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本書基于土木工程專業(yè)BIM結構方向的本科畢業(yè)設計需求，以某六層混凝土框架結構為例，主要介紹了Autodesk Revit Structure和Autodesk Robot Structural Analysis軟件的基本操作和應用技巧，涵蓋了建模、結構分析以及Revit與Robot模型互導的相關內容，提供了采用這兩款軟件進行完整結構設計的方法。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)設置、模型調整、繪制施工圖的完整結構設計。同時，本書將基于Robot的計算結果與基于PKPM的計算結果進行了詳細對比分析，使讀者能夠直觀地了解BIM技術與傳統(tǒng)技術的異同。本書同時介紹了基于BIM技術和基于傳統(tǒng)PKPM方法的結構設計，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)學生，也可供土木工程結構設計人員和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)字技術在建筑行業(yè)的推廣應用，建筑信息模型（Building Information Modeling, BIM）技術正在全方位、多維度地影響建筑業(yè)，建筑行業(yè)正在經歷一次新的變革。BIM技術的應用改變了建筑設計從業(yè)者的工作模式，相較于基于CAD技術的二維設計方法，BIM技術具有三維可視化、參數(shù)化、標準化、信息化等優(yōu)勢，顯著提升設計的質量和效率。結構設計是工程項目設計的重要環(huán)節(jié)，也是BIM設計的重要組成部分。一些國家，已經將BIM技術成熟地應用到結構設計中。如何實現(xiàn)基于BIM的結構設計，是當前結構專業(yè)的一個熱點領域。目前BIM技術在我國結構設計方面的應用尚未得到大范圍推廣，主要原因是結構物理模型與結構分析模型之間無法做到完美對接，與BIM核心建模軟件能夠實現(xiàn)結構幾何模型、荷載模型和邊界約束條件雙向互導的軟件很少。能夠實現(xiàn)物理模型、分析模型最大程度互導的軟件主要是基于同系列軟件之間的。因此，本設計指南中基于BIM的設計方法采用了同為Autodesk公司產品的Revit Structure和Robot Structural Analysis作為三維結構建模軟件和三維結構分析軟件。由于Robot Structural Analysis軟件并不是針對我國開發(fā)，因此在設計規(guī)范、計算方法、配筋設計等很多方面還存在一些問題。本指南在詳細介紹Revit和Robot軟件操作的基礎上，以某六層混凝土框架結構設計為例，還對Robot和PKPM的計算結果進行了詳細對比分析。最后，分別介紹了基于Robot Structural Analysis分析結果的三維配筋方法和基于Revit Structure的三維配筋技術。在引入基于BIM技術的結構設計的同時，本設計指南還介紹了基于傳統(tǒng)PKPM的結構設計方法，以該六層混凝土框架結構設計為例，介紹了從結構建模、參數(shù)設置、結構調整到繪制施工圖的一個完整結構設計流程。本書適用于高等院校土木工程專業(yè)學生，也可供土木工程結構設計人員、管理人員和BIM愛好者參考。本書由大連理工大學王言磊、張祎男、王永帥和張學編著，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教材出版基金項目（項目編號：JC2017016）的資助。在此，編者謹向對本書編寫工作提供無私幫助的本科生和大連理工大學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文獻資料，在此謹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)設計的目的和要求1

1.1畢業(yè)設計的目的3

1.2畢業(yè)設計的要求3

1.2.1畢業(yè)設計題目3

1.2.2畢業(yè)設計任務書3

1.2.3加強畢業(yè)設計學習5

第2章BIM簡介、發(fā)展與應用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技術及特點10

2.1.4BIM相關軟件11

2.2BIM的國內外發(fā)展現(xiàn)狀13

2.2.1BIM在國外的發(fā)展13

2.2.2BIM在國內發(fā)展16

2.2.3國內BIM應用案例18

2.3BIM在結構上的應用19

2.3.1傳統(tǒng)設計方法的問題19

2.3.2基于BIM技術的設計方法20

2.3.3結構分析的實現(xiàn)21

第3章工程概況及前期計算23

3.1設計基本資料25

3.2建筑方案設計25

3.2.1辦公建筑設計的一般要求25

3.2.2部分建筑圖紙29

3.3結構方案設計29

3.3.1結構設計的原則29

3.3.2結構設計準備30

3.3.3結構選型與布置30

3.4結構方案的確定33

3.4.1結構方案33

3.4.2結構部分施工方法33

3.5梁柱截面尺寸設計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恒荷載標準值計算35

3.6.2活荷載標準值計算36

第4章基于Revit Structure軟件的三維結構建模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建模相關命令48

4.2.2畢業(yè)設計模型的建立59

4.3調整分析模型70

4.3.1結構參數(shù)設置71

4.3.2構件的分析模型74

4.3.3分析模型顯示控制76

4.3.4邊界條件76

4.3.5結構荷載77

4.4畢業(yè)設計模型的調整80

4.4.1設置荷載組合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設置桿端約束82

4.5從Revit到Robot的數(shù)據(jù)轉換83

第5章基于Robot Structural Analysis軟件的三維結構分析與設計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國內應用88

5.1.4 Robot Structural Analysis軟件用戶界面89

5.1.5視圖顯示及導航92

5.2Robot結構分析流程94

5.2.1Revit模型導入Robot94

5.2.2計算方法設置98

5.2.3結果預覽及計算書輸出102

5.2.4配筋計算103

5.2.5Robot模型更新回Revit106

5.3畢業(yè)設計模型分析107

5.3.1計算參數(shù)設置107

5.3.2地震荷載及風荷載施加108

5.3.3結果預覽及分析112

第6章基于PKPM軟件的結構分析與設計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畫結構平面圖142

6.2SATWE結構有限元分析144

6.2.1接PM生成SATWE數(shù)據(jù)145

6.2.2結構內力，配筋計算160

6.2.3計算結果分析與調整162

6.3墻梁柱施工圖設計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基礎設計179

6.5.1基礎人機交互輸入180

6.5.2基礎施工圖184

第7章Robot Structural Analysis分析結果與PKPM分析結果對比187

7.1質量、質量比的比較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內力比較198

第8章基于Robot和Revit軟件的三維配筋設計205

8.1基于Robot軟件的三維配筋設計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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