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摘要：建筑结构设计中不同应用软件系统之间的模型转化问题一直是困扰工程技术人员的难题，本文基于这个问题提出了建筑结构设计信息模型的自动转化方法，并使建筑设计模型、结构设计模型、结构分析模型和工程量算模型之间的自动转化得以实现，这在实际应用过程中具有十分重要的意义。
关键词：建筑结构设计；模型；自动转化
随着计算机信息技术的不断进步和建筑业的快速发展，使得计算机技术和建筑行业领域之间联系的紧密度日趋增强，这主要的体现是在建筑结构方案的设计上，建筑设计过程中用到的施工图、施工资料管理、施工项目工程建模等都需要通过计算机来进行一系列的辅助计算，这样不仅节省时间、人力，而且准确率有很大的提高。由于在建筑结构设计过程中使用的软件有很多种，而且不同软件之间具有一定的差异性，这就会造成大量建筑结构设计工作的重复性，从而造成资源的浪费，影响工程的进度和建筑企业的经济效益。因此寻求一种方法使一系列建筑模型之间能够进行自动转化，提高工作效率和提高建筑结构设计的精准率是当前建筑结构设计领域急需解决的问题。
1 建筑结构设计的信息模型
最近几年，建筑工程设计的时候，不同软件之间的模型数据交换通常都是要依靠软件之间的数据接口来实现，很多软件商家都是不愿意公开模型数据格式的，所以在之二杨的情况下也就使得不同的数据无法实现转换功能，这也给设计工作的顺利进行带来了非常大的困扰，针对以上的情况，我们可以在实际的工作中一个非常重要的环节就是在施工当中要构件一个完全一致的工程信息模型，这样就会给不同类型软件之间的信息共享提供众多的便利条件，建筑结构设计的信息模型是以三维数字技术为核心以其他技术为辅助而构成的，其中主要包括了物理模型、模型关联和模型管理等多方面的内容属性信息当中也包含了荷载信息、内力信息、材料信息和设计结果信息等等。关联细心只要有构件关系和模型关系信息，模型版本以及用户权限等内容。
建筑结构设计的信息在应用的过程中具有非常明显的完备性，同时还有较强的关联性和一致性特点，在构件面向结构设计的数据源时可以对分布式和异构工程数据之间存在的共享问题予以详细分析，同时还可以在这一过程中采取有效的措施解决这些问题。这也在一定程度上为模型之间的自动转化提供了更好的条件。
2 建筑结构设计中模型的自动转化
建筑结构设计对于建筑工程的设计人员而言是一个十分重要的环节，主要的设计内容也涉及到了众多的方面。结构涉及和分析以及施工图纸的设计都是这一过程中需要注意的，结构设计模型转化的过程中必须要将设计模型当做是最重要的内容，而其主要的操作流程是：首先要按照IFC标准对模型的结构设计信息进行适当的调整和提取，在此基础上要进行模型的构建，在这一过程中需要注意的一点就是其在实际的工作中并不包含非结构设计的信息，所以在这一过程中模型也不具有可逆性，这种转化是单向的转化。其次是基础结构分析的模型，对接口的导出和数据的提取等，同时还要建立一个结构分析的模型，对接口也要进行适当的处理。再次就是要按照结构分析模型导入接口的形式将具体的结果统一的集中到结构设计构件模型当中，这样也可以完成施工图纸的设计工作。最后一点就是将结构设计的模型充分的转化成工程算量模型但各种，同时对计算的具体结果予以分析和研究。
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2.1 建筑设计模型与结构设计模型之间的相互转化
最近几年，国内的很多建筑工程在设计的过程中还是使用二维图纸进行设计，结构设计人员还是按照图纸的要求进行设计，同时也进行了内力分析，按照相关的要求进行图纸的绘制。这个过程中，主要是对图元进行充分的识别，同时还要对建筑的轴网、墙、柱等结构进行定位，在这一过程中就很有可能出现重复工作的问题。我们所说的IFC标准实际上就是国际通用的对建筑产品进行数据分析和描述的标准。这个标准在建筑设计的阶段可以很好的对建筑集合模型的信息进行充分的描述，国际上使用比较普遍的软件是可以将建筑设计模型的不同文件格式全部转化成ICF文件。ICF文件对建筑设计的整体模型要进行一定的描述，这样一来也就为结构的自动生成创造了良好的条件。
