基于Revit的空间网格结构参数化建模方法
发布时间：2021-08-27 16:33
建筑科学技术和计算机技术的不断发展为建筑外形的突破创造了无限可能,而不规则空间自由曲面由于其独特的建筑艺术表现力及强大的视觉冲击力,越来越受到建筑师的青睐。这个趋势也带来了建筑结构新的突破和发展,由此产生了自由曲面空间网格结构。自由曲面空间网格结构虽然满足了多样的建筑功能使用要求,但由于其形体的非线性和不规则性给结构设计人员的工作造成了极大的挑战。在建筑结构设计领域,虽然传统的计算机辅助设计技术已日趋完善,但参数化建模技术还未成熟,目前运用较广的如3D3S、SAP2000、Midas等软件,仅能在平面、柱面、球面等规则曲面上实现空间网格结构的参数化建模。但是对于自由曲面,由于其几何形态不能用解析函数精确表达或拟合,传统软件已经无法适用;同时,对于自由曲面上的空间网格结构,手动建模的难度和成本大大增加,也无法保证结构的准确性,因此有必要对基于自由曲面的空间网格结构参数化建模技术进行创新性地研究。近年来,BIM技术被称作取代CAD的新利器,继CAD甩图板后的第二次建筑业革命。但是BIM技术在我国的发展和推广相当不平衡,结构专业对BIM的应用相较于建筑专业和施工管理等领域要落后很多,有必要加...
【文章来源】：深圳大学广东省
【文章页数】：75 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
BIM在工程项目中的应用
基于Revit的空间网格结构参数化建模方法21.1.1BIM概述建筑信息模型（BIM）是通过数字信息仿真模拟技术，将建筑项目涉及到的各项真实信息作为模型的基础从而建立的建筑模型。美国国家建筑科学研究院在美国国家标准（NBIMS）中对于BIM技术的定义包含三个层次：其一，它是一个建设项目（设施）功能和物理特性的数字化表达；其二，它是是一个分享有关这个项目全部参数信息的，由计算机三维信息模型所形成的知识共享数据库，为该项目从概念到拆除的全生命周期中的所有决策提供可靠依据的过程；其三，支持相关利益方在项目的不同阶段（规划、设计、施工、运营、维护等阶段），通过BIM系统提娶插入、修改和更新相应信息，直观地完成各自职责的协同作业，同时这些数据能够随着更新动态变化，“牵一发而动全身”，显著提高了项目的完成效率和质量，降低了项目成本[3]。和传统的CAD系统相比，BIM具有以下几大显著特性：（1）全周期三维可视化所谓的可视化即“所见即所得”，通过数字仿真模拟技术将建筑的三维模型直观的展示出来，突破了传统二维绘图软件对建筑师思维和想象力的禁锢，同时方便设计单位向业主和施工人员直观、清晰地表达设计意图，减少由于沟通产生的误解，提高工作效率。一些以CAD为基础的传统三维建模软件，仅仅由有限几何体的组合构成建筑模型，不能够承载项目的真实属性（造价、材质、成本），而BIM软件生成的三维模型包含了建筑物的一切物理和功能属性，能够在项目的全周期实现交互性的可视化[4]。图1.2BIM的三维可视化
基于Revit的空间网格结构参数化建模方法3（2）协同工作一方面，建筑专业内部因为BIM模型“牵一发而动全身”的特性，可以有效的汇总不同设计师对项目不同部分所做的绘制工作，避免了旧有工作模式下，不同设计师所做的工作产生互相不对应的错误。另一方面，BIM模型有利于建筑、结构、设备等不同专业之间的协同工作，一个完整BIM模型是各个不同专业的单一模型的整合，可以通过计算机进行管道碰撞、预留洞口位置冲突等问题的检查，在设计阶段协调各专业的冲突，有效的减少了施工过程中由于专业冲突带来的质量问题和返工现象，加快了工程进度，减少了工程成本。（3）真实环境模拟设计阶段，BIM系统可以进行声音、能量、风、日照、热分布等真实环境变量的输入，对相应模型进行日照模拟、碰撞模拟、能量传导模拟和紧急疏散模拟等，充分验证建筑项目的适用性；在成本测算阶段，BIM的5D模型（三维模型+成本信息+时间信息）可以有效实现成本控制；施工和招投标阶段，可以根据施工方编制的施工组织设计方案模拟实际的施工进度，进而优化施工方案。图1.3BIM的真实环境模拟（4）方案优化通过BIM系统设计的建筑结构具备更加准确的规则信息、物理信息、几何信息，在
【参考文献】：
期刊论文
[1]Revit与ANSYS结构模型转换接口研究[J]. 宋杰,张亚栋,王孟进,张锦华,范俊余. 土木工程与管理学报. 2016(01)
