基于revit实现结构全过程设计的应用探索

文/林建岳、郭少雄、吴锡洪、周旭铭、肖新瑜 华南理工大学广州学院土木工程学院 广东广州 510800

1、目前土木工程结构设计的现状

在结构专业设计的过程中，各大设计院都或多或少的存在困难或问题。因此，很多设计院的BIM设计还停留在翻模以及辅助设计，真正实现全专业使用BIM设计来完成生产任务的设计院很少。目前传统的结构设计方法大都是采用CAD二维设计，存在设计对象不直观、信息流失、结构专业与其他专业设计的割裂、改图工作量大、成本预算效率低等问题。因此，实现从建模到施工图出图是BIM技术在结构设计中应用亟需解决的关键问题。

2、YJK与的联合应用

在发现问题后便成立项目小组对问题进行研究，通过使用YJK与的联合应用实现建筑-结构一体化设计，建筑-结构模型的实施修改，结构模型和建筑模型整合，改变传统的结构翻模，单一的数据链传递，实现分析模型和信息化模型的双向传递，将结构设计模型与BIM建筑模型的实时对接，将结构设计中最为常见的建筑-结构碰撞问题进行三维可视化，在一定程度上减少了设计过程中所出现的模型碰撞问题，为结构设计带来了极大的便利。在两个软件联合互导的情况下，实现信息的传递，并在最后进行力学验算，设计出安全、稳定的建筑结构。

2.1 YJK与联合应用的实现步骤

①使用进行教学楼的建筑三维设计：本项目取自己设计的教学楼为例进行项目研究，先对教学楼进行建筑三维设计（墙、楼板、门窗）

②基于建筑模型在中进行结构框架设计：基于步骤一，在结构样板上进行教学楼框架结构设计

③将的结构框架导出CAD平面图：应用的导出图纸功能将三维结构框架生成CAD平面图

④将导出的CAD平面图导入YJK中：在YJK中拾取不同的CAD图层，并在YJK中生成三维结构框架模型

⑤应用结构设计规范进行结构框架梁柱尺寸的修改添加：基于结构设计规范将模型框架进行尺寸修改

⑥使用YJK施加荷载并进行结构受力计算，使结构的受力情况达到设计的要求：将模型进行荷载布置，进行上部结构设计计算，生成数据，通过分析计算数据判断模型是否符合安全、稳定的基本设计要求

⑦基于YJK的模型数据修改，在中对结构模型进行数据的实时修改：根据YJK的数据修改，将修改后的模型数据应用到中的结构模型上，以达到合理的设计要求

⑧进行模型碰撞检测：将建筑模型与结构模型通过基点应用相结合，并进行建筑—结构碰撞检测（若出现冲突，则返回进行建筑修改）

⑨建筑和结构数据达到设计要求后，可通过出部分结构施工图

3、总结与展望

3.1 总结

BIM技术在工程设计全专业的应用是建筑业发展的大趋势，结构专业BIM的应用作为重要的组成部分也必不可少。但由于结构专业的特殊性，目前国内结构专业BIM的应用存在着现有主流，BIM软件提供的功能不完全符合国内结构设计标准及结构设计师的设计习惯等问题，亟需进行本土研究。本项目的总结如下：

（1）将结构设计最为常见的结构-建筑碰撞问题可视化，能够及时的解决碰撞问题，合理的应用的建模功能和YJK的受力计算分析，有效的实现两者信息共享，带动建筑信息模型走向设计方向，而不单单停留在翻模阶段。

（2）通过对本次项目的研究，有效的实现了YJK（盈建科）与的互导，共享建筑信息，补充了各自软件的缺陷，发挥各自长处实现结构设计受力分析、碰撞检测问题。打破了常规只适合翻模的传统思想，将BIM的翻模基础阶段慢慢的往设计-运维-管理阶段发展，推动建筑信息模型的发展，为建筑行业的发展注入一股新的力量。

3.2 展望

本项目主要是以房屋建筑学为基础，运用BIM软件平台与YJK来提供一套满足设计--施工计算--运维一体化的有效方法，充分将平台与YJK的优势相结合，为结构模型的力学计算和分析提出解决方案。但由于对项目的研究工作，在时间和能力上有着明显的局限性，存在着许多明显的不足和有待改进之处，对未来项目研究提出以下展望：

本项目仅是针对混凝土框架结构进行力学计算和分析的研究，对于钢混结构、混凝土框剪结构和钢结构均并未涉及，为了能够使得项目的发展更加全面和更加适应实际工程多样性的要求，还需对更多结构类型进行研究。如今科学技术发展速度非常快，人们都追求高效率的科学技术，土木工程作为传统行业更加需要高效率的技术做到与时俱进。传统的结构设计过于复杂，同时现在土木设计行业中BIM不断发展与完善，国家也大力推进，而且得到越来越多的业主支持。本项目基于实现结构全过程设计的技术，比起传统结构设计，其优点明显、效率也更高。首先它能快速建模，其次对于复杂的建筑它具有对施工图快速修改和碰撞检测的效果。

但这技术也不是没有缺点的，它需要与其他结构分析模型之间能够无缝转化，这样效率才能提升，但目前因为BIM还处于发展阶段，大部分结构分析软件还不能做到高效无缝转换，这会使各大设计院或多或少存在一些困难。所以希望往后这一问题能够得到完善。虽然缺点是有的，不过依然认为这种技术能够吸引更多的设计院的大力投入，在不久的将来在房屋建筑这方面会越来越多人使用，然后再逐步运用在桥梁、道路等方面。