CN108959726B - 一种自动生成网架bim模型的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种自动生成网架BIM模型的方法，包括以下步骤：在Revit软件中创建参数化构件族、将结构设计软件完成的计算模型以文本形式输出、在输出的文本文件中提取创建空间网架BIM模型所需要的信息、将信息文件导入Dynamo for Revit空间网架生成程序、生成空间网架BIM模型。与传统的空间网架建模方法相比，本发明自动化程度高、便于修改、能大幅提高设计效率和成果质量，具有明显的推广应用价值；而且本发明能够创建任意曲面的空间网架结构，给空间网架结构的BIM建模带来便利。
Description
技术领域
本发明属于BIM建筑建模技术领域，具体涉及一种自动生成网架BIM模型的方法。
背景技术
现代开放的建筑风格造就了很多大跨度或特殊造型的建筑物，空间网架结构凭借其自重小、结构自身高度小等特点得到了快速的发展，广泛应用于各类大跨度场馆、交通枢纽及大型商业综合体。
随着近年来BIM技术的迅猛发展，基于BIM技术开展空间网架设计是深化和优化设计的需要，但是在Revit软件中开展空间网架BIM设计时，需要在准确的空间位置放置符合精度要求的空间网架三维BIM模型。由于空间网架结构中每一个节点、每一个杆件的形式、规格及空间位置都不完全相同，而现有的各类BIM软件对空间网架的建模没有便捷方法，手动建立网架模型工作量大，而且建成后的模型精度很难实现预期效果，且易受人为因素影响，不易修改，使用效果也不理想。
发明内容
本发明目的在于解决现有技术中存在的上述技术问题，提供一种自动生成网架BIM模型的方法，能够通过将结构计算软件完成的计算模型中的数据以文本形式输入Dynamo编制的空间网架自动建模程序中，自动在Revit软件中生成空间网架BIM模型，其能快速便捷且能精确建立空间网架结构，具有自动化程度高、便于修改、能大幅提高设计效率和成果质量的效果，具有明显的推广应用价值，而且能够创建任意曲面的空间网架结构，给空间网架结构的BIM建模带来便利。
为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
一种自动生成网架BIM模型的方法，其特征在于包括如下步骤：
(a)在Revit软件中创建能通过输入参数来更改模型的几何形状的参数化构件族，该参数化构件族包含不同形式的空间网架节点及杆件；
(b)用户通过结构计算软件进行空间网架结构计算，再将结构计算软件中完成的任意曲面空间网架计算模型参数导出为文本格式；
(c)在结构计算软件导出的文本文件中提取创建空间网架BIM模型有关的信息并转化为.csv格式保存，创建空间网架BIM模型有关的信息包括节点规格及空间位置，杆件形式、规格及空间位置；
(d)将(a)中的参数化构件族及(c)中的.csv文件输入Dynamo中，运行Dynamo forRevit空间网架自动建模程序，在Revit软件中完成空间网架的BIM模型创建。
进一步，步骤(a)中创建的空间网架参数化构件族包含螺栓球族、无肋焊接球族、环肋焊接球族、螺栓球锥头杆族、螺栓球封板杆族、焊接球连接杆族和底部支座族。
进一步，步骤(b)中结构计算软件包括MSTCAD和3D3S。
进一步，步骤(c)中创建的.csv文件包含螺栓球位置及规格，焊接球位置及规格，杆件位置及规格，锥头、封板及套筒信息。
进一步，步骤(d)包括以下步骤：
(d1)提取.csv文件中的空间网架节点构件空间位置信息，运行程序根据x、y、z坐标生成点，再提取.csv文件中的空间网架杆件空间位置的信息，将对应杆件的左节点和右节点相连成线，生成空间网架的线模型；
(d2)提取(d1)空间网架线模型节点位置，放置参数化节点构件，并提取.csv文件中的节点构件信息修改节点构件的规格及形状，在Revit软件内生成空间网架节点构件模型；
(d3)提取(d1)空间网架线模型杆件位置，放置参数化杆件构件，并提取.csv文件中的信息修改杆件构件的形式、规格、形状及长度；
(d4)运行程序完成步骤(d2)、(d3)，返回Revit软件界面，空间网架BIM模型创建完成。
本发明由于采用了上述技术方案，具有以下有益效果：
