建筑结构设计中的模型自动转化方法探讨

摘 要：随着计算机的高速发展，工程中的计算机软件已经在建筑工程中得到广泛应用，本文在分析计算机的在计算机应用现状的基础上，本文通过详细探讨结构设计信息模型的转化方法，并结合本人的工作经验提出了一些不同软的转化方法，为解决建筑结构设计软件之间的相互转化提供一个很好的参考。 　　

关键词：建筑结构；模型；自动转化；设计 　　

随着的计算机技术的高速发展，计算机在各行各业中得到广泛的应用，建筑工程设计也越来越离不开计算机软件，但在工程中计算机软件的种类多而复杂，不同的应用软件功能又有很多相似的地方，造成工程建模的时候重复性工作较多以及资源的极大浪费。因此，深入研究建筑结构设计的模型自动转化方法具有十分重要的意义，将不同软件之间的模型进行相互转化也是广大工程设计和施工人员的迫切需求。 　　

1 计算机在建筑工程中的应用 　　

目前，结构设计中大多采用计算机软件进行设计和计算，如CAD、PKPM、ANSYS等软件在建筑工程中应用广泛，采用软件设计具有简单、方便、计算精确等优点，但计算机的应用并不很完善，理论水平不高的设计人员如果单纯的依靠计算机造成图纸设计不合理，对后期的错误修改也没法很好的解决，设计缺乏创意，机械的使用计算机丧失了建设设计的真正意义。为了更好的应用计算机，结构设计师不能过分的依靠计算机，要将理论知识掌握扎实，不断发散思维，才能创造出很多设计方案满足工程和居民的要求。举一个例子， ANSYS 有限元分析软件在土木工程领域得到广泛的应用，在大体积混凝土的温度分析中主要应用到热力分析的非线性分析，ANSYS进行温度场模拟很关键的一个内容是对APDL语言和ANSYS内部函数宏的创建，然后就是要准备的建立计算模型和设置好边界条件。很多工程使用ANSYS单纯的依靠软件进行设置变量，忽略了对软件进行二次开发，导致新的工程材料的性能和工程情况没法准确的在软件中实现，结果偏差较大。 　　

2 结构模型自动转化方法 　　

2.1模型的自动转化 　　
为解决模型的问题，构建统一的工程信息模型是一个有效的方法，建筑结构设计的信息包含了工程的物理模型、模型的边界的条件、模型管理等很多方面的信息，物理模型包括了构件信息、截面信息、节点情况以及很多截面信息等，管理信息主要有不同构件的的关系以及模型与模型之间的关系等。建筑工程信息的管理性和一致性都比较好，相对而言可以更好的建立工程数据源，实现不同构件之间信息的共享，实现模型的全局共享，对建筑结构设计的模型自动转化的实现具有十分重要的意义。 　　

图1为建筑就该信息转化的基本流程，建筑结构设计包括结构设计以及施工图设计等，实现建筑结构模型的转化基本流程是：首先要提前结构设计信息，构件建筑结构设计的一些基本模型；然后对已经分析好的模型通过接口导出，对结构模型提取、分析、计算；接着将分析好模型通过接口导入结构设计构件模型，实现施工图设计；最后对设计好的结构模型进行工程量的计算，从经济学角度控制工程造价。通过件PKPM和CAD之间的转化解释模型转化的程序，当今结构设计中，软件PKPM应用较为广泛，其作为一个国产软件，相对国际上的软件易学而起比较好上手，但CAD和PKPM能够实现转换一直是工程师关系的问题，首先打开PKPM，选中AutoCAD平面图向建筑模型转化，导入的内容有轴网、梁、柱、剪力墙以及各种尺寸和标注，而要进行转化的则有梁、柱、剪力墙以及轴网，进入建筑模型与荷载输入，对各种模型进行修改。 　　
2.2建筑设计模型转化为结构设计模型 　　
在建筑工程中二维图形应用较多，设计人员主要进行结构图和施工图的设计，采用图元识别方法获取建筑轴网及定位墙、柱等，采用IFC文件导出，基于结构的设计模型和孔壁的实体的对结构墙体进行描述。材料相关和实体相关能够建造墙体定义的多材料模型，基于识别材料实体实现本构模型的建立，除了实体墙如此建立之外，结构也可以用这种方法定义。 　　
2.3结构设计模型转化为结构分析模型 　　
结构设计完成之后就要进行结构分析，国际上常用的结构析软件结构一般采用的都是公开数据的模型格式，这样方法将国产简化了很多，但这种转化的前提是基于不同分析软件之间，而不是实现设计模型到分析模型的转化。为此，需要遍历结构设计模型，利用软件导出结构构件信息写入模型文件；然后定义模型的约束条件以及荷载的情况；然后把设计结果导出到数据库；最后将构件配筋信息及其结构构件建立相对比较完整结构施工图的设计模型。 　　
2.4建筑结构施工图的设计模型转化为工程算量模型 　　
由施工图设计形成结构施工图设计模式，包括工程模型中的所有计算的信息量算工程量直接的数据源的模式，国内计数的当前应用的三维图形软件的数量尚未实现，现在的国际金融公司（IFC）等国际标准进行数据交换的支持，实现模型数据转换功能只能通过开发了一个专用接口。基于更广泛的取样的国内应用广联达钢筋软件，XML映射模型的结构模型的方式进入施工图设计的工程计算该模型的量来实现的。元语言定义了XML语言提供的XML模式的机制，可以通过文档类型定义有两种方法来定义和模型模板用于XML模式定义。可以以替代方式的文档类型定义文件的方式相比，由于元语言的具有XML文档法律的一致性、可扩展性、灵活的出来数据等优点，所以利用现替代文档类型方式定义XML文档类型的模型模板。 　　

3 结论与展望 　　

随着高层建筑的不断发展，设计和施工的难度都不断的增大，结构分析、结构设计以及工程量的计算都会要求更高，实现结构设计模型自动转化方法很有必要，为此要考虑到不同建筑软件之间的兼容问题，本文通过详细探讨结构设计信息模型的转化方法，并结合本人的工作经验提出了一些不同软的转化方法，为解决建筑结构设计软件之间的相互转化提供一个很好的参考。 　　

参考文献 　　
[1]侯艳斌.建筑结构设计方法简述[J].科技信息，2012（04）. 　　
[2]刘卫萍.建筑结构设计中模型自动转化方法浅谈[J].中华民居，2013（10）.