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【摘要】装配式结构设计一直是结构设计发展的趋势之一，而 BIM 技术在结构设计中的推广则可以直接推动装配式结构设计发展。一个可以实现快速预拼装的 BIM 结构设计系统可以为结构设计提供极大的便利，本文针对目前BIM技术的装配式结构设计方法进行了探析。
【关键词】BIM技术；装配式结构设计；方法探究
装配式结构设计一直是结构设计发展的趋势之一，而 BIM 技术在结构设计中的推广则可以直接推动装配式结构设计发展。尤其是建筑产业化的推广，BIM 技术可以成为一个十分有力的手段。无论是常用的装配式混凝土构件和钢构件，还是较少应用的竹木等材质构件，在 BIM 技术的支持下都可以转化为参数可调的基本族构件，大大简化了结构设计的过程。
1、BIM 技术的概述
建筑信息模型（Building Information Modeling）是以建筑工程项目的各项相关信息数据作为模型的基础，进行建筑模型的建立，通过数字信息仿真模拟建筑物所具有的真实信息。
BIM 是一个建筑信息化模型，它贯穿了设计项目的整个生命周期，可以运用于各建筑相关设计以及施工的全过程，并且提供一个完整的信息数据库。相比于传统的设计方法，BIM 技术有着突出的特点与优势，如为项目参与各方建立单一工程数据源，确保信息的准确性和一致性；实现项目的信息交流和共享；全面支持数字化、自动化设计技术等等。所以，BIM 在结构设计当中的应用具有非常巨大的价值。
2、基于BIM的装配式结构设计方法研究
2.1 BIM 优化方案
在方案阶段，进行模型的大概建立，对各种预制构件进行预
排布，对排布结果进行统计、输出、分析，对轴网及预制构件排布方式进行优化，有效减少预制构件的种类，也就减少了模具种类，提高了模具周转次数。
2.2 BIM 使设计向模具厂提供精确三维图纸
本工程的 BIM 三维设计成果具有完整、精确的特点，作为三维图纸提供给模具生产厂家，避免了二维图纸不明确、有歧义的局限性，保证了模具的准确加工生产，规避了模具返工或报废造成的成本增加。
2.3 BIM 使设计与施工无缝对接
对设计模型成果进行统一编码，在设计阶段模拟各个构件的吊装过程和整个工程的装配进度，使得设计成果更具可实施性。把施工可能产生的问题在设计阶段就解决掉，使设计与施工真正实现无缝对接。
2.4 通过SAP2000软件分析结构受力情况
1）荷载指定。到目前为止，在RevitStructure定义中指定荷载具有很大的不便。由于当荷载指定需要修改时，要SAP2000重新回到RevitStructure，修改完成后再重新进行转化导入的步骤，操作起来比较麻烦，同时在反复的操作过程中极易出错。荷载指定直接在SAP2000软件中进行定义，从而为分析工作带来了很大的便利，而且更具有稳定性。
2）结构分析。具体分析流程为：设置项目恰当合理的工况— —点击SAP2000运行 — —选择设定的工况开始运行 — —运行完毕 — —点击显示面板上的显示力和变形 — —结构分析结果出现。
2.5 结构设计图纸的绘制
当结构分析结束，校核确定無误后，通过RevitStructure绘制施工图纸，由此整个结构设计流程结束。当前，RevitStructure中施工图的呈现方式依旧为传统的呈现方式，也就是结构平法施工呈现方式。在Revit Structure软件中转至相应的结构视图。在RevitStructure软件中，缺乏结构钢筋字体的设置，一般情况下，所采取的措施是将Windows字库文件REVIT_O.ttf拷贝安装到机器的如下路径：系统盘（默认 C 盘）：＼windows＼fonts＼然后拷贝。
以梁配筋标注为例，基于RevitStructure的平法标注的绘制步骤如下：
①自行编辑一个结构框架标记族，其主要目的为对配筋进行标注。具体流程为：点击载入族 — —点击梁标记族模板 — —选择字段来源 — —添加梁截面的标签内容 — —选择共享参数 — —添加配筋的标签内容 — —结构框架标记族的编辑完成；
