摘要：建筑行业的飞速发展使得人们的生活质量有了更大提升，也在一定程度上促进了我国整体经济发展，而工程质量一直是人们最为关心的话题，保证建筑结构设计质量也是保证工程质量的前提。为了能够使建筑结构设计能够满足工程要求，我国在此方面一直在不断增加资金、技术以及人才方面的支持，使得其在多个方面均实现了更新，BIM模型的应用即为其中之一，其可以很好的改善传统结构设计技术的弊端，并充分提升整体设计质量，但不可否认的是在实际应用中依然有待完善之处。文中对基于BIM建筑结构设计模型集成框架应用开发进行了分析。
关键词：BIM；建筑结构设计；模型集成框架
1导言
由于我国对于建筑信息模型这一领域的涉足比较晚，因此目前在我国这一领域的相关研究还是比较有限的。邓雪原（上海交通大学）研究发现可以直接由IFC自动获取得到SAＲ2000以及ETABS结构模型的基本框架，张建平、胡振中（清华大学）研究则发现能够通过建筑设计、施工管理以及结构设计相结合的施工安全信息模型来进行建筑施工中的安全事故分析。笔者结合多年的相关经验，根据前人的研究基础，结合结构模型以及建筑信息模型的转换，取得了结构设计和建筑设计信息的共享和集成。
2 BIM信息集成过程及特征
BIM技术在被投入应用以来一直发挥着很好的作用，甚至被视作我国建筑业、房地产业等行业未来的核心技术之一。近年来该项技术不仅在国外很多国家的大型建筑中得到很好的应用，国内也在很多著名建筑中应用了此项技术，如鸟巢，如今其作用已经不仅仅是提升设计质量，更向着提升项目管理水平、提升企业核心竞争力方面发展。
所谓信息集成，其主要是指系统中各子系统和用户的信息采用统一标准、规范、编码，并在整个系统内实现资源共享，并进一步为用户提供信息、资料以及相关操作。此方面中，标准化是最为基础的内容，其包含多个方面：通信协议标准化；技术办公室协议；制造自动化协议；产品数据标准化；电子文档标准化；调节网络标准化等。而集成平台则与之不同，其主要是为实现信息集成而存在的，此项技术属于面向对象的开放式集成技术。BIM信息集成的目的虽然简单，但实施过程却并不容易，而导致此种情况出现的原因主要是因为建筑全生命周期，数据存在于工程中，而若工程进度没有进展，则不会产生相应的数据，因此数据的收集需要一定的时间，收集工作完成后还需要对相关信息进行分析和总结，以免在同一时间内接收过多信息而造成信息冗杂情况。
3建筑结构模型的复杂性
3.1基本对象表达的区别
在建筑结构设计的过程中，建筑和结构模型具有非常大的不同之处，前者主要是针对建筑的内容空间以及外观进行科学的设置，而后者则是通过力学原理，对建筑的整体结构框架进行设计，是建筑物的主要支撑。比如说，建筑结构中的梁柱节点和梁板节点之间就存在着非常大的区别，两者属于不同的基本对象，而致使它们之间存在不同的主要原因就会由于基本对象的构成形式不同，而通过建筑结构模型来看，它们也属于一个有机整体，只是承受了不同的荷载和应力。
3.2模型数据构建的反复
建筑结构设计具有一定的反复性，在设计完成后，需要进行审核查验工作，如果设计结构不符合实际要求的话，就需要进行反复的模型构建，一直到合格为止。首先，应对建筑结构进行模型的构建，其次，针对工程结构相关信息进行有效的提取出来，再次，根据建筑工程的实际需求进行分别设计，最后，再进行二次建模。这个过程就是建筑工程模型建立反复性的具体体现。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
4建筑结构信息模型ASIM集成框架
4.1 ASIM上层模型流程设计
模型转换的中间环节就是应用开发接口（模型信息转换平台），解析IFC标准的EXPＲESS语言表达类则是通过程序语言（FOＲTＲAN或者C++），并且通过相关技术手段来获得对象之间拓扑关系信息和建筑基本对象（构件）信息，最终实现在PKPM的CFG平台之上显示能够最终成为结构模型的建筑对象。
