Revit在结构中的应用初探

自上世纪80年代,CAD技术初次引入建筑设计行业后,引发了建筑设计行业的技术革命.当今,BIM技术已经在建筑行业引发了又一次革命.软件Revit作为BIM技术应用的代表性软件,能够实现建筑、结构、施工、设备等多专业协同设计.但是,限于Revit没有计算能力,结构专业在整个BIM应用中相对滞后.本文介绍了使用Revit建立建筑结构模型;通过CSIXRevit2014转换接口程序,实现Revit模型和Etabs模型相互转换和使用Revit出图.     

Revit-Midas/Civil模型转换方法及应用

为解决桥梁结构分析过程中手动建模效率低且重复性强等问题,依托Revit和Midas/Civil软件平台,在Visual Studio开发环境下采用Revit API和C#语言,提出了一种BIM模型向结构有限元模型的自动转换方法,并设计了一种Revit向Midas/Civil的模型转换程序.以某连续梁桥工程为对象,通过访问BIM模型中结构构件对象存储的属性信息,获取桥梁结构分析所需的有限元建模参数,并转换成适用于Midas/Civil的语言格式,实现了有限元建模过程中结构参数信息的准确添加.在此基础上,根据桥梁有限元模型的应力分析结果,验证模型转换方法的可行性.结果 表明,所提出的Revit-Midas/Civil模型转换方法可实现BIM模型向结构分析模型的自动转换,有效提高了桥梁结构分析的建模效率,弥补了BIM技术在桥梁结构分析方面的不足.     

基于BIM的桥梁有限元模型转换与结构分析方法

为更好地使Revit与ANSYS软件之间的转换接口适用于大跨度复杂桥梁如斜拉桥的结构分析,基于Revit 2019及Revit API技术,运用C#语言进行二次开发,将斜拉桥BIM模型转化为包含不同单元类型的ANSYS有限元模型,其中,主梁、桥墩及支座转化为实体单元,斜拉索转化为杆单元,并且通过图形用户界面(GUI)开发及数据库开发,直接基于Revit模型进行网格划分、施加约束、施加荷载、求解及后处理操作,实现了斜拉桥BIM模型到ANSYS有限元模型转化及结构静力分析功能的自动化,并以长山大桥主桥为例进行验证.结果 表明:本文方法可以实现BIM模型与不同单元有限元模型之间准确无误的转换;通过对GUI界面及Revit模型进行操作,使桥梁设计人员可以更加迅速、有效地进行结构受力分析,为提高桥梁业工作效率与信息化程度奠定了基础.     

基于Revit的二次开发在脚手架设计中的应用研究

通过借助于Revit API函数,重点研究基于Revit平台的扣件式钢管脚手架程序开发.具体方法是创建脚手架所需族构件,以C#作为程序开发的语言来编程,借助于Revit API把零散琐碎的脚手架建模工作自动化,实现快速建模,同时将脚手架的计算功能集成到Revit中,达到在BIM平台下脚手架专项工程安全计算和智能建模目的.并以一个工程实例来测试程序的稳定性与适用性.程序最终能够实现在较短的时间一键智能创建符合工程要求的脚手架三维可视化模型,且模型携带丰富的工程信息,大大提高了设计人员和施工人员的工作效率.     

基于Revit的钢筋混凝土主体结构的工程量清单计价

为了实现工程量清单计价在BIM平台的集成,以BIM主流软件Revit为平台,提出一种直接Revit模型,进行钢筋混凝土框架主体结构的工程量快速提取和造价计算方法,并在此基础上通过Revit API开发了Revit结构算量计价系统.通过该系统直接提取Revit主体结构模型中的钢筋、混凝土和模板工程量,并将主体结构模型中的材料属性与相关清单项目自动匹配,快速完成主体结构模型的造价计算,形成工程量计价清单表格.通过对一幢五层的钢筋混凝土框架结构进行算例分析,演示了本文方法的操作过程,验证了基于Revit二次开发进行工程算量计价的可行性.通过与广联达算量计价软件的计算结果进行比较分析,本研究开发的Revit结构算量计价系统能够直接、快速地得到较准确的结果.     