②根据梁注释中编辑好的标注类型，实施梁标注。在绘制楼板或墙梁的结构平法施工图时，都可根据相似梁的方法进行标注。
3、应用系统拼装模型
当BIM应用系统设计完成后，通过此系统对模型进行预拼装，同时要保证拼装速度的快速性，预拼装完毕后，将模型导入具有相应接口的结构分析软件中，对其作结构受力的相关分析与研究。以钢网架雨棚为例作详细说明。在Revit stmcture软件中，通过BIM建筑信息模型的应用系统选取恰当的族构件，在结合实际情况与条件调整参数族参数，并快速的拼装好钢网架雨棚模型。通常，传统的钢网架雨棚建模对设计师来说是一件很头疼的事情，设计过程不但复杂繁琐，同时也很难达到精度的要求。
4、BIM 应用效益评价
装配式混凝土结构在我国已经逐步发展起来，建筑产业化可节省资源，推动技术创新，然而，装配式建筑造价一般略高于现浇建筑，只有通过新技术的推广应用以及先进的管理体系才能是装配式建筑造价控制在合理的范围，本工程应用 BIM 进行施工图施工图设计，通过综合管线与结构碰撞检查分析及结构钢筋之间的碰撞检查分析，减少了 85% 的图纸错误，大大减少了现场返工，提高了工程质量 80%，利用协同设计节省了各专业间互提资料的过程，大大提高了工作效率，使得设计周期比传统方式缩短了30% 左右，此外，加上应用 BIM 进行预制构件预排布，大大减少了模具数量，总体上使工程总造价降低约 20%，使得总造价与现浇建筑持平。
结语：
BIM 是一个建筑信息化模型，它贯穿了设计项目的整个生命周期，可以运用于各建筑相关设计以及施工的全过程，并且提供一个完整的信息数据库。相比于传统的设计方法，BIM 技术有着突出的特点与优势，如为项目参与各方建立单一工程数据源，确保信息的准确性和一致性；实现项目的信息交流和共享；全面支持数字化、自动化设计技术等等。所以，BIM 在结构设计当中的应用具有非常巨大的价值。
参考文献：
[1]田春鹏.BIM技术在建筑装配式结构中的应用研究[J].居业，2017（10）.
[2]李红军.基于BIM技术的装配式结构设计方法探析[J].工程技术研究，2017（03）.
[3]严薇，曹永红，李国荣.装配式结构体系的发展与建筑工业化[J].重庆建筑大学学报，2004（05）.
作者简介：
张世洞，青岛市建筑设计研究院德州分院。
【关键词】BIM技术；装配式结构设计；方法探究
装配式结构设计一直是结构设计发展的趋势之一，而 BIM 技术在结构设计中的推广则可以直接推动装配式结构设计发展。尤其是建筑产业化的推广，BIM 技术可以成为一个十分有力的手段。无论是常用的装配式混凝土构件和钢构件，还是较少应用的竹木等材质构件，在 BIM 技术的支持下都可以转化为参数可调的基本族构件，大大简化了结构设计的过程。
1、BIM 技术的概述
建筑信息模型（Building Information Modeling）是以建筑工程项目的各项相关信息数据作为模型的基础，进行建筑模型的建立，通过数字信息仿真模拟建筑物所具有的真实信息。
BIM 是一个建筑信息化模型，它贯穿了设计项目的整个生命周期，可以运用于各建筑相关设计以及施工的全过程，并且提供一个完整的信息数据库。相比于传统的设计方法，BIM 技术有着突出的特点与优势，如为项目参与各方建立单一工程数据源，确保信息的准确性和一致性；实现项目的信息交流和共享；全面支持数字化、自动化设计技术等等。所以，BIM 在结构设计当中的应用具有非常巨大的价值。
2、基于BIM的装配式结构设计方法研究
2.1 BIM 优化方案
在方案阶段，进行模型的大概建立，对各种预制构件进行预
排布，对排布结果进行统计、输出、分析，对轴网及预制构件排布方式进行优化，有效减少预制构件的种类，也就减少了模具种类，提高了模具周转次数。
2.2 BIM 使设计向模具厂提供精确三维图纸
本工程的 BIM 三维设计成果具有完整、精确的特点，作为三维图纸提供给模具生产厂家，避免了二维图纸不明确、有歧义的局限性，保证了模具的准确加工生产，规避了模具返工或报废造成的成本增加。
2.3 BIM 使设计与施工无缝对接