1.能够根据结构计算软件输出的模型计算数据自动在Revit中建立任意曲面的空间网架结构，给钢结构空间网架设计过程中创建BIM模型带来了便利。
2.最终生成的BIM模型中的构件所采用的都是Revit软件中绘制的构件族，可以选择编辑，也可以任意添加参数，实现后期BIM施工现场管理；
3.空间网架的BIM模型是通过程序识别计算软件数据自动生成的，人工干预少，减少了人为误差，精准便捷的完成空间网架模型的创建，同时也充分发挥了计算机的优势；
4.利用Revit软件的信息统计功能，快速统计整个工程的构件种类、规格、数量，并根据构件明细表自动查询构件空间位置；
5.当设计发生变更时，只需重新导入.csv数据即可更新模型，避免了从前调整一下网架高度就要重新建一次模型的重复劳动，将设计人员从繁复的建模工作中解脱出来，大大提高了工作效率。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步说明：
图1为本发明一种自动生成网架BIM模型的方法的应用环境图；
图2为本发明中步骤(d)的详细步骤图；
图3为本发明建立后的两端封板杆件的结构示意图；
图4为本发明建立后的两端锥头杆件的结构示意图；
图5为本发明建立后的一端焊接一端封板杆件的结构示意图；
图6为本发明建立后的一端焊接一端锥头杆件的结构示意图；
图7为本发明建立后的螺栓球的结构示意图；
图8为本发明自动生成的空间网架BIM模型的结构示意图。
具体实施方式
如图1所示，为本发明一种自动生成网架BIM模型的方法，本发明可以创建包含螺栓球、焊接球、一端焊接一端锥头杆件、一端焊接一端封板杆件、两端锥头杆件、两端封板杆件等构件在内的全部空间网架结构BIM模型。本发明以两端均为螺栓球且以两端锥头杆件连接的空间网架为示例。具体包括如下步骤：
(a)在Revit软件中创建能通过输入参数来更改模型的几何形状的参数化构件族，该参数化构件族包含不同形式的空间网架节点构件及杆件。
所创建的空间网架参数化构件族可以包含螺栓球族、无肋焊接球族、环肋焊接球族、螺栓球锥头杆族、螺栓球封板杆族、焊接球连接杆族和底部支座族。上述所有构件均为Revit软件中的参数化构件族，可通过输入控制参数来改变几何形状。
(b)用户通过结构计算软件进行空间网架结构计算，计算软件可以包括MSTCAD、3D3S等。再将结构计算软件中完成的任意曲面空间网架计算模型参数导出为文本格式，及导出为.log格式数据。
(c)在结构计算软件导出的文本文件中提取创建空间网架BIM模型有关的信息并转化为.csv格式保存，创建空间网架BIM模型有关的信息包括节点规格及空间位置，杆件形式、规格及空间位置。所创建的.csv文件包含螺栓球位置及规格，焊接球位置及规格，杆件位置及规格，锥头、封板及套筒信息。
节点构件坐标包含节点构件的空间位置信息，节点构件直径包含节点构件的直径信息，杆件坐标含杆件的空间位置信息，杆件直径包含杆件的直径及高强螺栓信息，锥头、封板及套筒信息包含两端螺栓球锥头杆中锥头及套筒的几何信息，两端螺栓球封板杆中封板及套筒的几何信息。
(d)将(a)中的参数化构件族及(c)中的.csv文件输入Dynamo中，运行Dynamo forRevit空间网架自动建模程序，在Revit软件中完成空间网架的BIM模型创建。
如图2所示，是步骤(d)的详细步骤图：
(d1)格式为.csv文件以二维数组的形式输入Dynamo中，提取螺栓球位置及规格.csv文件中的空间网架螺栓球空间位置信息，运行程序根据x、y、z坐标生成点。MSTCAD默认使用左手坐标系，应为提取的z坐标值乘以-1。再提取杆件位置及规格.csv文件中的空间网架杆件空间位置的信息，将对应杆件的左节点和右节点相连成线，生成空间网架的线模型。
(d2)提取步骤(d1)空间网架线模型节点坐标，放置参数化螺栓球，并提取螺栓球位置及规格.csv文件中的螺栓球直径修改节点构件的形状，在Revit软件内生成空间网架节点构件模型。
(d3)提取步骤(d1)空间网架线模型杆件位置，并提取螺栓球锥头及套筒信息.csv文件中的信息修改螺栓球锥头杆的管径、壁厚、高强螺栓直径及锥头和套筒参数。同样地，提取螺栓球封板及套筒信息.csv文件中的信息修改螺栓球封板杆的管径、壁厚、高强螺栓直径及封板和套筒参数。
