董輝+盧松松+苑丹琳

摘要：建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計主要是通過設(shè)計軟件輔助的方式完成設(shè)計的整個流程，其主要的工作也涵蓋了很多方面的內(nèi)容，當(dāng)前建筑設(shè)計的方式方法越來越多，每一個軟件和系統(tǒng)間的模型都可以在系統(tǒng)的內(nèi)部實現(xiàn)自動轉(zhuǎn)化，所以在這樣的情況下，我們也就需要對模型自動轉(zhuǎn)化的方式方法予以充分的研究，這是有十分積極的意義的。本文主要分析了建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的模型自動轉(zhuǎn)化方法，以供參考和借鑒。

關(guān)鍵詞：建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計；建筑信息模型；模型自動化轉(zhuǎn)換

一、前言

在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的過程中不同軟件和系統(tǒng)之間的轉(zhuǎn)化一直都是一個比較大的難題，因為如果無法解決這一問題就有可能會影響到結(jié)構(gòu)模型的呈現(xiàn)，而模型的質(zhì)量如果沒有辦法予以充分的保證，就會使得建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的質(zhì)量受到更大的影響，在這樣的情況下，我們一定要對其予以高度的重視，研究建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中模型自動轉(zhuǎn)化的方式方法。

二、建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的信息模型

最近幾年，建筑工程設(shè)計的時候，不相同的軟件系統(tǒng)之間，主要的模型數(shù)據(jù)的交換來講主要是依靠軟件系統(tǒng)來進(jìn)行相互對標(biāo)對接的，但是目前來看，有些商家的軟件之所以不能對接，主要還是各個數(shù)據(jù)不能實現(xiàn)模式共享，所以在之二楊的情況下也就使得不同的數(shù)據(jù)無法實現(xiàn)轉(zhuǎn)換功能，這也給設(shè)計工作的順利進(jìn)行帶來了非常大的困擾，針對以上的情況，我們可以在實際的工作中一個非常重要的環(huán)節(jié)就是在施工當(dāng)中要構(gòu)件一個完全一致的工程信息模型，這樣就會給不同類型軟件之間的信息共享提供眾多的便利條件，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的信息模型是以三維數(shù)字技術(shù)為核心以其他技術(shù)為輔助而構(gòu)成的，其中主要包括了物理模型、模型關(guān)聯(lián)和模型管理等多方面的所屬信息中包括很多，關(guān)聯(lián)細(xì)心只要有構(gòu)件關(guān)系和模型關(guān)系信息，模型版本以及用戶權(quán)限等內(nèi)容。

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的信息在應(yīng)用的過程中具有非常明顯的完備性，同時還有較強的關(guān)聯(lián)性和一致性特點，在構(gòu)件面向結(jié)構(gòu)設(shè)計的數(shù)據(jù)源時可以對分布式和異構(gòu)工程數(shù)據(jù)之間存在的共享問題予以詳細(xì)分析，同時還可以在這一過程中采取有效的措施解決這些問題。這也在一定程度上為模型之間的自動轉(zhuǎn)化提供了更好的條件。

三、建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中模型的自動轉(zhuǎn)化

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計對于建筑工程的設(shè)計人員而言是一個十分重要的環(huán)節(jié)，主要的設(shè)計內(nèi)容也涉及到了眾多的方面。結(jié)構(gòu)涉及和分析以及施工圖紙的設(shè)計都是這一過程中需要注意的，結(jié)構(gòu)設(shè)計模型轉(zhuǎn)化的過程中必須要將設(shè)計模型當(dāng)做是最重要的內(nèi)容，而其主要的操作流程是：首先要按照IFC標(biāo)準(zhǔn)對模型的結(jié)構(gòu)設(shè)計信息進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整和提取，在此基礎(chǔ)上要進(jìn)行模型的構(gòu)建，在這一過程中需要注意的一點就是其在實際的工作中并不包含非結(jié)構(gòu)設(shè)計的信息，所以在這一過程中模型也不具有可逆性，這種轉(zhuǎn)化是單向的轉(zhuǎn)化。其次是基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)分析的模型，對接口的導(dǎo)出和數(shù)據(jù)的提取等，同時還要建立一個結(jié)構(gòu)分析的模型，對接口也要進(jìn)行適當(dāng)?shù)奶幚?。再次就是要按照結(jié)構(gòu)分析模型導(dǎo)入接口的形式將具體的結(jié)果統(tǒng)一的集中到結(jié)構(gòu)設(shè)計構(gòu)件模型當(dāng)中，這樣也可以完成施工圖紙的設(shè)計工作。最后一點就是將結(jié)構(gòu)設(shè)計的模型充分的轉(zhuǎn)化成工程算量模型但各種，同時對計算的具體結(jié)果予以分析和研究。