4.2 ASIM集成框架
根据上文所说的建筑部分建模的相关特点，对ASIM（建筑结构信息模型集成框架体系）进行构建，这这个系统之中主要有四个体系：模型体系、应用体系、数据库体、转换体系，其中，设计者使用相关软件的操作层为应用体系，体系的顶端资源则是建筑模型和数据库。
5 ASIM信息转换平台
5.1转换平台开发流程
在ASIM集成框架体系中，模型数据转换平台的应用是十分重要的，其可以有效提升工作质量，并且保证该体系可以正常工作。BIM建模方式是如今PKPM相关系统中的重要组成部分，其可以很好的完成建筑模型信息、结构模型信息之间的结合，换言之，其可以使整体结构设计工作变得更加井然有序，在分工协调工作方面也能够发挥出应有的作用，经过转换之后的结构，其往往是处于IFC基础之上的，而结构模型的应用则需要依靠PM－CAD的支撑才可以。鉴于集成具有多样性，导致其在进行连接时会受到影响，即难以在同一时间内将多个连接到一个，因此在此过程中往往会应用到更多交互管理软件。而此方面对各个子系统、相关个人信息等方面均有很高的要求，因此其需要将各个管理软件进行分离，并依次送入集成服务器中，以便于能够完成管理软件的连接工作，当连接工作完成后，也就意味着信息转换结构或是模型已经被成功建立。
5.2模型信息转换实例
我国目前拥有多种模型结构转换平台，而其中大多数均具备类似的功能、作用，且是以先进的软件PKPM系统中PMCAD模型作为基础从而开展工作的。IFC、PMCAD是两种不同的模型，但两者之间在进行信息处理、转换方面的作用相似，且应用环境和要求并无太大差异，主要可以体现在几个方面：读入IFC数据信息；对PMCAD模型进行实例分析；建立PMCAD数据模型；形成IFC相关文件。鉴于IFC数据模型在我国的应用时间不长，导致其在应用中会暴露出许多不足之处，此种情况若不能够得到及时处理，势必会对今后的施工造成影响。平台开发过程中，信息转换是极为重要的环节，主要包括四个过程：系统资料，在应用的过程中其需要确定工程中梁、柱以及墙体等方面的详细信息；针对收集到的系统信息进行详细记录；研究并确定梁、柱以及墙体、门窗等端口的连接方式；进行结构分析，主要围绕在不同对象之间，并且在之后完成数据统计、处理等方面的工作。
6结束语
总之，建筑工程在我国的发展过程中有着巨大的作用和意义，因此，相关科研人员对于建筑领域的新技术和新工艺的研究创新非常重视，BIM技术就是新技术中的一种。伴随BIM技术在建筑工程管理过程中的应用日益普遍，相关人员就在此基础上，针对建筑结构设计模型集成框架进行了良好的开发和应用。在建筑工程中，设计工作的水平和质量能够对工程的全过程产生影响，因此，加强设计工作的效率和质量是非常必要的，利用模型集成框架技术可以使建筑结构设计更加智能化、数字化、自动化和现代化，而且设计完成的模型集成框架还可以进行良好的保存，以便后期遇到相似的建筑结构，重复利用，这大大提高了建筑结构设计的整体效率和质量，从而加快我国建筑领域的发展进步速度。
参考文献：
[1]刘照球，李云贵，吕西林，张汉义.基于BIM建筑结构设计模型集成框架应用开发[J].同济大学学报（自然科学版），2015，07：948-953.
[2]荣华金.基于BIM的建筑结构设计方法研究[D].安徽建筑大学，2015.
[3]郑聪.基于BIM的建筑集成化设计研究[D].中南大学，2015.
论文作者:孙烨,杨坤宁,王英,李娟,高雄飞
论文发表刊物:《电力设备》2017年第21期
论文发表时间:2017/11/24
标签：模型论文; 建筑论文; 信息论文; 结构设计论文; 框架论文; 结构论文; 建筑结构论文; 《电力设备》2017年第21期论文;