基于BIM技术的民族建筑构件参数化建模方法研究

以岭南地区民族建筑封火墙构件为例,针对民族建筑构件因种类繁多、构件复杂而难以快速建模的问题,运用BIM技术中的Revit软件进行了构件的参数化建模.通过分析民族建筑构件的演化发展规律,将同种类的民族建筑构件进行归一化处理,并对归一化的模型尺寸建立参数关系,利用Revit软件进行模型参数化建模,通过改变模型的自变量参数,控制因变量,即可演化成同类型构件的其他模型.研究表明:通过改变封火墙的归一化模型的马鞍墙模型I的部分自变量参数,可演化为镬耳墙模型和马鞍墙模型II.而对于模型较为复杂的细部构造,可以将三维激光扫描形成的点云模型与参数化建模方法相结合,从而降低民族建筑构件的建模难度,节省建模时间.     

摇摆钢支撑快速建筑信息模型建模技术及其Revit模块开发

近年来,由于政府引导和行业需求,建筑信息模型(building information modeling, BIM)技术及应用迅猛发展,已取得了良好的社会和经济效益。为了进一步拓展BIM在土木工程新技术中的应用,针对新型摇摆钢支撑,基于Revit平台开发了快速建模功能模块。首先,梳理了Revit软件平台二次开发的基本方式,确定了模块开发所用技术,提出了摇摆钢支撑快速建模功能模块开发的整体架构。随后,利用C#语言作为程序开发基础语言,针对新型摇摆钢支撑的各个部件,分别开发了相应的子模块,并介绍了各自的功能和实现路径,集成了摇摆钢支撑快速建模功能模块。最后,以某小学教学楼抗震加固项目为例,实现了新型摇摆钢支撑的BIM快速建模,从而在既有建筑模型的基础上形成了三维可视、信息共享的建筑模型,为新型摇摆结构加固既有建筑的BIM建模提供了新的方法。研究结果提升了摇摆钢支撑在BIM软件中的建模效率,拓展了BIM在土木工程新技术上的应用。     

大跨度拱式转换结构的力学性能的试验研究

提出了大跨度拱式转换结构的概念.该新型结构由钢管混凝土拱、钢吊杆和钢梁组成,具有受力性能好、充分利用材料性能、满足建筑使用功能等优点.通过2个模型试件的试验,研究了该转换结构的力学性能.试验结果表明,采用该结构可实现多高层建筑的结构转换并获得建筑上的大空间和大跨度,具有优越的承载能力和刚度.其组成构件的受力特点是：拱为一全截面受压的压弯构件,楼面横梁为既平衡拱水平推力又承担楼面荷载的拉弯构件,竖向吊杆为承受自下而上增大的轴向拉力的拉弯构件.     

钢结构柱抗震性能有限元分析方法研究

钢框架柱在钢结构建筑中起着至关重要的作用.借助于ANSYS有限元软件建立钢框架柱有限元模型,分析其在常轴力、循环荷载作用下的滞回性能,并与试验数据进行对比.结果表明:提出的有限元建模方法有效模拟压弯构件在常轴力、循环荷载作用下的滞回性能,验证了所建有限元计算模型的可靠性.     

高层建筑施工场地布置优化研究

高层建筑施工现场生产要素密集,常伴有明火作业,致使火灾频发,依靠施工管理人员规范作业空间,效率低、效果差.为了降低高层建筑施工现场发生火灾安全事故的概率,提升施工安全检查效率,推动建筑信息模型在施工安全领域的应用,将高层建筑施工现场的平面布置作为切入点,利用Revit的二次开发技术,构建了相应的施工消防安全规则检查系统.首先根据施工现场消防安全技术规范相关条文,利用Easy GHM软件构建建筑施工消防安全规则库,在集成建筑、施工、进度、安全信息的BIM安全管理模型基础上,通过Revit API二次开发技术实现了施工现场临时用房及设施的消防安全距离检查,再以外链接方式将建筑施工消防安全规则库搭载于Revit API二次开发平台上,用于高层建筑施工现场的平面布置优化,并进行实证研究.结果表明,该系统具有良好的可操作性,可为管理人员提供满足规范要求的优化调整方案,比传统施工消防安全管理方法更加直观有效.此研究有助于施工现场消防安全检查及施工场地优化布置的信息化发展.     