ICF标准中，根据实体定义以及关联关系对构件相应的逻辑模型进行了构建，并表示了基于ICF的EXPRESS-G的格式描述了墙体模型的定义.根据洞口关联的实体以及洞口填充关联的实体分别对墙体实体以及门实体、窗实体进行关联。在结构设计的模型中，根据墙体实体以及洞口实体可以实现对结构墙体进行相关的描述。
除了墙体实体之外，柱实体、梁实体、板实体的定义和墙实体模型的定义是没有差别的.此处需要提出，建筑设计模型与结构设计模型想回转化的另外一个关键之处就是对IFC文件的解析。可根据IFCEngine，或者是IFCsvr等IFC数据解析接口对IFC文件进行相应的解析。
2.2 结构设计模型和分析模型之间的相互转化
结构分析对于结构设计来说，属于主要的环节，本文根据分析模型的转换接口，对自动生成结构分析模型文件以及回传结构分析结果等功能进行实现。因为国际上使用的结构有限元分析软件多数均是公开数据模型的格式，对于此过程的实现，相对较为容易。但是现在该模型的转换均是局限于各个有限元分析软件间几何模型的相互转化。本文则以ETAB5软件作为研究的对象，对结构设计模型转换为ETABS模型文件的实现进行研究，并将ETABS软件的设计结果根据Access数据库的文件形成原结构的设计模型。①本文所使用的ETABS导出接口，可以将结构构件的信息写入至ETABS模型文件；②将ETABS模型文件导入至ETABS软件当中，对模型进行补充定义、定义相关约束条件、施加的荷载，对结构进行相应的分析及设计；③通过ETABS软件所提供的数据库接口，把设计结果导出至Access数据库中；④将ETABS软件结果导入至接口，对构件的配筋信息以及对应的构件进行关联，这样便形成了完整的结构施工图的设计模型，此设计模型便可用在结构施工图的设计以及工程算量的统计与分析。
2.3 施工图设计模型与工程算量模型间的相互转化
施工图设计之后的结构施工图设计模型中涵盖了工程算量模型的所有信息，是最为直接的数据源。本文中则选取了国内应用相对较为广泛的广联达钥筋抽样软件，使用XML映射模型的方式对结构施工图的设计模型与工程算量模型间的相互转化进行实现。
3 建筑结构设计中模型自动转化测试
建筑结构设计中的模型自动转化，要采取测试的方法，评估结构设计是否合理。测试是模型自动转化中的重要途径，以建筑结构体系为依据，利用软件，构建测试的模型，输入建筑结构中的构件设计数据，软件测试的过程中，把信息文件以规定格式导出，直接生成结构模型[4]。软件测试后，利用转化接口，生成模型数据，接口导出了模型的基本文件，对建筑结构的设计结果进行分析，同时把文件，导入到数据库内，便于随意读取建筑结构的信息。
4 结束语
建筑工程发展速度很快，增加了结构设计的难度，为了提升建筑结构设计的水平，应该积极落实模型自动转化，确保建筑结构设计的有效性和实践性。模型自动转化是以软件为基础，构成相互转化的模型，在自动化的作用下，促进软件之间的相互转化，满足建筑结构设计的根本需求，逐步解决建筑结构设计中的问题。这样才能确保建筑工作更好的完成，保证人们的安全。
参考文献：
[1]黄强.建筑结构设计中的模型自动转化方法分析[J].科技展望，2015（08）：40.
[2]周径优.建筑结构设计中的模型自动转化方法研究[J].门窗，2016（05）：90+92.
[3]周游.浅析建筑结构设计中的模型自动转化方法[J].建材与装饰，2016（38）：87-88.
[4]吴锐祥.建筑结构设计中的模型自动转化方法探讨[J].中国新技术新产品，2015（02）：125.
论文作者:刘超
论文发表刊物:《防护工程》2018年第35期
论文发表时间:2019/3/30
标签：模型论文; 结构设计论文; 建筑论文; 结构论文; 软件论文; 信息论文; 实体论文; 《防护工程》2018年第35期论文;