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本書基于土木工程專業(yè)BIM結(jié)構(gòu)方向的本科畢業(yè)設(shè)計需求，以某六層混凝土框架結(jié)構(gòu)為例，主要介紹了Autodesk Revit Structure和Autodesk Robot Structural Analysis軟件的基本操作和應(yīng)用技巧，涵蓋了建模、結(jié)構(gòu)分析以及Revit與Robot模型互導(dǎo)的相關(guān)內(nèi)容，提供了采用這兩款軟件進行完整結(jié)構(gòu)設(shè)計的方法。本書還詳細介紹了PKPM軟件的基本操作方法和技巧，并使用PKPM進行了包括建模、參數(shù)設(shè)置、模型調(diào)整、繪制施工圖的完整結(jié)構(gòu)設(shè)計。同時，本書將基于Robot的計算結(jié)果與基于PKPM的計算結(jié)果進行了詳細對比分析，使讀者能夠直觀地了解BIM技術(shù)與傳統(tǒng)技術(shù)的異同。本書同時介紹了基于BIM技術(shù)和基于傳統(tǒng)PKPM方法的結(jié)構(gòu)設(shè)計，這有助于開拓畢業(yè)生的視野與思路，具有很強的實用性。本書適用于高等院校土木工程專業(yè)學(xué)生，也可供土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計人員和BIM愛好者參考。

隨著建筑行業(yè)的迅速發(fā)展和信息化數(shù)字技術(shù)在建筑行業(yè)的推廣應(yīng)用，建筑信息模型（Building Information Modeling, BIM）技術(shù)正在全方位、多維度地影響建筑業(yè)，建筑行業(yè)正在經(jīng)歷一次新的變革。BIM技術(shù)的應(yīng)用改變了建筑設(shè)計從業(yè)者的工作模式，相較于基于CAD技術(shù)的二維設(shè)計方法，BIM技術(shù)具有三維可視化、參數(shù)化、標(biāo)準(zhǔn)化、信息化等優(yōu)勢，顯著提升設(shè)計的質(zhì)量和效率。結(jié)構(gòu)設(shè)計是工程項目設(shè)計的重要環(huán)節(jié)，也是BIM設(shè)計的重要組成部分。一些國家，已經(jīng)將BIM技術(shù)成熟地應(yīng)用到結(jié)構(gòu)設(shè)計中。如何實現(xiàn)基于BIM的結(jié)構(gòu)設(shè)計，是當(dāng)前結(jié)構(gòu)專業(yè)的一個熱點領(lǐng)域。目前BIM技術(shù)在我國結(jié)構(gòu)設(shè)計方面的應(yīng)用尚未得到大范圍推廣，主要原因是結(jié)構(gòu)物理模型與結(jié)構(gòu)分析模型之間無法做到完美對接，與BIM核心建模軟件能夠?qū)崿F(xiàn)結(jié)構(gòu)幾何模型、荷載模型和邊界約束條件雙向互導(dǎo)的軟件很少。能夠?qū)崿F(xiàn)物理模型、分析模型最大程度互導(dǎo)的軟件主要是基于同系列軟件之間的。因此，本設(shè)計指南中基于BIM的設(shè)計方法采用了同為Autodesk公司產(chǎn)品的Revit Structure和Robot Structural Analysis作為三維結(jié)構(gòu)建模軟件和三維結(jié)構(gòu)分析軟件。由于Robot Structural Analysis軟件并不是針對我國開發(fā)，因此在設(shè)計規(guī)范、計算方法、配筋設(shè)計等很多方面還存在一些問題。本指南在詳細介紹Revit和Robot軟件操作的基礎(chǔ)上，以某六層混凝土框架結(jié)構(gòu)設(shè)計為例，還對Robot和PKPM的計算結(jié)果進行了詳細對比分析。最后，分別介紹了基于Robot Structural Analysis分析結(jié)果的三維配筋方法和基于Revit Structure的三維配筋技術(shù)。在引入基于BIM技術(shù)的結(jié)構(gòu)設(shè)計的同時，本設(shè)計指南還介紹了基于傳統(tǒng)PKPM的結(jié)構(gòu)設(shè)計方法，以該六層混凝土框架結(jié)構(gòu)設(shè)計為例，介紹了從結(jié)構(gòu)建模、參數(shù)設(shè)置、結(jié)構(gòu)調(diào)整到繪制施工圖的一個完整結(jié)構(gòu)設(shè)計流程。本書適用于高等院校土木工程專業(yè)學(xué)生，也可供土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計人員、管理人員和BIM愛好者參考。本書由大連理工大學(xué)王言磊、張祎男、王永帥和張學(xué)編著，其中第1章、第4章、第6章、第8章由王言磊編寫，第2、3章由張祎男編寫，第5章由王永帥編寫，第7章由張學(xué)編寫，全書由王言磊統(tǒng)稿。本書在編寫過程中，本科生王珠萍、李冠衡、沈怡豐、張水生和熊濤等人提出了很多寶貴建議；本書的出版還獲得了大連理工大學(xué)教材出版基金項目（項目編號：JC2017016）的資助。在此，編者謹(jǐn)向?qū)Ρ緯帉懝ぷ魈峁o私幫助的本科生和大連理工大學(xué)教材出版基金表達誠摯的感謝！在本書編寫過程中，編者參考了大量相關(guān)文獻資料，在此謹(jǐn)向這些文獻的作者表示衷心的感謝。雖然編寫過程中力求敘述準(zhǔn)確、完善，但由于作者水平有限，書中難免有不足之處，懇請廣大讀者批評指正。編著者2017年11月

