[發明專利]一種BIM與計算軟件雙向貫通的結構設計方法

在審

• 申請號: 201710227851.3
• 申請日: 2017-04-10
• 公開（公告）號: CN106971047A
• 公開（公告）日: 2017-07-21
• 發明（設計）人: 嚴旭;范盛穎;周凱;陳其春;何姜江;周光炳;張晉賓;唐茂平;黃佑驗;薛江;黃永軍;蒲濤;侯克讓
• 申請（專利權）人: 中國電力工程顧問集團西南電力設計院有限公司
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 成都九鼎天元知識產權代理有限公司51214
• 代理人: 詹永斌

技術領域

本發明涉及結構設計技術領域，特別是一種BIM與計算軟件雙向貫通的結構設計方法。

背景技術

BIM((Building Information Modeling)作為一種新興的三維設計技術，在最近的十多年，已逐漸在工程建設的設計、施工、運維階段得到廣泛的使用。然而在工程的設計階段，結構專業采用BIM設計仍然非常滯后，通常是被動地創建BIM模型為建筑、機電等專業使用，幾乎不會主動采用BIM技術進行結構設計。究其原因，采用BIM技術進行結構設計，效率竟然大大低于傳統的二維設計方式。

為此，國內外已進行了約10年的研究，開發了多個插件，實現了BIM和結構計算軟件的連接。歸納起來，有以下三種方式：1)在BIM平臺中讀入結構計算模型；2)將BIM三維模型和部分荷載寫入計算軟件；3)模型與荷載在BIM和計算軟件間雙向傳遞。第1種方式的實質是以計算軟件為中心，先進行結構計算然后創建BIM模型和圖紙，該方法與通常的設計流程不符，無法在結構設計中廣泛應用；從BIM平臺讀入修改過的計算模型時，必然要進行模型對比，一一確認修改之處是以計算模型的為準還是保持不變，操作相當繁瑣；每次導入新的計算模型，BIM圖紙中與變動構件關聯的孔洞、埋件、支墩、標記、尺寸標注等均需相應補充和修改，工作量大，極易出錯。第2種方式，每當BIM模型有改動時，重新寫入計算軟件后，需要在計算軟件中進行相應的核對和修改，以及核實、修改和補充該修改處周邊的荷載和相關設定，相當繁瑣。因此工程師在結構設計時，為保證正確性，避免繁瑣的核實、修改和補充工作，常常只在首次創建計算模型時利用BIM模型生成該計算模型，后續的修改調整分別在BIM模型和計算軟件中以手工方式完成。第3種方式，工程師需要時刻牢記當前最新的模型到底在哪邊以免傳錯方向，且BIM模型傳遞到計算軟件后不能避免查找核實修改處的周邊荷載和相關設定的繁瑣，在BIM中導入計算模型無法解決模型對比和關聯圖元丟失的問題。

可以看出，當前的連接方式，僅僅是單純地實現BIM模型和計算模型部分數據的轉換，沒有充分利用BIM平臺的技術特點，導致結構BIM設計效率低，僅能滿足簡單結構的施工圖設計要求，無法在結構的BIM設計中廣泛推廣，造成當前結構專業不愿主動采用BIM技術進行設計的局面。

為此，結合三維BIM平臺的特點，本發明提出一種滿足結構設計要求的BIM設計方法。

發明內容

本發明針對上述存在的問題，提供了一種BIM與計算軟件雙向貫通的結構設計方法。本發明充分利用了BIM平臺的特點，以BIM平臺為中心，在BIM平臺中完成計算軟件行的前處理，在BIM平臺中讀取計算結果，以此方式實現二者的雙向貫通。本發明能避免信息的重復輸入，可提高結構設計的效率，大大提高BIM設計的工作效率。

本發明采用的技術方案如下：一種BIM與計算軟件雙向貫通的結構設計方法，具體包括以下過程：

步驟1、在BIM平臺中建立BIM三維模型和視圖；

步驟2、在BIM平臺中指定BIM分析模型，在該模型中輸入結構計算所需的全部信息；

步驟3、在BIM平臺中解析BIM分析模型，形成計算軟件的原始數據文件；

步驟4、在計算軟件中加載上一步形成的數據文件，進行結構計算；

步驟5、在計算軟件中查看和分析計算結果，若滿足規范要求和工程設計要求，至步驟6,否則返回步驟1進行修改；

步驟6、在BIM平臺中讀取計算結果，生成圖紙和表格。

作為進一步的技術方案，所述步驟1的具體過程為：步驟11、在BIM平臺中創建和修改結構的BIM三維模型，并形成部分平面、立面、剖面視圖；步驟12、在BIM平臺中添加包括孔洞、埋件、支墩在內的附屬構件。

作為進一步的技術方案，所述步驟2包括：步驟21、在BIM平臺中指定各個構件是否啟用BIM分析模型，如果BIM平臺沒有內置的BIM分析模型功能，則通過編程在BIM平臺內實現該功能；步驟22、對BIM分析模型中進行修改和調整；步驟23、在BIM分析模型中設置約束信息、邊界條件；步驟24、在BIM分析模型中輸入結構的全部荷載；步驟25、在BIM平臺中輸入荷載組合信息；步驟26、在BIM分析模型中輸入結構計算時所需設計參數；步驟27、在BIM分析模型中指定特殊構件；步驟28、在BIM分析模型中設置構件的計算長度和計算長度系數。