[2]基于Rhino+Grasshopper的异形曲面结构参数化建模研究[J]. 张慎,尹鹏飞. 土木建筑工程信息技术. 2015(05)
[3]Revit在结构中的应用初探[J]. 周江勇,何志军,李久鹏. 佳木斯大学学报(自然科学版). 2015(04)
[4]BIM结构设计应用[J]. 赵华英. 土木建筑工程信息技术. 2015(03)
[5]BIM技术在国内结构设计中应用的可行性分析[J]. 王晓彤,刘泽洲. 工程管理学报. 2015(02)
[6]基于Revit的BIM技术结构设计中的数据交换问题分析[J]. 杨党辉,苏原,孙明. 土木建筑工程信息技术. 2014(03)
[7]基于工业基础类数据标准的结构模型转换技术[J]. 王轩,胡笳,杨晖柱,张其林. 同济大学学报(自然科学版). 2014(06)
[8]基于ABD的BIM物理模型与结构分析模型数据链接的案例分析[J]. 杨鹏飞,张洪伟,高兴华. 土木建筑工程信息技术. 2014(02)
[9]PKPM与Revit接口软件中若干问题探讨[J]. 乔保娟,邓正贤,张洪磊. 土木建筑工程信息技术. 2014(01)
[10]基于IFC标准BIM数据库的构建与应用[J]. 李犁,邓雪原. 四川建筑科学研究. 2013(03)
博士论文
[1]自由曲面结构的形态学研究[D]. 李欣.哈尔滨工业大学 2011
[2]空间网格结构几何形态研究与实现[D]. 李娜.浙江大学 2009
[3]空间结构仿生工程学的研究[D]. 高福聚.天津大学 2002
硕士论文
[1]基于Revit二次曲面参数化设计的研究[D]. 丁晓宇.大连理工大学 2016
[2]基于BIM技术的桥梁工程建模方法研究[D]. 彭兴东.石家庄铁道大学 2016
[3]节段预制拼装桥梁的建筑信息模型（BIM）关键技术研究[D]. 汪逊.东南大学 2016
[4]Revit结合Robot Structural Analysis方式的混凝土框架结构本土化设计研究[D]. 刘锋涛.广东工业大学 2016
[5]钢筋混凝土框架结构BIM协同设计研究[D]. 杨鹏飞.北方工业大学 2015
[6]BIM技术在钢筋工程中的应用[D]. 赵岩.北京建筑大学 2015
[7]既有砌体结构外套加固技术的BIM技术研究[D]. 张世玉.北京建筑大学 2015
[8]基于BIM的建筑结构设计方法研究[D]. 荣华金.安徽建筑大学 2015
[9]基于Revit的BIM构件标准化关键技术研究[D]. 宋楠楠.西安建筑科技大学 2015
[10]BIM技术在空间结构中的应用与开发[D]. 董骁.上海交通大学 2015
本文编号：3366704
【文章来源】：深圳大学广东省
【文章页数】：75 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
BIM在工程项目中的应用
基于Revit的空间网格结构参数化建模方法21.1.1BIM概述建筑信息模型（BIM）是通过数字信息仿真模拟技术，将建筑项目涉及到的各项真实信息作为模型的基础从而建立的建筑模型。美国国家建筑科学研究院在美国国家标准（NBIMS）中对于BIM技术的定义包含三个层次：其一，它是一个建设项目（设施）功能和物理特性的数字化表达；其二，它是是一个分享有关这个项目全部参数信息的，由计算机三维信息模型所形成的知识共享数据库，为该项目从概念到拆除的全生命周期中的所有决策提供可靠依据的过程；其三，支持相关利益方在项目的不同阶段（规划、设计、施工、运营、维护等阶段），通过BIM系统提娶插入、修改和更新相应信息，直观地完成各自职责的协同作业，同时这些数据能够随着更新动态变化，“牵一发而动全身”，显著提高了项目的完成效率和质量，降低了项目成本[3]。和传统的CAD系统相比，BIM具有以下几大显著特性：（1）全周期三维可视化所谓的可视化即“所见即所得”，通过数字仿真模拟技术将建筑的三维模型直观的展示出来，突破了传统二维绘图软件对建筑师思维和想象力的禁锢，同时方便设计单位向业主和施工人员直观、清晰地表达设计意图，减少由于沟通产生的误解，提高工作效率。一些以CAD为基础的传统三维建模软件，仅仅由有限几何体的组合构成建筑模型，不能够承载项目的真实属性（造价、材质、成本），而BIM软件生成的三维模型包含了建筑物的一切物理和功能属性，能够在项目的全周期实现交互性的可视化[4]。图1.2BIM的三维可视化
