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建筑结构自动生成研究

摘要:在社会主义现代化建设的新时期下,我国在社会不断进步,经济不断发展的同时,其科学技术也有了很大的进步与发展,在这样的情况之下,商业化的软件也逐渐显露在社会主义市场之中,并广泛应用到了各行各业之中,尤其体现在建筑行业的信息传播上。建筑行业在信息的交互过程中,要建立相应的建筑模型,针对此种情况,为了更好的为建筑企业提供良好的技术保障,要积极以IFC为标准。因此,本文主要从IFC标准入手,在对IFC标准建筑模型的表达进行系统的论述的过程中,对结构模型自动生成的基本方法进行细致的研究,从而更好的促进我国建筑结构模型建立的进步与发展。

关键词:IFC标准;建筑结构;结构模型;自动生成

近些年,我国建筑行业不断进步与发展,在对建筑模型进行设计的过程中,很多企业积极的利用计算机技术,对建筑模型的自动生成有着非常深远的影响。并且,从目前的发展趋势来看,我国建筑行业在发展的过程中,在建设设计中,工业基础分类是备受关注的,在国际上被广泛应用用于产品数据交换与共享的标准,也就是IFC标准。因此,为了更好的促进建筑行业的进步与发展,在对其建筑结构模型等进行设计的过程中,要积极应用IFC标准,并在此基础上进行灵活的变通,从而更好地促进我国建筑行业的繁荣进步。

1IFC标准的相关概述

为了更深入的对基于IFC标准的建筑结构模型的自动生成这一课题进行系统的研究,首先要做的就是对IFC标准有一个清晰的了解和把握,在此基础上,对其具体的建筑模型的自动生成进行探讨就变得清晰明了。1.11IFC标准的形成。对于IFC标准来讲,其主要是由国际协作联盟组织协同研究而成的,具体有美国、英国、芬兰、瑞典等多个国家,可以说,涉及的国家是非常多的,其标准主要是针对建筑、工程、施工与设备的管理而设计的,对各种类型的专业应用APP在建筑模型共享的基础上对数据资料等进行有机的交换。另外,需要注意的是,对于广泛应用IFC标准的建筑模型,其不仅可以对建筑空间的三维实体进行很好的表现,更重要的是可以对其建筑实体中的建筑材料、建筑截面等进行细致的记录,对于建筑模型的自动生成具有很好的促进意义。1.2IFC标准的相关内容介绍。IFC标准主要使用得语言是Express语言,在Express语言之下,其主要是对概念中所用到的数据资料进行有效的表达,从理论知识的角度来看,其是实际的产品数据表达与交换的重要组成部分,并且是非常规范且对象化程度较高。从IFC标准结构层次的角度来看,其可以分为以下几个基本的层次内容。其一是资源层,在资源层面之下,其涵盖了IFC标准中可能使用得基本信息,也就是提供信息资源的基础层。其二是核心层,从字面上就不难对其理解,在对建筑结构基本框架进行有效描述的基础上,将整个信息资源层的信息进行组织与联系,其在整个框架体系的组成中发挥着重要的作用,对实际的建筑结构可以进行比较真实的反映。其三是共享协作层,主要是对信息资料的交互进行完成,并对各个组成部分进行合理的安排与细化。其四是专业领域层,主要是对具体的专业领域的相关信息进行阐述。比如,建筑学、建筑结构的分析等。需要注意的是,在IFC标准之下的结构层次分布,其下属还有很多独立的子模块,还要根据实际的建筑模型进行具体的选择。

2IFC标准下的建筑模型表达分析

建筑工程师在对建筑模式进行设计的初期阶段,其要对所设计的建筑模型进行功能上的满足,在IFC标准标准之下进行在整体框架的设计工作开展。所以,从这个角度来讲,建筑工程师在对模型进行设计的过程中,要在IFC标准下进行基本的设计。也就是说,将建筑模型转化为符合IFC标准的IFC文件,从其文件中提取相关的信息资料。比如,几何信息、材料信息、截面信息等,通过这个IFC文件,其可以查询到与其建筑墨香相关的信息。从基本表达方法的角度来看,每个IFC文件对应的就是一个具体工程项目,而项目的实施就需要一个实际的施工现场去支撑,每个具体的建筑与实际的建筑构件相联结,具体的楼层又与相关的建筑构件相联结。因此,可以说,在IFC文件之下,其涵盖的所有信息资源对后期的建筑模型建立有着重要的意义,主要对其IFC标准下的建筑模型表达方法进行有效的掌握,就可以充分的实现IFC标准下的建筑信息交换与共享。

