土木工程专业BIM结构方向毕业设计指南(王言磊)_王言磊，张祎男，王永帅，张学编著_9787122311108

本书基于土木工程专业BIM结构方向的本科毕业设计需求，以某六层混凝土框架结构为例，主要介绍了Autodesk Revit Structure和Autodesk Robot Structural Analysis软件的基本操作和应用技巧，涵盖了建模、结构分析以及Revit与Robot模型互导的相关内容，提供了采用这两款软件进行完整结构设计的方法。本书还详细介绍了PKPM软件的基本操作方法和技巧，并使用PKPM进行了包括建模、参数设置、模型调整、绘制施工图的完整结构设计。同时，本书将基于Robot的计算结果与基于PKPM的计算结果进行了详细对比分析，使读者能够直观地了解BIM技术与传统技术的异同。本书同时介绍了基于BIM技术和基于传统PKPM方法的结构设计，这有助于开拓毕业生的视野与思路，具有很强的实用性。本书适用于高等院校土木工程专业学生，也可供土木工程结构设计人员和BIM爱好者参考。

随着建筑行业的迅速发展和信息化数字技术在建筑行业的推广应用，建筑信息模型（Building Information Modeling, BIM）技术正在全方位、多维度地影响建筑业，建筑行业正在经历一次新的变革。BIM技术的应用改变了建筑设计从业者的工作模式，相较于基于CAD技术的二维设计方法，BIM技术具有三维可视化、参数化、标准化、信息化等优势，显著提升设计的质量和效率。结构设计是工程项目设计的重要环节，也是BIM设计的重要组成部分。一些国家，已经将BIM技术成熟地应用到结构设计中。如何实现基于BIM的结构设计，是当前结构专业的一个热点领域。目前BIM技术在我国结构设计方面的应用尚未得到大范围推广，主要原因是结构物理模型与结构分析模型之间无法做到完美对接，与BIM核心建模软件能够实现结构几何模型、荷载模型和边界约束条件双向互导的软件很少。能够实现物理模型、分析模型最大程度互导的软件主要是基于同系列软件之间的。因此，本设计指南中基于BIM的设计方法采用了同为Autodesk公司产品的Revit Structure和Robot Structural Analysis作为三维结构建模软件和三维结构分析软件。由于Robot Structural Analysis软件并不是针对我国开发，因此在设计规范、计算方法、配筋设计等很多方面还存在一些问题。本指南在详细介绍Revit和Robot软件操作的基础上，以某六层混凝土框架结构设计为例，还对Robot和PKPM的计算结果进行了详细对比分析。最后，分别介绍了基于Robot Structural Analysis分析结果的三维配筋方法和基于Revit Structure的三维配筋技术。在引入基于BIM技术的结构设计的同时，本设计指南还介绍了基于传统PKPM的结构设计方法，以该六层混凝土框架结构设计为例，介绍了从结构建模、参数设置、结构调整到绘制施工图的一个完整结构设计流程。本书适用于高等院校土木工程专业学生，也可供土木工程结构设计人员、管理人员和BIM爱好者参考。本书由大连理工大学王言磊、张祎男、王永帅和张学编著，其中第1章、第4章、第6章、第8章由王言磊编写，第2、3章由张祎男编写，第5章由王永帅编写，第7章由张学编写，全书由王言磊统稿。本书在编写过程中，本科生王珠萍、李冠衡、沈怡丰、张水生和熊涛等人提出了很多宝贵建议；本书的出版还获得了大连理工大学教材出版基金项目（项目编号：JC2017016）的资助。在此，编者谨向对本书编写工作提供无私帮助的本科生和大连理工大学教材出版基金表达诚挚的感谢！在本书编写过程中，编者参考了大量相关文献资料，在此谨向这些文献的作者表示衷心的感谢。虽然编写过程中力求叙述准确、完善，但由于作者水平有限，书中难免有不足之处，恳请广大读者批评指正。编著者2017年11月

