結(jié)構(gòu)物高精細度BIM模型的拓撲結(jié)構(gòu)研究.pdf

1、建筑信息模型(Building Information Modeling，BIM)可實現(xiàn)建筑全壽命周期中各參與方在同一多維信息模型上的數(shù)據(jù)共享和協(xié)同工作，必將極大促進工程勘察設(shè)計行業(yè)生產(chǎn)方式的變革。結(jié)構(gòu)專業(yè)通常需要使用詳細的細節(jié)構(gòu)造和配筋信息對結(jié)構(gòu)物進行反復(fù)的模擬與仿真，建立具有良好信息交互能力的高精細度結(jié)構(gòu)BIM模型是實現(xiàn)結(jié)構(gòu)專業(yè)BIM應(yīng)用價值的前提。目前BIM建模仍存在隨意性強、工作量大、效率低、定量控制困難等問題，難以保證模型質(zhì)量

2、、模型工作性能和模型信息交互能力，這對結(jié)構(gòu)專業(yè)的BIM實施帶來極大困難，也無法為未來智能化的信息綜合應(yīng)用提供合理的BIM模型。為此，本文基于信息方法論、拓撲空間論和人工神經(jīng)場論對結(jié)構(gòu)專業(yè)BIM實施要素的配置方法、高效高精細度建模方法、建模質(zhì)量定量控制方法和模型特征信息智能提取方法開展了探索性的研究。
　　首先探索了結(jié)構(gòu)BIM定量化的研究模式，通過文獻和工程調(diào)研分析，得到了開展結(jié)構(gòu)物高精細度BIM研究的要點分布和相互關(guān)系;其次基于上

3、述要點和信息方法論，識別并定義了結(jié)構(gòu)BIM實施要素的配置關(guān)系，稱為“結(jié)構(gòu)BIM構(gòu)型”;再次基于拓撲空間論對結(jié)構(gòu)BIM構(gòu)型中的關(guān)鍵要素“結(jié)構(gòu)BIM模型系統(tǒng)”進行研究，選擇一跨50m預(yù)制箱梁高精細度BIM子模型作為樣本開展實驗，分析了模型信息拓撲特征的變化規(guī)律，得到了高精細度BIM模型的信息拓撲結(jié)構(gòu)，提出了模型質(zhì)量的定量評價方法;接著對上述拓撲結(jié)構(gòu)進行簡化，并基于人工神經(jīng)場(ANEF)對拓撲網(wǎng)絡(luò)中兩類特征節(jié)點進行數(shù)學(xué)建模，得到了網(wǎng)絡(luò)節(jié)點模型

4、;最后將上述結(jié)論應(yīng)用于某實際工程項目中進行了驗證和完善。
　　本文建立了結(jié)構(gòu)BIM構(gòu)型，發(fā)現(xiàn)了各類外部影響要素對具有體系結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)BIM模型系統(tǒng)的配置方式;通過模型實驗，得到了結(jié)構(gòu)BIM模型的信息網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)，發(fā)現(xiàn)了BIM模型信息拓撲隨所包含子模型數(shù)目變化的類細胞分裂特征，提出了BIM模型拓撲質(zhì)量的定量化評價方法;建立了結(jié)構(gòu)BIM信息網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點模型;初步實現(xiàn)了高精細度結(jié)構(gòu)BIM模型在力學(xué)分析和土建模擬中的直接應(yīng)用，為未來進一步研究