基于BIM与数据映射技术的结构信息传递

摘要

近年来随着国家相关部门的大力推广和传统建筑土木工程对技术革新的亟需，BIM（建筑信息技术，Building Information Modeling）越来越广泛地应用于各类实际建筑项目工程的不同工程阶段中，尤其是在工程设计阶段。BIM的应用可以极大促进工程各阶段中不同专业参与人员之间的沟通效率从而提高建筑工程行业的产品品质与工作价值。但是目前BIM在工程设计中运用还主要停留在建筑设计与水暖电等设备设计上，结构设计应用上依旧相对滞后。造成这一现状的原因主要有两个方面:一方面目前主流BIM平台的核心建模软件主要集中于实体模型领域，该类模型格式不利于进一步进行结构分析，另一方面则是目前很多结构分析软件各自为政，都分别拥有独立而封闭的模型建立与结构分析生态圈，这方面在传统商业结构分析软件表现尤为突出。
　　为了推动这一问题的解决，提高BIM在结构设计领域的使用率，本文旨在提供一种可靠且稳定的结构信息传递方法，以实现目前BIM领域应用最广泛的Autodesk Revit软件与本团队专门自主开发的专门针对超高层建筑结构动力弹塑性全过程结构分析程序平台之间信息交互，为Revit在结构分析中应用提供一个新思路，具体内容如下：
　　(1)论述目前BIM及其相关领域如BIM主流软件平台等的发展现状，主要围绕Autodesk BIM平台核心建模软件Revit结构信息不同传递方式进行探索性研究，首先在Revit Structure中进行数个具有代表性结构信息模型的精细化结构建模工作，并测试基于Revit API的二次开发。然后利用CSiXRevit拓展模块实现在Revit Structure中进行信息模型的结构信息提取，并导入CSI系列结构分析软件中进行调试，同时充分论证提取前后结构信息完整性，最终输出提取的纯文本结构信息文件。
　　(2)在纯文本结构信息文件与本团队主导开发的结构动力弹塑性全过程结构分析程序平台文件之间进行结构信息传递的研究，提出了一种基于中间数据格式的接口程序框架，利用VC++编程语言进行中间数据格式的定义并实现两两之间的数据映射，从而实现结构信息的传递。最后通过在Revit Structure中所提取的数个具有代表性的工程实例的纯文本结构信息文件，利用开发的接口程序传递到自主开发的全过程结构分析程序平台中，测试并验证了这种结构信息传递方法与接口程序的稳定性与可靠性。

目录

声明

摘要

1 绪论

1．1 选题背景与意义

1．2 国内外相关领域研究现状

1．2．1 BIM概述

1．2．2 BIM相关标准介绍

1．2．3 BIM施工仿真研究现状

1．2．4 BIM应用中存在的问题与思考

1．3 基于Revit平台信息传递现状

1．3．1 BIM主流软件平台介绍

1．3．2 基于IFC解析的信息传递现状

1．3．3 基于Revit API二次开发结构信息传递现状

1．3．4 独立软件平台信息传递现状

1．4 本文拟研究内容

2 基于Revit平台模型建立与结构信息提取

2．1 引言

2．2 BIM平台的选择及信息模型建立

2．2．1 BIM的主流平台选择及依据

2．2．2 Revit API二次开发基本概念原理

2．2．3 简单Revit API二次开发及其流程

2．3 Revit精细化模型建立及其结构信息提取

2．3．1 基本结构信息模型的设计

2．3．2 Revit精细化结构建模

2．3．3 CSiXRevit提取模型结构信息

2．4 模型结构信息提取验证

2．4．1 构件种类及其参数和数目对比

2．4．2 信息提取传递通用性测试并进行纯文本结构格式输出

2．5 本章小结

3 基于数据映射对自主开发分析平台进行结构信息传递

3．1 引言

3．2 基于中间数据格式对自主开发分析平台的接口程序框架

3．2．1 自主开发结构动力弹塑性全过程分析程序平台

3．2．2 接口程序的整体框架

3．2．3 中间数据体格式的详细定义

3．3 映射前后结构信息对应关系

3．3．1 信息数据映射关系

3．3．2 几何信息数据映射原理

3．3．3 属性信息数据映射原理

3．3．4 其他部分信息数据映射原理

3．4 BIM模型结构信息传递测试

3．4．1 不同类型模型前后对比

3．4．2 信息传递方式通用性测试

3．5 本章小结

结论

参考文献

附录

攻读硕士学位期间发表学术论文情况

致谢