[发明专利]一种BIM与计算软件双向贯通的结构设计方法

说明书

技术领域

本发明涉及结构设计技术领域，特别是一种BIM与计算软件双向贯通的结构设计方法。

背景技术

BIM((Building Information Modeling)作为一种新兴的三维设计技术，在最近的十多年，已逐渐在工程建设的设计、施工、运维阶段得到广泛的使用。然而在工程的设计阶段，结构专业采用BIM设计仍然非常滞后，通常是被动地创建BIM模型为建筑、机电等专业使用，几乎不会主动采用BIM技术进行结构设计。究其原因，采用BIM技术进行结构设计，效率竟然大大低于传统的二维设计方式。

为此，国内外已进行了约10年的研究，开发了多个插件，实现了BIM和结构计算软件的连接。归纳起来，有以下三种方式：1)在BIM平台中读入结构计算模型；2)将BIM三维模型和部分荷载写入计算软件；3)模型与荷载在BIM和计算软件间双向传递。第1种方式的实质是以计算软件为中心，先进行结构计算然后创建BIM模型和图纸，该方法与通常的设计流程不符，无法在结构设计中广泛应用；从BIM平台读入修改过的计算模型时，必然要进行模型对比，一一确认修改之处是以计算模型的为准还是保持不变，操作相当繁琐；每次导入新的计算模型，BIM图纸中与变动构件关联的孔洞、埋件、支墩、标记、尺寸标注等均需相应补充和修改，工作量大，极易出错。第2种方式，每当BIM模型有改动时，重新写入计算软件后，需要在计算软件中进行相应的核对和修改，以及核实、修改和补充该修改处周边的荷载和相关设定，相当繁琐。因此工程师在结构设计时，为保证正确性，避免繁琐的核实、修改和补充工作，常常只在首次创建计算模型时利用BIM模型生成该计算模型，后续的修改调整分别在BIM模型和计算软件中以手工方式完成。第3种方式，工程师需要时刻牢记当前最新的模型到底在哪边以免传错方向，且BIM模型传递到计算软件后不能避免查找核实修改处的周边荷载和相关设定的繁琐，在BIM中导入计算模型无法解决模型对比和关联图元丢失的问题。

可以看出，当前的连接方式，仅仅是单纯地实现BIM模型和计算模型部分数据的转换，没有充分利用BIM平台的技术特点，导致结构BIM设计效率低，仅能满足简单结构的施工图设计要求，无法在结构的BIM设计中广泛推广，造成当前结构专业不愿主动采用BIM技术进行设计的局面。

为此，结合三维BIM平台的特点，本发明提出一种满足结构设计要求的BIM设计方法。

发明内容

本发明针对上述存在的问题，提供了一种BIM与计算软件双向贯通的结构设计方法。本发明充分利用了BIM平台的特点，以BIM平台为中心，在BIM平台中完成计算软件行的前处理，在BIM平台中读取计算结果，以此方式实现二者的双向贯通。本发明能避免信息的重复输入，可提高结构设计的效率，大大提高BIM设计的工作效率。

本发明采用的技术方案如下：一种BIM与计算软件双向贯通的结构设计方法，具体包括以下过程：

步骤1、在BIM平台中建立BIM三维模型和视图；

步骤2、在BIM平台中指定BIM分析模型，在该模型中输入结构计算所需的全部信息；

步骤3、在BIM平台中解析BIM分析模型，形成计算软件的原始数据文件；

步骤4、在计算软件中加载上一步形成的数据文件，进行结构计算；

步骤5、在计算软件中查看和分析计算结果，若满足规范要求和工程设计要求，至步骤6,否则返回步骤1进行修改；

步骤6、在BIM平台中读取计算结果，生成图纸和表格。

作为进一步的技术方案，所述步骤1的具体过程为：步骤11、在BIM平台中创建和修改结构的BIM三维模型，并形成部分平面、立面、剖面视图；步骤12、在BIM平台中添加包括孔洞、埋件、支墩在内的附属构件。

作为进一步的技术方案，所述步骤2包括：步骤21、在BIM平台中指定各个构件是否启用BIM分析模型，如果BIM平台没有内置的BIM分析模型功能，则通过编程在BIM平台内实现该功能；步骤22、对BIM分析模型中进行修改和调整；步骤23、在BIM分析模型中设置约束信息、边界条件；步骤24、在BIM分析模型中输入结构的全部荷载；步骤25、在BIM平台中输入荷载组合信息；步骤26、在BIM分析模型中输入结构计算时所需设计参数；步骤27、在BIM分析模型中指定特殊构件；步骤28、在BIM分析模型中设置构件的计算长度和计算长度系数。