高层钢结构BIM软件研发及在上海中心工程中的应用

为研发我国具有自主知识产权的高层钢结构建筑信息模型(BIM)软件并全面应用BIM,选用ObjectARX技术在AutoCAD平台上进行二次开发.建立高层钢结构BIM软件,实现了BIM与高层钢结构结构工程各个阶段的数据接口,并在上海中心项目中应用该软件系统.软件实现高层钢结构有限元计算、规范校核等功能,并可以读入相关有限元软件的计算模型,基于设计结果完成BIM的三维实体的数字拼装技术;组织节点数据结构,完成复杂钢节点的参数化造型和编辑技术;实现基于BIM的结构材料信息等的建筑工程数据管理,以及BIM与施工图、加工图的实时、一致性关联.上海中心项目应用说明,该BIM软件实现了建筑信息模型的理念,将对我国建筑业信息化进程起到推动作用.     

基于建筑信息模型的支吊架全过程设计系统

运用建筑信息模型(BIM)理论,研发了一套支吊架全过程设计系统.该系统集实体模型、计算分析、验算、计算书、数据接口、图纸和材料统计等功能于一体,并且所有功能共享数据.采用基于动态捕捉的三维智能建模技术以及自动化的参数化约束技术,使得建模效率大幅提升.     

美国某洲际大桥桥梁结构的有限元分析

采用Python面向对象语言来进行二次开发的应用,计算平台采用著名的Simulia Abaqus,本文主要讨论Abaqus脚本接口和对象结构逻辑化在开发中的优势,把工业模拟计算平台再次模块化可以减少重复逻辑的调用,流程更清晰、简明,应用更方便,提高效率.     

模块建筑参数化平面优化及智能化结构设计方法

以五层钢结构模块建筑住宅为例,探索钢结构模块建筑参数化平面多目标优化和结构智能化设计的完整链条.提出一种钢结构模块建筑参数化平面建模和设计方法;依托Rhinoceros&Grasshopper建模平台,编写Python脚本语言实现智能化结构设计;最后结合Ladybug&Honeybee建筑能耗性能模拟插件和Karamba有限元结构设计插件以及Octopus数据处理平台,基于建筑总能耗和结构用钢量2个目标分别对建筑平面不同房间长宽尺寸和结构构件尺寸进行设计和优化,生成满足结构承载力要求的Pareto最优解集,得出各参数变量与目标函数的相关性系数.     

基于序列图像的古建BIM模型构建

古建筑是传承人类文明,地方文化的载体.古建的BIM模型能为古建的保护和管理提供数据.然而古建的形态复杂,又缺少图纸,信息化建模存在困难.利用相机采集古建的序列图像,在Agisoft软件中生成点云,利用Dynamo可视化编程平台的各种功能强大的节点,搭接节点网络,实现点云切片,边界拟合和放样融合并将实体模型输出至Revit中.该方法能实现点云数据到BIM模型的快速创建,提高了建模效率.     

甘肃省大剧院超限复杂结构弹塑性分析

甘肃省大剧院兼会议中心工程平面选型复杂,出现局部楼层错层、楼板开大洞、局部竖向构件局部转换等,属于特别复杂的高层建筑结构,给结构设计带来了很多新的课题和理念.结合国家抗震规范的要求,对该工程主体结构进行了罕遇地震作用下的弹塑性计算分析,并对工程结构抗震性能进行了分析和综合评价,通过弹塑性分析计算,找出结构潜在的抗震薄弱部位和薄弱构件,并提出相应抗震加强措施,为同类工程设计提供了有价值的参考数据.     

