BIM技术在高大模板工程中的应用研究

摘要

建筑信息模型（Building Information Modeling，BIM）是基于三维数字技术，在计算机中建立的集成了建筑工程在全寿命周期中各种工程相关信息的数字化信息模型，是数字技术在建筑业中的直接应用。BIM技术自2003年被引入我国以来受到了业界的广泛关注，建筑工程领域的各个专业都在积极探索BIM技术在本专业的具体应用。
　　高大模板是各类大型现浇混凝土结构工程的重要组成部分在工程中有着广泛的应用。基于CAD技术的传统高大模板工程设计方法，由于CAD技术自身的局限性，随着建设工程规模和复杂程度的不断提高，逐渐暴露出设计信息不具备通用性、内部无关联性以及直观性差的弊端。在传统的设计方法下工程信息的传递和管理是以各类工程文档为基础，传统的文档管理方法由于割裂了工程各参与方之间的联系，存在工程文档集成化管理上的不足。
　　本文以高大模板工程为研究对象，针对采用传统的CAD技术进行高大模板工程设计时在设计和工程文档管理方面存在的弊端，通过引入BIM技术，从以下三个方面研究BIM技术如何应用于高大模板工程中:
　　基于BIM平台的高大模板工程设计研究。提出了基于Revit平台的高大模板工程设计系统的开发思路、功能模块、工作方式和逻辑框架。其中功能模块包括:标准化的构件库、安全计算、智能辅助决策、自动布置以及信息交互。针对不同功能模块分别做了以下工作:在Revit环境中创建了盘扣式和扣件式模板支撑体系构件标准族库;设计了适用于盘扣式支撑体系架体布置方案选择的智能优选算法;提出了基于IFC标准的模板工程模型扩展框架并利用EXPRESS语言进行对其描述。
　　基于BIM平台的高大模板工程文档集成管理研究。利用Autodesk Revit提供的API（Application Programming Interface）应用程序接口，采用C＃.NET编程语言开发了一个基于Revit平台的高大模板工程文档集成管理系统。实现了文档的签入、删除、修改以及文档与Revit模型的集成，解决了高大模板工程施工方案审核中工程文档的对应性审核难点。
　　高大模板工程案例应用研究。以江苏省大剧院戏剧厅的独立大梁高大模板工程为实例背景，将本文所提出的基于BIM平台的高大模板工程设计系统的安全计算、智能辅助决策、自动布置功能模块进行程序化。即利用Microsoft Excel软件二次开发技术手段开发了一个外部插件，实现了自动化的安全验算和支架布置方案优选;利用Revit的API接口采用C#语言开发了一个自动布置插件，在Revit中实现了参数化自动布置模板和支架。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 研究背景

1．2 BIM技术概述

1．2．1 BIM理念

1．2．2 BIM相关软件

1．2．3 BIM技术信息互用标准

1．3 高大模板工程概述

1．3．1 模板与支撑体系分类

1．3．2 模板工程重要性

1．3．3 高大模板工程特点

1．4 国内外研究综述

1．5 研究内容与意义

第二章 基于BIM平台的高大模板工程设计研究

2．1 基于BIM平台的高大模板工程设计系统的缺失

2．2 BIM平台选择与可行性研究

2．2．1 BIM平台选择

2．2．2 在Revit平台进行高大模板工程设计系统开发的可行性研究

2．3 基于Revit平台的高大模板工程设计系统

2．3．1 高大模板工程设计系统要求

2．3．2 高大模板工程设计系统功能模块

2．3．3 高大模板工程设计系统工作方式

2．3．4 高大模板工程设计系统框架

2．4 Revit环境下盘扣及扣件式模板与支撑体系标准构件库的创建

2．4．1 族库创建流程

2．4．2 盘扣式模板支撑体系构件库创建

2．4．3 扣件式模板支撑体系构件库创建

2．5 本章小结

第三章 智能辅助决策与信息交互功能模块研究

3．1 盘扣式支撑体系支架布置方案优选研究

3．1．1 模板工程布置方案选择难点

3．1．2 盘扣式模板支撑体系特点分析

3．1．3 盘扣式脚手架安全计算

3．1．4 盘扣式支架布置方案优选算法研究

3．2 高大模板工程设计系统信息交互功能模块研究

3．2．1 模板工程IFC信息模型不完备

3．2．2 IFC信息模型的扩展机制

3．2．3 模板工程及支撑体系的IFC模型扩展研究

3．2．4 模板工程扩展实体的材料信息关联

3．3 本章小结

第四章 基于BIM平台的高大模板工程文档集成管理研究

4．1 模板工程文档特点

4．2 高大模板工程文档传统管理弊端

4．3 基于BIM平台的高大模板工程文档集成管理系统开发思路研究

4．3．1 基于BIM平台的高大模板工程文档集成管理系统设计要求

4．3．2 基于BIM平台的高大模板工程文档集成管理系统功能

4．3．3 文档的协同管理与集成方法

4．3．4 基于Revit平台的文档管理系统框架设计

4．4 高大模板工程专项施工方案的审核难点分析

4．5 基于Revit平台的高支模文档集成管理插件的开发

4．5．1 Revit二次开发技术手段

4．5．2 基于BIM平台的高大模板工程文档集成管理系统的开发

4．6 高大模板工程文档集成管理插件功能演示

4．7 本章小结

第五章 BIM技术在高大模板工程实例中的应用研究

5．1 工程概况

5．2 布置方案安全计算与优选程序化实现

5．2．1 安全计算模块

5．2．2 布置方案智能优选的程序实现

5．3 Revit环境下支架参数化自动布置程序实现

5．4 BIM技术在高大模板工程施工中的应用

5．4．1 提高工程概预算的准确性

5．4．2 可视化的施工交底

5．4．3 施工现场布置

5．5 独立大梁待审核工程文档与BIM信息模型关联

5．6 本章小结

第六章 结论与展望

6．1 结论

6．2 展望

致谢

参考文献