【摘要】：近年來,BIM技術(shù)在我國建筑領(lǐng)域的應(yīng)用方興未艾,理論和應(yīng)用研究持續(xù)深入,標準編制工作全面展開。推進BIM應(yīng)用,已成為政府、行業(yè)和企業(yè)的共識和統(tǒng)一行動。但是BIM的發(fā)展和應(yīng)用還存在諸多問題。其中最為突出的問題是建筑信息在各專業(yè)、各階段的流通還存在壁壘,BIM項目應(yīng)用中設(shè)計、施工、運維各階段常常被割裂;基于工業(yè)基礎(chǔ)類(IFC)標準的信息交換因缺少適應(yīng)交換需求的模型視圖定義(MVD)而無法實現(xiàn),導(dǎo)致BIM在建筑全生命周期中的技術(shù)優(yōu)勢和價值無法充分發(fā)揮。為此,本課題對鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)深化設(shè)計BIM模型和基于IFC標準的深化設(shè)計MVD開展研究,旨在打通設(shè)計階段與施工階段之間的信息壁壘;在此基礎(chǔ)上,進一步研究提出滿足實體單元分析模型信息交換需求的精細化分析MVD,實現(xiàn)BIM模型與通用有限元分析軟件之間基于IFC標準的信息交換新途徑。通過本文研究,為基于IFC標準的全專業(yè)全生命周期的信息交換探索一條可行的技術(shù)途徑,對推動BIM應(yīng)用和發(fā)展具有重要的理論價值和廣闊的應(yīng)用前景。本文的主要工作內(nèi)容與取得的成果包括:1、針對我國鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)施工圖深化設(shè)計特點及業(yè)務(wù)流程,研究了深化設(shè)計BIM模型數(shù)據(jù)架構(gòu)和元素表達;開發(fā)了深化設(shè)計軟件PbimsConcrete,可由設(shè)計配筋信息自動完成鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)施工圖深化設(shè)計;該BIM模型可清晰表達框架和剪力墻結(jié)構(gòu)構(gòu)件和節(jié)點中鋼筋的錨固、搭接、彎折等詳細信息,且完全符合我國設(shè)計規(guī)范和施工圖表達習慣。2、研究工業(yè)基礎(chǔ)類(IFC)標準,提煉出三大對象、兩類屬性和六種關(guān)系的核心數(shù)據(jù)組織架構(gòu),構(gòu)建PKPM-BIM平臺底層數(shù)據(jù)與IFC實體的映射關(guān)系,研究了模型視圖定義(MVD)基礎(chǔ)理論,建立了基于MVD進行信息交換的三級模式,在此基礎(chǔ)上實現(xiàn)了PKPM-BIM平臺與IFC標準的信息交換。3、基于面向?qū)ο笏枷?對IFC結(jié)構(gòu)元素領(lǐng)域的實體進行了擴展,增加了鋼筋集元素實體、連續(xù)構(gòu)件實體、結(jié)構(gòu)體系等實體,用于實現(xiàn)鋼筋的精細化表達。依據(jù)IFC標準的數(shù)據(jù)定義和組織方式,在鋼筋混凝土構(gòu)件IFC描述的基礎(chǔ)上,建立了鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)體系的IFC描述。在此基礎(chǔ)上,提出了鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)深化設(shè)計MVD,并基于該MVD實現(xiàn)了深化設(shè)計模型的信息交換。4、基于已發(fā)布的結(jié)構(gòu)分析MVD,探究IFC標準中拓撲信息的描述方式,分析了精細化有限元分析模型的交換需求和關(guān)鍵問題,并對IFC標準的結(jié)構(gòu)分析領(lǐng)域?qū)嶓w進行了必要的擴展,增加了體元件、體作用、體響應(yīng)、結(jié)構(gòu)元件部件等實體類,使結(jié)構(gòu)分析模型可以同時在宏觀和微觀層面上精確描述。在兼容已有結(jié)構(gòu)分析MVD前提下,提出了結(jié)構(gòu)精細化分析MVD,并基于該MVD實現(xiàn)了精細化分析模型的信息交換。5、為實現(xiàn)精細化分析MVD與PKPM-BIM平臺及通用有限元分析軟件的數(shù)據(jù)銜接和應(yīng)用,開發(fā)了有限元前后處理工具PbimsPrePost和面向ABAQUS的IFC接口工具AbaqusIfcRw,提出了基于實體單元的結(jié)構(gòu)精細化有限元模型自動形成機制,大大提高了通用有限元軟件建模的精度和效率,并通過某框架剪力墻結(jié)構(gòu)的非線性分析進行了數(shù)據(jù)交換途徑和效率的驗證。
【圖文】：

第 1 章 引言2016 年 7 月 提供 1.1 版本的 DTV 和 RVionDeliveryManual，信息交付手冊）用來明確交換的信息類型和方式，也被 ISO 采納，標準持所有項目、所有項目參與方、所有軟件產(chǎn)的集成；而 IFD 針對特定的項目階段支持部分息交換特定業(yè)務(wù)的 IFC 元素范圍。IDM 的目標的所有流程；2）確定支持各個流程的 IFC 元素執(zhí)行結(jié)果；4）指定流程中發(fā)送和接受信息的nalFrameworkforDictionaries，國際字典框架述與 IFC 類型之間的映射關(guān)系，給每一信息信息的準確交換與共享，后更名為 bsDD（O 采納，標準號為 ISO12006-3。 三大數(shù)據(jù)標準構(gòu)建了 BIM 平臺信息交換的基的傳遞和共享通暢，BIM 技術(shù)平臺的應(yīng)用價值

中國建筑科學研究院博士學位論文共享層描述適用于建筑項目各領(lǐng)域的通用概念，以實現(xiàn)不同領(lǐng)域間的信息層定義了 5 個供各專業(yè)領(lǐng)域所共享的模式，，包括共享建筑元素模式、共享組式、共享建筑服務(wù)元素模式、共享管理元素模式和共享設(shè)備元素模式，該數(shù)現(xiàn)多專業(yè)協(xié)同過程中數(shù)據(jù)交換的基礎(chǔ)。領(lǐng)域?qū)用枋鼋ㄖ椖坎煌I(lǐng)域的特有概念和信息實體，如結(jié)構(gòu)單元領(lǐng)域(Strents Domain)定義基礎(chǔ)、鋼筋等實體，建筑領(lǐng)域(Architecture Domain)定義建實體。
【學位授予單位】：中國建筑科學研究院
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：TU17;TU375

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本文編號：2594922