基于Revit平台的隔震支座快速建模模块开发与应用

随着隔震技术的推广应用以及建筑业信息化水平的持续提升,在隔震工程中对隔震层建筑信息模型(building information modeling, BIM)建模的需求逐渐增长,然而针对性的研究工作相对较少。为此,围绕隔震支座BIM模型的高效建模方法和应用模块开展了研究。首先,综合隔震支座应用情况和力学特性,可将其分为橡胶隔震支座、滑移摩擦隔震支座和其他类型隔震支座,据此提出了隔震支座BIM快速建模模块基本架构;随后,基于Revit和Visual Studio平台开发了三类隔震支座BIM模型的快速建模功能,并实现了连接节点参数化建模和支座批量/手动布置的操作功能;最后,开展了某化工公司的库房隔震加固项目的隔震层BIM模型建模实践,结果表明：利用快速建模模块可将隔震层BIM建模操作从7个步骤降低至2个步骤,且使用过程中对隔震支座构造细节的认知要求相对较低。同时,建成后的BIM模型与实际工程在建筑信息的多个方面具有较好的一致性。相关研究可为建筑和桥梁隔震工程的BIM建模提供参考和借鉴。     

基于Revit二次开发的高层建筑施工场地布置优化研究

高层建筑施工现场生产要素密集,常伴有明火作业,致使火灾频发,依靠施工管理人员规范作业空间,效率低、效果差。为降低高层建筑施工现场发生火灾安全事故的概率,提升施工安全检查效率,推动建筑信息化模型在施工安全领域的应用,本文将高层建筑施工现场的平面布置作为切入点,利用Revit的二次开发技术,构建相应的施工消防安全规则检查系统。首先根据施工现场消防安全技术规范相关条文,利用Easy GHM软件构建建筑施工消防安全规则库,在集成建筑、施工、进度、安全信息的BIM安全管理模型基础上,通过Revit API二次开发技术实现施工现场临时用房及设施的消防安全距离检查,再以外链接方式将建筑施工消防安全规则库搭载于Revit API二次开发平台上,用于高层建筑施工现场的平面布置优化,并进行实证研究。结果表明,该系统具有良好的可操作性,可为管理人员提供满足规范要求的优化调整方案,比传统施工消防安全管理方法更加直观有效。本研究将有助于施工现场消防安全检查及施工场地优化布置的信息化发展。     

复杂高层结构抗震性能分析

应用ANSYS国际通用有限元计算软件,对复杂高层结构的抗震性能进行分析。编制了ANSYS的接口程序,将PKPM等结构模型转换成ANSYS结构模型。成功地解决了将AN-SYS应用于高层建筑结构抗震分析中的质量转换、剪力及抗倾覆弯矩计算方法等问题。在结构抗震分析中,利用ANSYS强大的参数化计算语言APDL编制了荷载、质量转换程序、层间位移角计算程序、层间剪力计算程序以及结构抗倾覆弯矩计算程序,计算得到了结构的自振周期、结构层间位移角及结构的抗倾覆弯矩,并对计算结果进行分析,计算结果表明,该双塔楼结构在Y向空间协同工作能力较弱,结构加强层对结构的刚度及结构的抗倾覆能力均有较为明显的作用。     

面向BIM模型二次开发数据提取与应用技术

目的在BIM技术中面向数据提取与应用研究相对较少现状下,提出一套完整高效率的BIM数据提取与应用技术方案,解决建筑行业中各专业之间在施工过程中数据使用效率低的问题.方法通过对BIM模型数据需求的分析,利用Revit API外部功能扩展方式,研究Revit对象的访问、过滤、编辑与创建,形成了基于构件的数据提取方案;结合SQL Server,对BIM模型构件图元实现基于关系数据库的数据储存,并创建形成构件拓扑关系;利用OpenGL三维图形库,采用完全面向对象设计方法,进行三维模型重建的研究.结果笔者所提方案实现了BIM模型的数据提取至数据库,进行数据库的关联查询,模型重建,构件查找.结论数据提取与应用技术具有可行性,在建筑工程领域具有一定的应用价值;能够解决模型与信息相互独立、模型抽象、信息断层等问题,实现模型与信息的完美结合.