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土木工程专业BIM结构方向毕业设计指南电子书

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作       者:王言磊,张祎男,王永帅,张学(编著)

出  版  社:化学工业出版社

出版时间:2018-03-01

字       数:12.4万

所属分类: 教育 > 大中专教材 > 研究生/本科/专科教材

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本书基于土木工程专业BIM结构方向的本科毕业设计需求,以某六层混凝土框架结构为例,主要介绍了Autodesk Revit Structure和Autodesk Robot Structural Analysis软件的基本操作和应用技巧,涵盖了建模、结构分析以及Revit与Robot模型互导的相关内容,提供了采用这两款软件行完整结构设计的方法。本书还详细介绍了PKPM软件的基本操作方法和技巧,并使用PKPM行了包括建模、参数设置、模型调整、绘制施工图的完整结构设计。同时,本书将基于Robot的计算结果与基于PKPM的计算结果行了详细对比分析,使读者能够直观地了解BIM技术与传统技术的异同。本书同时介绍了基于BIM技术和基于传统PKPM方法的结构设计,这有助于拓毕业生的视野与思路,具有很强的实用性。本书适用于高等院校土木工程专业学生,也可供土木工程结构设计人员和BIM爱好者参考。<br/>【推荐语】<br/>本设计指南中基于BIM的设计方法采用了同为Autodesk公司产品的Revit Structure和Robot Structural Analysis作为三维结构建模软件和三维结构分析软件。由于Robot Structural Analysis软件并不是针对我国发,在设计规范、计算方法、配筋设计等很多方面还存在一些问题。本指南在详细介绍Revit和Robot软件操作的基础上,以某六层混凝土框架结构设计为例,还对Robot和PKPM的计算结果行了详细对比分析。而后分别介绍了基于Robot Structural Analysis分析结果的三维配筋方法和基于Revit Structure的三维配筋技术。在引基于BIM技术的结构设计的同时,本设计指南还介绍了基于传统PKPM的结构设计方法,以该六层混凝土框架结构设计为例,介绍了从结构建模、参数设置、结构调整到绘制施工图的一个完整结构设计流程。<br/>【作者】<br/>王言磊,大连理工大学土木工程学院,副教授,现为中国土木工程学会纤维增强塑料(FRP)及工程应用专业委员会委员、中国土木工程学会工程质量分会检测鉴定专业委员会委员、中国硅酸盐学会玻璃钢分会理事、中国复合材料学会土木工程复合材料专业委员会委员、中文核心期刊《玻璃钢/复合材料》编委、国家标准《结构用纤维增强复合材料拉挤型材》编委、行业标准《纤维增强复合材料加固修复钢结构技术规程》编委、行业标准《纤维片材加固修复结构用粘树脂》编委、行业标准《结构加固修复用碳纤维片材》编委、国家自然科学基金等项目评审专家、《ACI Journal》和《土木工程学报》等10余个国内外期刊评审人。负责包括“973”项目子课题1项、国家自然科学基金项目1项、“十二五”国家科技支撑项目子课题等项目2项。<br/>
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前言

第1章 毕业设计的目的和要求

1.1 毕业设计的目的

1.2 毕业设计的要求

1.2.1 毕业设计题目

1.2.2 毕业设计任务书

一、基本设计资料

二、设计目标、内容和要求

三、各阶段时间安排、应完成的工作量

四、应阅读的资料及主要参考文献目录

1.2.3 加强毕业设计学习

第2章 BIM简介、发展与应用

2.1 BIM简介

2.1.1 BIM概念的提出

2.1.2 BIM完成使命的方法

2.1.3 BIM技术及特点

(1)操作的可视化

(2)信息的完备性

(3)信息的协调性

(4)信息的互用性

2.1.4 BIM相关软件

2.2 BIM的国内外发展现状

2.2.1 BIM在国外的发展

(1)BIM在美国

(2)BIM在英国

(3)BIM在北欧国家

(4)BIM在韩国

(5)BIM在日本

2.2.2 BIM在国内发展

(1)BIM在香港

(2)BIM在台湾省

(3)BIM在大陆

2.2.3 国内BIM应用案例

(1)上海中心

(2)中国尊

2.3 BIM在结构上的应用

2.3.1 传统设计方法的问题

2.3.2 基于BIM技术的设计方法

(1)结构建模软件

(2)结构分析软件

(3)深化设计软件

2.3.3 结构分析的实现

第3章 工程概况及前期计算

3.1 设计基本资料

3.2 建筑方案设计

3.2.1 办公建筑设计的一般要求

3.2.2 部分建筑图纸

3.3 结构方案设计

3.3.1 结构设计的原则

3.3.2 结构设计准备

(1)熟悉毕业设计任务书

(2)明确建筑设计和结构设计之间的关系

3.3.3 结构选型与布置

(1)合理选用结构材料

(2)合理选用结构体系

3.4 结构方案的确定

3.4.1 结构方案

3.4.2 结构部分施工方法

3.5 梁柱截面尺寸设计

3.5.1 柱截面尺寸初估

(1)估算柱轴力设计值N

(2)估算柱截面面积

3.5.2 梁、板截面尺寸初估

3.6 荷载统计

3.6.1 恒荷载标准值计算

(1)屋面

(2)楼面

(3)墙体自重

3.6.2 活荷载标准值计算

第4章 基于Revit Structure软件的三维结构建模

4.1 Revit Structure软件简介及基本概念

4.1.1 Revit Structure简介

4.1.2 用户界面

(1)应用程序菜单

(2)标题栏

(3)快速选项工具栏

(4)功能区

(5)选项栏

(6)项目浏览器

(7)属性面板

(8)状态栏

(9)视图控制栏

(10)导航栏

(11)信息中心

(12)视图方位显示(ViewCube)