3基于XML的通用结构有限元模型的一般表达

建筑工程师在具体进行建筑模型设计的过程中,其对建筑模型设计的安全性与可靠性结构进行系统的研究与分析是非常有必要的,并且,对于其结构设计单位来讲,具体的结构分析软件是非常丰富的,比如PKPM、STAADpro等。在建筑模型的结构中,其包含的集合信息是非常重要的,它是建筑设计的重要依据。因此,从这个角度来看,结构构件的设计要满足具体的尺寸要求,之后以此为依据进行建筑模型的设计,从而更好的促进我国建筑模型自动生成的水平和能力。在对建筑结构进行设计的过程中,其与软件内部的数据都是独一无二的,但是,其都是在有限元分析原理之下的,万变不离其宗,也就是利用定义一种通用的建筑结构有限元模型,实现与设计软件结构模型的连接,以更好的对建筑模型的设计进行系统的改进与完善,提高我国建筑行业的发展质量与水平。

4基于IFC标准的建筑结构模型的自动生成

在前面的论述中,我们对IFC标准下的建筑模型的设计的相关信息进行了细致的了解和把握,我们可以清晰的发现,IFC标准对于建筑模型的设计与建立具有非常重要的指导意义。只有在其IFC标准之下进行IFC文件的保存,才能根据具体的流程与表达,对其相关的信息进行不同程度的满足,从而更好的对IFC标准进行应用,促进建筑模型自动生成技术的进步与发展。4.1结构模型自动生成的基本方法。在对建筑模型进行自动生成的过程中,其是需要一定的方法的,主要是利用一定的流程自动转换成各种结构分析与设计软件所需要的结构模型,利用一定的IFC结构模型服务器对其IFC标准数据库进行实现,同时对IFC标准建筑模型的文件进行有效的输入与输出。在服务器嵌入的同时提取相关的结构构件信息,并在此过程中组装成具有结构模型的功能模块,将其非结构构件信息排除掉,在XML格式的通用建筑结构有限元模型表达文档中,对符合IFC标准的建筑模型中自动提取的信息组装成XML文件,最后通过这个文件与有限元模型进行接口,最后生成可以编辑的总体结构模型。4.2以建筑模型为基础提取与添加的信息。建筑工程师在进行建筑设计的过程中,其需要应用一定的计算机辅助工具,将其共享中的结构构件信息进行有效的传播。建筑师将几何信息、截面信息等放在结构构件与非结构构件之中,结构工程师负责建筑结构的安全保障工作等,并传递各种带有荷载的结构构件,使其更好的延长其使用周期。除此之外,以IFC标准为基础的建筑模型的自动生成作为一个技术致电,对于其结构单元的提取具有重要的意义,即使都是在IFC标准之下进行的。但是,在不同的CAD软件中,会有不同的结构构件要求。因此,在具体进行信息提取的过程中,要具体问题具体分析,并结合自身的建筑模型设计实际,采取相应的措施,从而更好的促进建筑行业的信息交换与共享,提高我国建筑结构的集成化设计水平。

5当前背景下需要进行的工作

本文主要是对IFC标准下的建筑结构模型的自动生成,所以,基于这个目标,我们主要对其自动生成的目标与需求进行细致的探讨,在对IFC建筑结构模型的服务器进行建设的过程中也要应用一定的方法。虽然IFC标准以及具体的结构分析与设计一直在不断地进步与发展,但是在自动提取结构构件信息的过程中,其还存在一定的不足之处,也就是说,自动生成的过程还需要一定程度的辅助。利用IFC标准对建筑结构模型进行描述的时候,其CAD软件模型的数据信息交换的过程要遵循一定的标准,这为其建筑设计集成化的形成奠定了深厚的基础。但是,从我国目前的发展状况来看,在具体进行IFC标准应用的过程中,其在连接点、速度等方面还需要进一步的提高。因此,在未来的发展过程中,还需要对其具体的缺陷进行一定程度的改进与完善,从而更好的促进我国建筑行业的进步与发展,提高IFC标准下的建筑模型自动生成的质量与水平。

综合以上论述,我国建筑行业在发展的过程中,针对建筑模型的设计与建立,要经过建模、分析与设计的过程,从这个角度来看,要想更好的完成这一设计,就需要耗费建筑工程师大量的时间与精力,这在很大程度上大大降低了建筑模型的生成效率,不利于其建筑行业的进步与发展。因此,从某种意义上来讲,积极利用IFC标准变得非常有必要,其可以在其标准之下自动生成具体的建筑模型,不仅可以提升其工作的效率,还能在最大程度上促进建筑行业的进步与发展,可以说,对基于IFC标准的建筑结构模型的自动生成这一课题进行深入的探究,对于推动我国社会主义经济建设具有跨时代的意义。

参考文献

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作者:甘桂其 聂凤玲 单位:甘肃建筑职业技术学院

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