论文题目：基于BIM的装配式剪力墙结构深化设计及二次开发
摘要：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。
关键词：装配式建筑;剪力墙结构;结构施工详图深化设计;Tekla二次开发C#语言
学科专业：建筑与土木工程（专业学位）
摘要
ABSTRACT
1 绪论
1.1 研究背景
1.2 BIM技术在装配式建筑领域研究现状
1.2.1 国外研究现状
1.2.2 国内研究现状
1.3 研究内容
1.4 创新点
1.5 技术路线
2 装配式剪力墙结构深化设计BIM模型研究
2.1 项目概况及工程设计标准
2.2 装配式剪力墙结构设计的四个阶段
2.2.1 结构方案设计阶段
2.2.2 结构计算阶段
2.2.3 施工图设计阶段
2.2.4 预制构件深化设计
2.3 BIM技术与预制构件深化设计结合
2.4 BIM技术对装配式剪力墙预制构件深化设计阶段的意义
3 装配式剪力墙边缘构件深化设计二次开发
3.1 Tekla现浇节点异形截面文件写入
3.1.1 异形截面点坐标及矢量参数定义
3.1.2 .clb文件属性介绍及文件编写
3.1.3 profil文件属性介绍
3.2 装配式剪力墙边缘构件结构建模二次开发
3.2.1 Tekla Structurcs.NETAPI()介绍
3.2.2 现浇节点参数化创建界面
3.2.3 主要引用的命名空间
3.2.4 参数化信息接收及异常抓取
3.2.5 现浇构件Tekla模型对象的创建
3.3 装配式剪力墙边缘构件钢筋建模二次开发
3.3.1 现浇节点钢筋参数化创建界面
3.3.2 现浇节点钢筋模型创建流程及规范嵌入
3.4 Tekla模型细部展示
3.5 本章小结
4 装配式剪力墙预制墙板深化设计二次开发
4.1 装配式剪力墙预制墙板结构建模二次开发
4.1.1 预制墙板参数化创建界面
4.1.2 参数化信息接收及异常抓取
4.1.3 预制墙板Tekla模型对象创建
4.2 装配式剪力墙预制墙板钢筋建模二次开发
4.2.1 预制墙板钢筋参数化创建界面
4.2.2 预制墙板钢筋模型创建流程及规范嵌入
4.3 Tekla模型细部展示
4.4 本章小结
5 装配式剪力墙连梁深化设计二次开发
5.1 装配式剪力墙连梁结构建模二次开发
5.1.1 连梁参数化创建界面
5.1.2 参数化信息的接收及异常抓取
5.1.3 Tekla模型对象创建
5.2 装配式剪力墙连梁钢筋建模二次开发
5.2.1 连梁钢筋参数化创建界面
5.2.2 连梁钢筋模型创建流程及规范嵌入
5.3 Tekla模型细部展示
5.4 本章小结
6 结论与展望
6.1 结论
6.2 展望
参考文献
致谢