(13)绘图区域

4.1.3 基本概念

(1)项目

(2)图元

(3)族

(4)文件组成

4.2 Revit建模

4.2.1 建模相关命令

(1)新建项目

(2)标高

(3)轴网

(4)结构柱

(5)梁

(6) 楼板

(7) 基础

4.2.2 毕业设计模型的建立

(1) 前期设置

(2)创建标高

(3)创建轴网

(4) 创建结构柱

(5) 创建梁

(6) 创建楼板

4.3 调整分析模型

4.3.1 结构参数设置

(1) 符号表示法设置

(2) 荷载工况

(3) 荷载组合

(4)分析模型设置

(5) 边界条件设置

4.3.2 构件的分析模型

(1) 梁、支撑、结构柱的分析模型

(2) 板的分析模型

4.3.3 分析模型显示控制

4.3.4 边界条件

4.3.5 结构荷载

(1) 点荷载

(2) 线荷载

(3) 面荷载

4.4 毕业设计模型的调整

4.4.1 设置荷载组合

4.4.2 添加分析模型平面

4.4.3 添加边界条件

4.4.4 设置杆端约束

4.5 从Revit到Robot的数据转换

第5章 基于Robot Structural Analysis软件的三维结构分析与设计

5.1 Robot Structural Analysis基本知识

5.1.1 Robot Structural Analysis软件介绍

5.1.2 Robot Structural Analysis软件优势

(1)多元的结构分析

(2)多种语言支持

(3)多国工作环境

(4)网格生成技术

(5)与Autodesk Revit Structure建立双向链接

5.1.3 Robot Structural Analysis国内应用

(1) 成功案例

(2) 应用障碍分析

5.1.4 Robot Structural Analysis软件用户界面

(1)工程视图窗口

(2)文件菜单栏

(3)标准工具栏

(4)选择工具栏

5.1.5 视图显示及导航

(1) 显示选项

(2)视图导航

5.2 Robot结构分析流程

5.2.1 Revit模型导入Robot

(1) 速博插件

(2) 发送前数据检查

(3) 发送模型数据至Robot中

5.2.2 计算方法设置

(1) 工作首选项设置

(2)荷载工况

(3) 分析类型设置

(4) 网格参数设置

5.2.3 结果预览及计算书输出

(1) 结果预览

(2) 输出计算书

5.2.4 配筋计算

(1) 所需钢筋计算

(2) 提供钢筋计算

5.2.5 Robot模型更新回Revit

5.3 毕业设计模型分析

5.3.1 计算参数设置

5.3.2 地震荷载及风荷载施加

(1)地震荷载施加

(2) 风荷载施加

5.3.3 结果预览及分析

(1) 质量比分析

(2) 剪重比分析

(3)轴压比分析

(4)楼层位移比及层间位移角分析

(5)周期分析

(6)内力预览及分析

(7)板挠度结果预览

(8)详细的分析

第6章 基于PKPM软件的结构分析与设计

6.1 PMCAD建模及荷载输入

6.1.1 PMCAD建模基本概述

(1) PMCAD基本功能

(2) PMCAD重要操作方式

(3)文件管理

6.1.2 建筑模型与荷载施加

(1)轴线输入

(2)构件输入

(3)添加荷载

(4) 设计参数

(5)楼层组装

(6)保存退出

6.1.3 平面荷载显示校核

6.1.4 画结构平面图

6.2 SATWE结构有限元分析

6.2.1 接PM生成SATWE数据

(1) 分析与设计参数补充定义

(2) 特殊构件补充定义

(3) 生成SATWE数据文件及数据检查(必须执行)

6.2.2 结构内力,配筋计算

6.2.3 计算结果分析与调整

(1) 结构设计信息输出文件WMASS.OUT

(2)振型、周期、地震力输出文件WZQ.OUT

(3) 结构位移输出文件 WDISP.OUT

(4) 图形结果

(5) 模型调整

6.3 墙梁柱施工图设计

6.3.1 梁平法施工图

(1) 设置钢筋层

(2)设置配筋参数

(3)调整施工图

6.3.2 柱平法施工图

(1) 柱配筋参数设置

(2)设钢筋层

6.3.3 楼板施工图

(1)设置计算参数

(2)设置绘图参数

(3)楼板钢筋

6.4 整榀框架施工图

6.4.1 形成PK文件

6.4.2 生成整榀框架施工图

6.5 基础设计

6.5.1 基础人机交互输入

(1) 地质资料

(2) 参数输入

(3)荷载输入

(4)柱下独基

6.5.2 基础施工图

(1)标注轴线、图名

(2)标注独基编号

(3)独基尺寸

(4)基础详图

第7章 Robot Structural Analysis分析结果与PKPM分析结果对比

7.1 质量、质量比的比较

7.2 周期比较

7.3 水平地震作用下的楼层剪力比较

(1)反应谱和振型组合的差异

(2)水平地震作用下的楼层剪力比较

7.4 楼层位移比较

7.5 层间位移角比较

7.6 内力比较

(1)弯矩比较

(2)剪力比较

(3)轴力比较

第8章 基于Robot和Revit软件的三维配筋设计

8.1 基于Robot软件的三维配筋设计

8.1.1 所需钢筋配筋

(1)板单元配筋

(2)杆件单元配筋

8.1.2 提供钢筋配筋

(1)基础提供钢筋配筋

(2)梁提供配筋

(3)柱提供配筋

8.2 基于Revit的配筋

8.2.1 钢筋命令进行配筋

(1)设置混凝土保护层

(2)创建剖面视图

(3)放置钢筋

(4)钢筋的显示

8.2.2 使用速博插件配筋

8.2.3 添加钢筋实例

(1)柱

(2)梁

(3)楼板钢筋

(4)基础钢筋

参考文献

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