基于Revit的空间网格结构参数化建模方法3（2）协同工作一方面，建筑专业内部因为BIM模型“牵一发而动全身”的特性，可以有效的汇总不同设计师对项目不同部分所做的绘制工作，避免了旧有工作模式下，不同设计师所做的工作产生互相不对应的错误。另一方面，BIM模型有利于建筑、结构、设备等不同专业之间的协同工作，一个完整BIM模型是各个不同专业的单一模型的整合，可以通过计算机进行管道碰撞、预留洞口位置冲突等问题的检查，在设计阶段协调各专业的冲突，有效的减少了施工过程中由于专业冲突带来的质量问题和返工现象，加快了工程进度，减少了工程成本。（3）真实环境模拟设计阶段，BIM系统可以进行声音、能量、风、日照、热分布等真实环境变量的输入，对相应模型进行日照模拟、碰撞模拟、能量传导模拟和紧急疏散模拟等，充分验证建筑项目的适用性；在成本测算阶段，BIM的5D模型（三维模型+成本信息+时间信息）可以有效实现成本控制；施工和招投标阶段，可以根据施工方编制的施工组织设计方案模拟实际的施工进度，进而优化施工方案。图1.3BIM的真实环境模拟（4）方案优化通过BIM系统设计的建筑结构具备更加准确的规则信息、物理信息、几何信息，在
【参考文献】：
期刊论文
[1]Revit与ANSYS结构模型转换接口研究[J]. 宋杰,张亚栋,王孟进,张锦华,范俊余. 土木工程与管理学报. 2016(01)
[2]基于Rhino+Grasshopper的异形曲面结构参数化建模研究[J]. 张慎,尹鹏飞. 土木建筑工程信息技术. 2015(05)
[3]Revit在结构中的应用初探[J]. 周江勇,何志军,李久鹏. 佳木斯大学学报(自然科学版). 2015(04)
[4]BIM结构设计应用[J]. 赵华英. 土木建筑工程信息技术. 2015(03)
[5]BIM技术在国内结构设计中应用的可行性分析[J]. 王晓彤,刘泽洲. 工程管理学报. 2015(02)
[6]基于Revit的BIM技术结构设计中的数据交换问题分析[J]. 杨党辉,苏原,孙明. 土木建筑工程信息技术. 2014(03)
[7]基于工业基础类数据标准的结构模型转换技术[J]. 王轩,胡笳,杨晖柱,张其林. 同济大学学报(自然科学版). 2014(06)
[8]基于ABD的BIM物理模型与结构分析模型数据链接的案例分析[J]. 杨鹏飞,张洪伟,高兴华. 土木建筑工程信息技术. 2014(02)
[9]PKPM与Revit接口软件中若干问题探讨[J]. 乔保娟,邓正贤,张洪磊. 土木建筑工程信息技术. 2014(01)
[10]基于IFC标准BIM数据库的构建与应用[J]. 李犁,邓雪原. 四川建筑科学研究. 2013(03)
博士论文
[1]自由曲面结构的形态学研究[D]. 李欣.哈尔滨工业大学 2011
[2]空间网格结构几何形态研究与实现[D]. 李娜.浙江大学 2009
[3]空间结构仿生工程学的研究[D]. 高福聚.天津大学 2002
硕士论文
[1]基于Revit二次曲面参数化设计的研究[D]. 丁晓宇.大连理工大学 2016
[2]基于BIM技术的桥梁工程建模方法研究[D]. 彭兴东.石家庄铁道大学 2016
[3]节段预制拼装桥梁的建筑信息模型（BIM）关键技术研究[D]. 汪逊.东南大学 2016
[4]Revit结合Robot Structural Analysis方式的混凝土框架结构本土化设计研究[D]. 刘锋涛.广东工业大学 2016
[5]钢筋混凝土框架结构BIM协同设计研究[D]. 杨鹏飞.北方工业大学 2015
[6]BIM技术在钢筋工程中的应用[D]. 赵岩.北京建筑大学 2015
[7]既有砌体结构外套加固技术的BIM技术研究[D]. 张世玉.北京建筑大学 2015
[8]基于BIM的建筑结构设计方法研究[D]. 荣华金.安徽建筑大学 2015
[9]基于Revit的BIM构件标准化关键技术研究[D]. 宋楠楠.西安建筑科技大学 2015
[10]BIM技术在空间结构中的应用与开发[D]. 董骁.上海交通大学 2015
本文编号：3366704
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