基于BIM的钢筋混凝土薄壳配筋布置方法研究

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建筑信息模型(BIM)发展至今已有四十余年,对建筑领域产生了巨大的改变。我国引进BIM技术较晚,还没有将其推广到所有建筑领域。混凝土薄壳结构力学性能优良、建筑外形美观、空间利用率高,随着气膜模板技术和喷射混凝土技术日趋成熟,混凝土薄壳结构在建造过程中模板工程大、成本高的问题被解决,同时有限元软件的普及,使得建筑结构在分析计算阶段更加简便,因此气膜混凝土薄壳结构必将应用到更多的建筑领域中。近些年来我国在薄壳结构工程中,配筋设计和钢筋排布设计分别进行,配筋设计由设计单位负责,并对钢筋布置给出要求和建议,钢筋布置具体实施方案根据现场施工环境进行相应的调整。然而在进行壳体分析计算和配筋设计的阶段,钢筋的排布也是一个重要的影响因素,如果能够在配筋设计的同时加入钢筋排布的影响,在配筋过程中同时进行钢筋排布工作,最后给出的配筋方案涵盖钢筋的位置信息,依此进行施工的项目在竣工时钢筋的实际用量会较现在使用的配筋方式低。利用BIM技术在可视化设计和施工进度模拟等方面的优势,可以完成传统配筋设计方法难以得到的设计方案,将钢筋布置的影响加入到配筋设计体系中,形成一套完整的“配筋、布筋设计-三维参数化模型”的配筋方法,改变传统的“配筋设计-CAD图纸表达”的方式。本文使用面向对象编程语言C#对Revit进行二次开发,配合自主研发的钢筋混凝土壳体设计程序、配筋设计程序,以得到配筋计算结果为起点,实现上述新型配筋设计方法的计算机辅助设计,通过对比实际项目的设计案例,得到了可节约用钢量的结论,实现了将钢筋排布结合到配筋设计中的理念,对优化混凝土薄壳的配筋设计方法进行一次探索。
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