BIM 模型到结构设计再返回的路径

介绍

三维虚拟建筑模型令人印象深刻。 如果渲染图中的所有内容都可以真实地显示到最后一个细节，那么乍一看几乎不可能将数字孪生模型与真实模型区分开来，那么结构分析应该不是问题。 但是，您所看到的只是结构设计所需的部分信息。 在建筑模型中不会轻易看到机械材料属性、铰、荷载、荷载工况或阻力。 这需要工程师们进一步丰富信息，并且必须具备将可见模型转换为理想化和力学等效模型的解释能力。 BIM 模型不仅仅是建筑物的 3D 实体模型。因此是介绍结构尺寸标注的理想入门手册。 这里可以使用哪些路径？

BIM 模型中的相关对象

在结构设计中只涉及某些承重构件，例如墙、柱、天花板和梁。 首先，您必须在 BIM 模型中选择需要进行结构分析的构件。 这也称为结构模型。 通常，现代 BIM 软件允许您突出显示这些部分。 在进行数据交换的情况下，结构模型只作为标记为支座的下部结构进行引用。 不相关的部分包括门窗以及电气设备和水管等装置。

通常，您必须编辑在结构分析中创建的下部结构。 未连接的柱和梁必须移位或通过耦合单元连接。 同样，如果天花板和墙的有效线不在边缘相交，则必须将其连接。 必要时，您必须决定是计算整个模型还是计算子模型。 例如，对于一个大厅来说，计算一个在多种方面相同的框架可能就足够了。 这同样适用于多层建筑的天花板。

接口类型

如果你想将模型从一个软件传递到另一个软件，那么会出现以下问题：你想要传递什么样的数据格式，或者你想使用直接的接口？

开放式接口

如果您使用开放式标准 (openBIM)，那么 IFC 格式将是最重要的和最终的结果。 开放标准的优势在于，在理想情况下，每个使用该标准的软件公司都可以与所有其他使用该标准的软件公司直接交换数据。 但是，数据交换的质量取决于用于读取和写入 IFC 的转换器的实施情况，以及如何将 IFC 数据转换为相应程序的本地数据。 在大多数情况下，IFC模型只在其他软件中被引用。 程序始终使用基于 IFC 2x3 坐标视图 2.0 的数据或更新版本的 IFC 4 参考视图 1.2。 这意味着您可以将数据可视化并获取信息。 同样，这些模型也适用于碰撞验算。 但是，要继续处理该模型，您必须将 IFC 模型转换为所用软件的原始数据格式。 结构分析视图对于结构分析程序非常有用。 该视图用于交换结构模型，并包含对分析模型的描述以及例如支座、铰、荷载工况和荷载等结构数据。 在通过 IFC 交换数据时，重要的是要知道哪个视图包含相应的 IFC 文件。

IFC Viewer中的建筑模型（下图）和RFEM中的计算模型（上图）

直接接口

如果两个软件解决方案直接耦合，则不需要使用 IFC 格式或其他数据格式。 没有创建传输文件。 通过必要的 API（应用程序接口，可编程接口）直接从应用程序 A 读取信息，然后在应用程序 B 中立即创建本地对象。 由于每次数据交换都有丢失数据的风险，直接耦合具有一定的优势，因为不再需要写入和读取 IFC 文件这两个转换步骤。 只需要一个直接从软件 A 到 B 的转换过程。 此外，缺少的定义结构在IFC格式中对直接耦合没有影响，并且您不必担心如何在IFC格式中描述特殊对象。 直接耦合的缺点是必须对每个程序对单独进行编程，并且供应商不能轻易切换。 但是与此同时，也有一些项目是工程部门编写了完全按照自己的流程进行定制的程序接口。 其前提是，程序对提供了应用程序接口，并且程序文档已经存在。 这种类型的接口可以以可控的成本实现规划过程的高度自动化，因此在节省时间和成本以及避免错误方面具有巨大的潜力。 此外，尤其是在设计阶段，可以根据参数进行施工。

RFEM导入对话框

同步更改

在设计阶段（执行阶段 1 到 3）需要进行结构计算，以便优化结构体系的设计并指定截面尺寸。 通常会考虑多个草图，然后将建筑草图和结构设计互相协调。 在 BIM 软件（architect、structure system）中对结构进行设计，然后将结构构件作为完整模型或部分模型导入结构分析软件（RFEM、RSTAB）中进行计算。 结构分析中可能的更改会影响加劲设计方案或截面。 当前的技术水平是可以数字方式进行更改。 例如，对于 RFEM 和 Autodesk Revit 或 Tekla Structures 之间的直接接口，可以更新对截面的更改或将新添加的结构单元添加到设计模型中。 最近的发展还使得以实际钢筋（杆件和网格）的形式数字化传递钢筋设计（附加模块 RF-CONCRETE）成为可能。 这为工程量计算和进一步的详细规划创造了最佳的先决条件。

• 3D Viewer | Google
• 3D Viewer | Babylon
• 虚拟现实

RFEM（上）和 Revit（下）中的配筋量（通过直接接口导出后）

合并来自结构分析和BIM模型的数据

BIM 是贯穿所有工作阶段的跨学科协调的缩写。 为了对可行性进行早期评估，或者为了在其他公司或其他服务提供商处对结果进行进一步处理，在 BIM 模型中显示或提供结构结果（变形、内力）可能会有所帮助。 此外，还可以选择将BIM软件的特定优势与典型的结构工程软件相结合。 这样就可以在BIM模型中显示结构模型的项目，或者根据应用程序直接生成基于结构模型的配筋图。 也可以将有限元结构分析软件 RFEM 的计算结果作为三维配筋直接传递到 Revit 中。

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