对设计模型成果进行统一编码，在设计阶段模拟各个构件的吊装过程和整个工程的装配进度，使得设计成果更具可实施性。把施工可能产生的问题在设计阶段就解决掉，使设计与施工真正实现无缝对接。
2.4 通过SAP2000软件分析结构受力情况
1）荷载指定。到目前为止，在RevitStructure定义中指定荷载具有很大的不便。由于当荷载指定需要修改时，要SAP2000重新回到RevitStructure，修改完成后再重新进行转化导入的步骤，操作起来比较麻烦，同时在反复的操作过程中极易出错。荷载指定直接在SAP2000软件中进行定义，从而为分析工作带来了很大的便利，而且更具有稳定性。
2）结构分析。具体分析流程为：设置项目恰当合理的工况— —点击SAP2000运行 — —选择设定的工况开始运行 — —运行完毕 — —点击显示面板上的显示力和变形 — —结构分析结果出现。
2.5 结构设计图纸的绘制
当结构分析结束，校核确定無误后，通过RevitStructure绘制施工图纸，由此整个结构设计流程结束。当前，RevitStructure中施工图的呈现方式依旧为传统的呈现方式，也就是结构平法施工呈现方式。在Revit Structure软件中转至相应的结构视图。在RevitStructure软件中，缺乏结构钢筋字体的设置，一般情况下，所采取的措施是将Windows字库文件REVIT_O.ttf拷贝安装到机器的如下路径：系统盘（默认 C 盘）：＼windows＼fonts＼然后拷贝。
以梁配筋标注为例，基于RevitStructure的平法标注的绘制步骤如下：
①自行编辑一个结构框架标记族，其主要目的为对配筋进行标注。具体流程为：点击载入族 — —点击梁标记族模板 — —选择字段来源 — —添加梁截面的标签内容 — —选择共享参数 — —添加配筋的标签内容 — —结构框架标记族的编辑完成；
②根据梁注释中编辑好的标注类型，实施梁标注。在绘制楼板或墙梁的结构平法施工图时，都可根据相似梁的方法进行标注。
3、应用系统拼装模型
当BIM应用系统设计完成后，通过此系统对模型进行预拼装，同时要保证拼装速度的快速性，预拼装完毕后，将模型导入具有相应接口的结构分析软件中，对其作结构受力的相关分析与研究。以钢网架雨棚为例作详细说明。在Revit stmcture软件中，通过BIM建筑信息模型的应用系统选取恰当的族构件，在结合实际情况与条件调整参数族参数，并快速的拼装好钢网架雨棚模型。通常，传统的钢网架雨棚建模对设计师来说是一件很头疼的事情，设计过程不但复杂繁琐，同时也很难达到精度的要求。
4、BIM 应用效益评价
装配式混凝土结构在我国已经逐步发展起来，建筑产业化可节省资源，推动技术创新，然而，装配式建筑造价一般略高于现浇建筑，只有通过新技术的推广应用以及先进的管理体系才能是装配式建筑造价控制在合理的范围，本工程应用 BIM 进行施工图施工图设计，通过综合管线与结构碰撞检查分析及结构钢筋之间的碰撞检查分析，减少了 85% 的图纸错误，大大减少了现场返工，提高了工程质量 80%，利用协同设计节省了各专业间互提资料的过程，大大提高了工作效率，使得设计周期比传统方式缩短了30% 左右，此外，加上应用 BIM 进行预制构件预排布，大大减少了模具数量，总体上使工程总造价降低约 20%，使得总造价与现浇建筑持平。
结语：
BIM 是一个建筑信息化模型，它贯穿了设计项目的整个生命周期，可以运用于各建筑相关设计以及施工的全过程，并且提供一个完整的信息数据库。相比于传统的设计方法，BIM 技术有着突出的特点与优势，如为项目参与各方建立单一工程数据源，确保信息的准确性和一致性；实现项目的信息交流和共享；全面支持数字化、自动化设计技术等等。所以，BIM 在结构设计当中的应用具有非常巨大的价值。
参考文献：
[1]田春鹏.BIM技术在建筑装配式结构中的应用研究[J].居业，2017（10）.
[2]李红军.基于BIM技术的装配式结构设计方法探析[J].工程技术研究，2017（03）.
[3]严薇，曹永红，李国荣.装配式结构体系的发展与建筑工业化[J].重庆建筑大学学报，2004（05）.
作者简介：
张世洞，青岛市建筑设计研究院德州分院。