第1章毕业设计的目的和要求1

1.1毕业设计的目的3

1.2毕业设计的要求3

1.2.1毕业设计题目3

1.2.2毕业设计任务书3

1.2.3加强毕业设计学习5

第2章BIM简介、发展与应用7

2.1BIM简介9

2.1.1BIM概念的提出9

2.1.2BIM完成使命的方法9

2.1.3BIM技术及特点10

2.1.4BIM相关软件11

2.2BIM的国内外发展现状13

2.2.1BIM在国外的发展13

2.2.2BIM在国内发展16

2.2.3国内BIM应用案例18

2.3BIM在结构上的应用19

2.3.1传统设计方法的问题19

2.3.2基于BIM技术的设计方法20

2.3.3结构分析的实现21

第3章工程概况及前期计算23

3.1设计基本资料25

3.2建筑方案设计25

3.2.1办公建筑设计的一般要求25

3.2.2部分建筑图纸29

3.3结构方案设计29

3.3.1结构设计的原则29

3.3.2结构设计准备30

3.3.3结构选型与布置30

3.4结构方案的确定33

3.4.1结构方案33

3.4.2结构部分施工方法33

3.5梁柱截面尺寸设计34

3.5.1柱截面尺寸初估34

3.5.2梁、板截面尺寸初估35

3.6荷载统计35

3.6.1恒荷载标准值计算35

3.6.2活荷载标准值计算36

第4章基于Revit Structure软件的三维结构建模39

4.1Revit Structure软件简介及基本概念41

4.1.1Revit Structure简介41

4.1.2用户界面41

4.1.3基本概念46

4.2Revit建模48

4.2.1建模相关命令48

4.2.2毕业设计模型的建立59

4.3调整分析模型70

4.3.1结构参数设置71

4.3.2构件的分析模型74

4.3.3分析模型显示控制76

4.3.4边界条件76

4.3.5结构荷载77

4.4毕业设计模型的调整80

4.4.1设置荷载组合80

4.4.2添加分析模型平面80

4.4.3添加边界条件81

4.4.4设置杆端约束82

4.5从Revit到Robot的数据转换83

第5章基于Robot Structural Analysis软件的三维结构分析与设计85

5.1Robot Structural Analysis基本知识87

5.1.1Robot Structural Analysis软件介绍87

5.1.2Robot Structural Analysis软件优势87

5.1.3Robot Structural Analysis国内应用88

5.1.4 Robot Structural Analysis软件用户界面89

5.1.5视图显示及导航92

5.2Robot结构分析流程94

5.2.1Revit模型导入Robot94

5.2.2计算方法设置98

5.2.3结果预览及计算书输出102

5.2.4配筋计算103

5.2.5Robot模型更新回Revit106

5.3毕业设计模型分析107

5.3.1计算参数设置107

5.3.2地震荷载及风荷载施加108

5.3.3结果预览及分析112

第6章基于PKPM软件的结构分析与设计123

6.1PMCAD建模及荷载输入125

6.1.1PMCAD建模基本概述125

6.1.2建筑模型与荷载施加126

6.1.3平面荷载显示校核141

6.1.4画结构平面图142

6.2SATWE结构有限元分析144

6.2.1接PM生成SATWE数据145

6.2.2结构内力，配筋计算160

6.2.3计算结果分析与调整162

6.3墙梁柱施工图设计171

6.3.1梁平法施工图171

6.3.2柱平法施工图174

6.3.3楼板施工图175

6.4整榀框架施工图176

6.4.1形成PK文件176

6.4.2生成整榀框架施工图177

6.5基础设计179

6.5.1基础人机交互输入180

6.5.2基础施工图184

第7章Robot Structural Analysis分析结果与PKPM分析结果对比187

7.1质量、质量比的比较189

7.2周期比较191

7.3水平地震作用下的楼层剪力比较193

7.4楼层位移比较196

7.5层间位移角比较198

7.6内力比较198

第8章基于Robot和Revit软件的三维配筋设计205

8.1基于Robot软件的三维配筋设计207

8.1.1所需钢筋配筋207

8.1.2提供钢筋配筋210

8.2基于Revit的配筋219

8.2.1钢筋命令进行配筋219

8.2.2使用速博插件配筋224

8.2.3添加钢筋实例225

参考文献246

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