷载指定。到目前为止，在RevitStructure定义中指定荷载具有着很大的不便。由于当荷载指定需要修改时，要从SAP2000重新回到RevitStructure，修改完成后再重新进行转化导入的步骤，操作起来比较麻烦，同时在反复的操作过程中极易出错。荷载指定直接在SAP2000软件中进行定义，从而为分析工作带来了很大的便利，而且更具有稳定性。

（2）结构分析。具体分析流程为:设置项目恰当合理的工况——点击SAP2000运行——选择设定的工况开始运行——运行完毕——点击显示面板上的显示力和变形——结构分析结果出现。

2.5 结构设计图纸的绘制

当结构分析结束，校核确定无误后，通过RevitStructure绘制施工图纸，由此整个结构设计流程结束。当前，RevitStructure中施工图的呈现方式依旧为传统的呈现方式，也就是结构平法施工呈现方式。在Revit Structure软件中转至相应的结构视图。

在RevitStructure软件中，缺乏结构钢筋字体的设置，一般情况下，所采取的措施是将Windows字库文件REVIT_O.ttf拷贝安装到机器的如下路径:系统盘(默认C盘):windowsfonts然后拷贝。

以梁配筋标注为例，基于RevitStructure的平法标注的绘制步骤如下:

①自行编辑一个结构框架标记族，其主要目的为对配筋进行标注。具体流程为:点击载入族——点击梁标记族模板——选择字段来源——添加梁截面的标签内容——选择共享参数——添加配筋的标签内容——结构框架标记族的编辑完成；

②根据梁注释中编辑好的标注类型，实施梁标注。在绘制楼板或墙梁的结构平法施工图时，都可根据相似梁的方法进行标注。

3 结束语

通过BIM技术设计的图纸所具有的最大优点为构件的属性参数与标注参数之间存在着彼此联系，由此不但为图纸后期的修改工作提供给了极大的便利，同时也为维护工作带来了便捷性。然而其也存在着一定的不足:和CAD绘制任务进行比较的时候，由BIM技术所制作出来的图纸往往有着很大的工作量，这就在很大程度上使BIM结构设计的开展受到了制约，还需要日后我们逐步进行解决。

[1]谢晓晨.论我国建筑业BIM应用现状和发展[J].土木建筑工程信息技术,2016(22):166～167.

[2]陈剑佳,焦柯,杨远丰.基于Revit建筑结构施工图表达的实用方法[J].土木建筑工程信息技术,2015(75):28～32.

[3]赵华英.B工M结构设计应用[J].土木建筑工程信息技术,2015,7(22):30～32.