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摘要：在建筑结构设计的过程中，需要使用多个计算机辅助设计软件进行工程建模、计算分析、施工图绘制、图书档案管理等工作。目前，在中国的工程设计中不同应用软件之间的模型重建造成了大量重复工作和资源浪费，成为影响工程设计效率和质量的主要因素之一。因此，研究结构设计过程中不同软件系统之间的模型自动转化方法具有重要的工程应用价值。本文简单论述了建筑结构设计中的模型自动转化方法，以供参考。
关键词：建筑工程；模型数据；转化流程；工程算量
一、建筑结构设计信息模型的构建
目前，在建筑工程设计领域，不同应用软件之间的模型数据交换大多通过软件之间的数据接口实现。出于商业因素考虑，大多软件厂商都不愿意对外公开自己的模型数据格式，造成了各专业设计软件之间的“信息孤岛”现象。解决上述问题的关键在于建立统一的工程信息模型，实现专业设计软件的信息共享和交换。建筑信息模型正是基于这一理念而提出的新的模型技术。建筑结构设计信息模型是以三维数字技术为基础，集成了建筑工程项目各种相关信息的工程数据模型。
面向建筑结构设计的信息模型除了包括基本结构物理模型信息外，还包括模型属性信息、模型关联信息、模型管理信息等。结构物理模型信息包括：构件信息、节点信息、截面信息、轴网信息、约束信息等。属性信息包括：荷载信息、材料信息、内力信息、设计结果信息等。关联关系信息包括：构件关联关系、模型关联关系。管理信息包括：模型所有者信息、模型版本信息、用户权限信息等。
建筑结构设计信息模型具有信息的完备性、关联性、一致性等BIM特征，可建立起面向建筑结构设计的单一的工程数据源，可解决分布式、异构工程数据之间一致性和全局共享问题，为建筑结构设计中的模型自动转化提供了有效途径。
二、建筑工程结构设计模型自动转化的重要性
2.1有利于各种软件的模型数据有效交换
目前在建筑工程的结构设计工作中，要想进行各种软件之间的模型数据的有效交换，就必须要应用到各个软件之间的数据接口。而大部分的软件供应商都不会主动公开模型的数据格式，造成信息交换无法顺利进行，使建筑结构设计工作存在困难。想实现模型数据的顺利交换，就要不断建立和完善建筑工程信息模型，促进信息模型的规范化和统一化，使各种设计软件之间的信息能够进行畅通的交换，促进信息共享率的提高。
2.2构建建筑信息模型
构建建筑工程信息模型，该信息模型的构建主要通过使用三维数字技术来实现，对建筑工程项目的全部信息的数据模型进行了有效综合，模型主要内容有物理模型、模型属性，各个模型间的关联和模型管理等数据信息。其中，物理模型通常包括建筑构件的信息、轴网信息、截面信息和约束数据信息等。属性信息通常包括建筑荷载方面的信息、内力信息、建筑材料信息和建筑设计具体结果等信息。
2.3模型的完备性、关联性和一致性
建筑结构设计的信息模型的完备性、关联性和一致性特征明显，有利于构建针对建筑结构设计的局部建筑工程数据源，能够对分布式工程数据和异构工程的信息数据进行有效分析，解决它们的一致性问题，促进全局共享的实现，为建筑结构设计工作中的模型自动转化提供科学的解决渠道。
三、基于建筑结构设计信息模型的模型自动转化
建筑结构设计是建筑工程设计的重要组成部分，设计内容主要包括结构分析、结构设计和施工图设计等。建筑结构设计信息模型转化流程以结构设计信息模型为中心，具体步骤包括：①首先通过IFC标准实现建筑设计模型中结构设计信息的提取，建立结构设计构件信息模型，由于结构设计模型中不包含非结构设计信息，不能由结构设计模型反向映射出建筑设计模型，因此该转化过程具有单向性；②然后通过笔者开发的结构分析模型导出接口，自动从结构设计信息模型中提取出结构分析模型，进行结构分析与设计；③再通过结构分析模型导人接口，将结构设计的结果集成到结构设计构件模型，形成完整的结构施工图设计信息模型，进行结构施工图设计；④最后通过XML模型接口，将包含施工图设计结果的结构设计模型转化为工程算量模型，进行工程算量分析与统计。
3.1建筑结构设计模型和建筑设计模型的转化
目前。我国建筑工程的设计大多是依靠二维图纸进行的，而建筑结构设计工作，则需要工作人员依据建筑设计的图纸来布置相应的结构、分析内力以及绘制图纸等。在这样的工作过程中，包括辨别图元、建筑轴、主要墙体等各种构件，在这工作过程中存在着重复建造模型的现象。其中IFC标准其实就是指国际通用的对建筑产品数据信息的一种描述标准，它可以将建筑模型的信息完整的描述出来，常用的建筑设计软件都有着将建筑设计模型导出为ICF文件的功能。总的说来，建筑结构设计模型和整个建筑模型的转化，不仅仅涉及到墙体实体、柱实体、梁实体等等，最关键的还在于对IFC文件的解析。
3.2建筑结构设计模型以及结构分析模型的转化
由于在建筑结构设计中，结构分析工作是一项重要的环节，本篇文章的分析就主要由建筑结构分析模型和建筑结构设计模型的转化实现的。国际上有很多通用的结构有限元软件都是以公开数据信息模型进行的，要想完成这一过程也并不难。但是，现存的数据模型转化都是在不同的有限元分析软件中的几何模型的转化的局限之下完成的。本篇文章主要围绕ETABS软件展开分析研究，并且深入了解结构设计模型文件形式的转化方式，此外，还将其结果和数据库文件组成原结构的设计模型。
3.3建筑施工图的结构设计模型到工程算量模型的转变
建筑结构施工图的设计模型在经过施工图的设计以后，包含着工程算量模型中的所有信息，在工程算量模型中属于最直接的数据源。就眼下来说，我国的三维图形算量软件并不能支持一些国际性的交换标准，例如：IFC等，所以就只能依靠不断的开发专用接口，从而实现对模型数据的转变。我国大部分都在使用的广联达钢筋抽样软件，就是采用的XML映射模型这一方式来实现的转变。XML语言可以通过两种方式来对XML模型的模板进行转变，即对文档类型、模型进行定义。和DTD方式来比较的话，运用模型定义这一方法具有较多的优点：其可扩展性更强、语法一致性好。
四、进行检验和测试
以钢筋混凝土的框架结构为例进行测试的话，在RevitArchit。cture软件中建立起测试对象的设计模型：在它的表面自定义装饰面层从而形成建筑构件。除了结构构件以外，还要有门、窗户、幕墙等非结构构件。利用此软件将模型导成IFC格式的文件，以便于生成设计模型。利用BIM—SDDS系统的IFC转化接口，可以将结构构件提取出来和结构模型的生成。再通过此系统的ETABS导出接口生成出其基本的模型文件。通过ETABS软件便可对结构进行分析与设计，并将设计结果导人至Access数据库中，再利用BIM—SDDS软件的相同接口对结构配筋的信息进行读取，形成较为完整的结构设计信息模型。通过XML模型的导出接口，把有钢筋信息的模型导入到三维算量的软件当中去，可以对钢筋算量进行分析与统计，最终生成报表。
结束语
模型自动转化可以简化建筑设计过程，尤其在结构设计方面。因此在设计中需要借助多种软件完成设计，借助自动转化的技术，将结构设计与建筑信息模型结合起来利用建筑信息模型作为转化的基础，实现自动转化，形成结构设计、工程量模型等转化流程，为建筑结构设计提供平台，提高建筑设计的质量和水平。
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