基于BIM的装配式剪力墙结构深化设计及二次开发

来源 :华北水利水电大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:gdtk88
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BIM(Building Information Modeling)技术应用在建筑行业的设计、施工、运维及全寿命周期中,在装配式建筑方面更具有优势,将BIM技术与装配式建筑相结合是我国建筑业转型与升级的重点发展方向。当前装配式BIM技术的发展和应用还存在诸多问题,BIM技术的应用只是停留在翻模阶段,各专业间的BIM技术处于“割裂”状态,缺乏协调统一。较为突出的问题是装配式结构详图设计方面,传统设计过程中只能给出基本的平法施工图,面对精度要求较高的装配式建筑则无法满足其生产施工要求,无可避免的造成人力、物力资源浪费。为此,本文对装配式剪力墙结构深化设计BIM模型进行研究,基于Tekla建模软件进行二次开发,开发出适用于装配式剪力墙结构深化设计的应用模块,旨在打通设计阶段与施工阶段之间的信息壁垒。通过基于Tekla Structures软件二次开发的方式,为设计和施工阶段信息交换探索一条可行的技术途径,对推动BIM技术应用和发展具有一定的借鉴价值。本文的主要工作内容与取得的成果如下:1、对主流BIM建模软件进行对比分析,最终确定以Tekla Structures软件作为深化设计平台。通过装配式结构设计案例,研究装配式剪力墙结构现阶段由计算所得的平法施工图到构件施工详图阶段存在的主要问题,阐明了基于BIM的三维深化设计在装配式建筑中的重要性。2、通过Tekla Structures官方文档提供的方法,创建“一字形”、“T形”、“L形”及“异形”现浇节点区域库,通过现浇节点截面参数设置,计算不同抗震构造要求下的箍筋的最小直径和最大间距,并对现浇节点区域是否满足边缘构件区域最小范围进行判断,实现现浇节点区域的三维深化设计。3、预制墙板的深化设计流程,首先是由结构分析软件得到计算结果,其次通过自动化配筋程序实现三维配筋的参数化布置,最后结合相关装配式建筑结构规范要求,对套筒加密区及局部构造要求进行三维深化设计。通过程序对模型数据进行提取,计算出竖向连接钢筋实配面积,在程序中嵌入相关计算公式,实现预制墙板水平接缝的人工抗剪验算。4、基于工程需求,开发剪力墙连梁深化设计程序,实现三维配筋的参数化布置,对连梁模型信息进行提取并结合相关规范,实现连梁折线筋、对角斜筋和箍筋加密区的智能化布置。5、利用深化设计三维模型,通过程序快速导出可指导施工的CAD详图,实现装配式剪力墙结构与BIM技术的结合,减少设计人员的工作量,减少设计误差,提供给预制厂更直观精确的构件三维详图。
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