(d4)运行程序完成步骤(d2)、(d3)，返回Revit软件界面，空间网架BIM模型创建完成。
如图3至图7所示，为本发明中螺栓球、一端焊接一端锥头杆件、一端焊接一端封板杆件、两端锥头杆件、两端封板杆件等构件在内的全部空间网架结构BIM模型；如图8所示，为本发明中运行空间网架BIM模型自动建模程序后自动生成的空间网架BIM模型示意图。
本发明能够通过将结构计算软件完成的计算模型中的数据以文本形式输入Dynamo编制的空间网架自动建模程序中，自动在Revit软件中生成空间网架BIM模型，其能快速便捷且能精确建立空间网架结构，具有自动化程度高、便于修改、能大幅提高设计效率和成果质量的效果，具有明显的推广应用价值，而且能够创建任意曲面的空间网架结构，给空间网架结构的BIM建模带来便利。
本发明的有益效果具体体现为：
1.能够根据结构计算软件输出的模型计算数据自动在Revit中建立任意曲面的空间网架结构，给钢结构空间网架设计过程中创建BIM模型带来了便利。
2.最终生成的BIM模型中的构件所采用的都是Revit软件中绘制的构件族，可以选择编辑，也可以任意添加参数，实现后期BIM施工现场管理；
3.空间网架的BIM模型是通过程序识别计算软件数据自动生成的，人工干预少，减少了人为误差，精准便捷的完成空间网架模型的创建，同时也充分发挥了计算机的优势；
4.利用Revit软件的信息统计功能，快速统计整个工程的构件种类、规格、数量，并根据构件明细表自动查询构件空间位置；
5.当设计发生变更时，只需重新导入.csv数据即可更新模型，避免了从前调整一下网架高度就要重新建一次模型的重复劳动，将设计人员从繁复的建模工作中解脱出来，大大提高了工作效率。
以上仅为本发明的具体实施例，但本发明的技术特征并不局限于此。任何以本发明为基础，为解决基本相同的技术问题，实现基本相同的技术效果，所作出的简单变化、等同替换或者修饰等，皆涵盖于本发明的保护范围之中。
Claims (4)
1.一种自动生成网架BIM模型的方法，其特征在于包括如下步骤：
(a)在Revit软件中创建能通过输入参数来更改模型的几何形状的参数化构件族，该参数化构件族包含不同形式的空间网架节点及杆件；
(b)用户通过结构计算软件进行空间网架结构计算，再将结构计算软件中完成的任意曲面空间网架计算模型参数导出为文本格式；
(c)在结构计算软件导出的文本文件中提取创建空间网架BIM模型有关的信息并转化为.csv格式保存，创建空间网架BIM模型有关的信息包括节点规格及空间位置，杆件形式、规格及空间位置；
(d)将(a)中的参数化构件族及(c)中的.csv文件输入Dynamo中，运行Dynamofor Revit空间网架自动建模程序，在Revit软件中完成空间网架的BIM模型创建；
具体为：
(d1)提取.csv文件中的空间网架节点构件空间位置信息，运行程序根据x、y、z坐标生成点，再提取.csv文件中的空间网架杆件空间位置的信息，将对应杆件的左节点和右节点相连成线，生成空间网架的线模型；
(d2)提取(d1)空间网架线模型节点位置，放置参数化节点构件，并提取.csv文件中的节点构件信息修改节点构件的规格及形状，在Revit软件内生成空间网架节点构件模型；
(d3)提取(d1)空间网架线模型杆件位置，放置参数化杆件构件，并提取.csv文件中的信息修改杆件构件的形式、规格、形状及长度；
(d4)运行程序完成步骤(d2)、(d3)，返回Revit软件界面，空间网架BIM模型创建完成。
2.根据权利要求1所述的一种自动生成网架BIM模型的方法，其特征在于：步骤(a)中创建的空间网架参数化构件族包含螺栓球族、无肋焊接球族、环肋焊接球族、螺栓球锥头杆族、螺栓球封板杆族、焊接球连接杆族和底部支座族。
3.根据权利要求1所述的一种自动生成网架BIM模型的方法，其特征在于：步骤(b)中结构计算软件包括MSTCAD和3D3S。
4.根据权利要求1所述的一种自动生成网架BIM模型的方法，其特征在于：步骤(c)中创建的.csv文件包含螺栓球位置及规格，焊接球位置及规格，杆件位置及规格，锥头、封板及套筒信息。
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