第1章畢業(yè)設(shè)計的目的和要求1

1.1畢業(yè)設(shè)計的目的3

1.2畢業(yè)設(shè)計的要求3

1.2.1畢業(yè)設(shè)計題目3

1.2.2畢業(yè)設(shè)計任務(wù)書3

1.2.3加強畢業(yè)設(shè)計學(xué)習(xí)5

第2章BIM簡介、發(fā)展與應(yīng)用7

2.1BIM簡介9

2.1.1BIM概念的提出9

2.1.2BIM完成使命的方法9

2.1.3BIM技術(shù)及特點10

2.1.4BIM相關(guān)軟件11

2.2BIM的國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀13

2.2.1BIM在國外的發(fā)展13

2.2.2BIM在國內(nèi)發(fā)展16

2.2.3國內(nèi)BIM應(yīng)用案例18

2.3BIM在結(jié)構(gòu)上的應(yīng)用19

2.3.1傳統(tǒng)設(shè)計方法的問題19

2.3.2基于BIM技術(shù)的設(shè)計方法20

2.3.3結(jié)構(gòu)分析的實現(xiàn)21

第3章工程概況及前期計算23

3.1設(shè)計基本資料25

3.2建筑方案設(shè)計25

3.2.1辦公建筑設(shè)計的一般要求25

3.2.2部分建筑圖紙29

3.3結(jié)構(gòu)方案設(shè)計29

3.3.1結(jié)構(gòu)設(shè)計的原則29

3.3.2結(jié)構(gòu)設(shè)計準(zhǔn)備30

3.3.3結(jié)構(gòu)選型與布置30

3.4結(jié)構(gòu)方案的確定33

3.4.1結(jié)構(gòu)方案33

3.4.2結(jié)構(gòu)部分施工方法33

3.5梁柱截面尺寸設(shè)計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荷載統(tǒng)計35

3.6.1恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值計算35

3.6.2活荷載標(biāo)準(zhǔn)值計算36

第4章基于Revit Structure軟件的三維結(jié)構(gòu)建模39

4.1Revit Structure軟件簡介及基本概念41

4.1.1Revit Structure簡介41

4.1.2用戶界面41

4.1.3基本概念46

4.2Revit建模48

4.2.1建模相關(guān)命令48

4.2.2畢業(yè)設(shè)計模型的建立59

4.3調(diào)整分析模型70

4.3.1結(jié)構(gòu)參數(shù)設(shè)置71

4.3.2構(gòu)件的分析模型74

4.3.3分析模型顯示控制76

4.3.4邊界條件76

4.3.5結(jié)構(gòu)荷載77

4.4畢業(yè)設(shè)計模型的調(diào)整80

4.4.1設(shè)置荷載組合80

4.4.2添加分析模型平面80

4.4.3添加邊界條件81

4.4.4設(shè)置桿端約束82

4.5從Revit到Robot的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換83

第5章基于Robot Structural Analysis軟件的三維結(jié)構(gòu)分析與設(shè)計85

5.1Robot Structural Analysis基本知識87

5.1.1Robot Structural Analysis軟件介紹87

5.1.2Robot Structural Analysis軟件優(yōu)勢87

5.1.3Robot Structural Analysis國內(nèi)應(yīng)用88

5.1.4 Robot Structural Analysis軟件用戶界面89

5.1.5視圖顯示及導(dǎo)航92

5.2Robot結(jié)構(gòu)分析流程94

5.2.1Revit模型導(dǎo)入Robot94

5.2.2計算方法設(shè)置98

5.2.3結(jié)果預(yù)覽及計算書輸出102

5.2.4配筋計算103

5.2.5Robot模型更新回Revit106

5.3畢業(yè)設(shè)計模型分析107

5.3.1計算參數(shù)設(shè)置107

5.3.2地震荷載及風(fēng)荷載施加108

5.3.3結(jié)果預(yù)覽及分析112

第6章基于PKPM軟件的結(jié)構(gòu)分析與設(shè)計123

6.1PMCAD建模及荷載輸入125

6.1.1PMCAD建�；靖攀�125

6.1.2建筑模型與荷載施加126

6.1.3平面荷載顯示校核141

6.1.4畫結(jié)構(gòu)平面圖142

6.2SATWE結(jié)構(gòu)有限元分析144

6.2.1接PM生成SATWE數(shù)據(jù)145

6.2.2結(jié)構(gòu)內(nèi)力，配筋計算160

6.2.3計算結(jié)果分析與調(diào)整162

6.3墻梁柱施工圖設(shè)計171

6.3.1梁平法施工圖171

6.3.2柱平法施工圖174

6.3.3樓板施工圖175

6.4整榀框架施工圖176

6.4.1形成PK文件176

6.4.2生成整榀框架施工圖177

6.5基礎(chǔ)設(shè)計179

6.5.1基礎(chǔ)人機交互輸入180

6.5.2基礎(chǔ)施工圖184

第7章Robot Structural Analysis分析結(jié)果與PKPM分析結(jié)果對比187

7.1質(zhì)量、質(zhì)量比的比較189

7.2周期比較191

7.3水平地震作用下的樓層剪力比較193

7.4樓層位移比較196

7.5層間位移角比較198

7.6內(nèi)力比較198

第8章基于Robot和Revit軟件的三維配筋設(shè)計205

8.1基于Robot軟件的三維配筋設(shè)計207

8.1.1所需鋼筋配筋207

8.1.2提供鋼筋配筋210

8.2基于Revit的配筋219

8.2.1鋼筋命令進行配筋219

8.2.2使用速博插件配筋224

8.2.3添加鋼筋實例225

參考文獻246

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