四、建筑設(shè)計模型與結(jié)構(gòu)設(shè)計模型之間的相互轉(zhuǎn)化

近年來，在我國總體工程來講還在許多工程上都是沿用的二維設(shè)計的方式，從頂層設(shè)計來說，工程設(shè)計人員依然按照圖紙的要求進(jìn)行設(shè)計，同時也進(jìn)行了內(nèi)力分析，按照相關(guān)的要求進(jìn)行圖紙的繪制。這個過程中，主要是對圖元進(jìn)行充分的識別，同時還要對建筑的軸網(wǎng)、墻、柱等結(jié)構(gòu)進(jìn)行定位，在某些程度上講，也有出現(xiàn)重復(fù)工作的可能性。目前，我們可以看到的IFC標(biāo)準(zhǔn)，其實質(zhì)主要是在國際通用標(biāo)準(zhǔn)下，重點對建筑工程進(jìn)行綜合性的數(shù)據(jù)分析以及模擬描述分析。同時，CF文件對建筑設(shè)計的整體模型要進(jìn)行一定的描述，這樣一來也就為結(jié)構(gòu)的自動生成創(chuàng)造了良好的條件。

ICF標(biāo)準(zhǔn)中，根據(jù)實體定義以及關(guān)聯(lián)關(guān)系對構(gòu)件相應(yīng)的邏輯模型進(jìn)行了構(gòu)建，并表示了基于ICF的EXPRESS-G的格式描述了墻體模型的定義.根據(jù)洞口關(guān)聯(lián)的實體以及洞口填充關(guān)聯(lián)的實體分別對墻體實體以及門實體、窗實體進(jìn)行關(guān)聯(lián)。在結(jié)構(gòu)設(shè)計的模型中，主要是依照實際墻體還有就是相關(guān)洞口的實體進(jìn)行與之相聯(lián)系的描述。

除了墻體實體之外，柱實體、梁實體、板實體的以及實際墻體的自定以或者說內(nèi)涵是沒有多大差別的，對此我們要充分理解并認(rèn)識，特別是建筑與結(jié)構(gòu)設(shè)計模式轉(zhuǎn)化的關(guān)鍵性因素就是IFC文件的全面綜合分析。它主要是根據(jù)IFCEngine，還有就是IFCsvr等IFC數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合解析，然后與IFC文件進(jìn)行對接以及綜合解析。

五、關(guān)于結(jié)構(gòu)設(shè)計的主要模式與綜合分析之間的處理關(guān)系

基于國家使用的結(jié)構(gòu)有限元分析軟件多數(shù)均是公開數(shù)據(jù)模型的格式，因此我們在進(jìn)行綜合分析的過程中，還要進(jìn)行綜合性再細(xì)化、再分析。針對這種情況，我們最為重要的是將ETAB5軟件作為研究對象，重點對結(jié)構(gòu)設(shè)計轉(zhuǎn)換為ETABS模型文件進(jìn)行細(xì)化研究，并將ETABS軟件的設(shè)計結(jié)果根據(jù)Access數(shù)據(jù)庫的文件形成原結(jié)構(gòu)的設(shè)計模型，重點是對構(gòu)件的配筋信息以及對應(yīng)的構(gòu)件進(jìn)行關(guān)聯(lián)，這樣便形成了完整的結(jié)構(gòu)施工圖的設(shè)計模型，此設(shè)計模型便可用在結(jié)構(gòu)施工圖的設(shè)計以及工程算量的統(tǒng)計與分析。

六、施工圖設(shè)計模型與工程算量模型間的相互轉(zhuǎn)化

施工圖設(shè)計之后的結(jié)構(gòu)施工圖設(shè)計模型中涵蓋了工程算量模型的所有信息，是最為直接的數(shù)據(jù)源。本文中則選取了國內(nèi)應(yīng)用相對較為廣泛的廣聯(lián)達(dá)鑰筋抽樣軟件，使用XML映射模型的方式對結(jié)構(gòu)施工圖的設(shè)計模型與工程算量模型間的相互轉(zhuǎn)化進(jìn)行實現(xiàn)。

七、結(jié)束語

本文研究了建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計過程當(dāng)中各個軟件系統(tǒng)間模型轉(zhuǎn)化等問題，提出了模型自動轉(zhuǎn)換的方法，對建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計信息模型以及建筑設(shè)計模型、結(jié)構(gòu)設(shè)計與分析模型、工程算量模型間的自動轉(zhuǎn)化進(jìn)行了實現(xiàn)。這也給我國的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計提供了一個更好的平臺，提高了建筑設(shè)計的質(zhì)量和水平。

參考文獻(xiàn)：

[1]關(guān)于組織《第四屆中國建筑學(xué)會優(yōu)秀建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計獎評選活動》的通知[J].建筑結(jié)構(gòu)學(xué)報，2005（2）.endprint