CN110765523A - 一种基于bim技术的深基坑围护结构快速构建方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及建筑建造技术领域,特别涉及一种基于BIM技术的深基坑围护结构快速构建方法,包括以下步骤:获取深基坑围护结构的坐标数据;创建深基坑围护结构的族模型;搭建Dynamo可视化编程脚本;读取所述坐标数据和所述族模型,运行Dynamo脚本,创建明挖深基坑围护结构模型。本发明通过将深基坑围护结构创建BIM模型的过程脚本化,能够提高建模效率及准确性。
Description
技术领域
本发明涉及建筑建造技术领域,特别涉及一种基于BIM技术的深基坑围护结构快速构建方法。
背景技术
Revit作为当今国内应用最为广泛的BIM软件,以极高的行业适应性一直被国内建筑企业广泛采用,并且具备较强的扩展功能。而Dynamo是一种基于Revit的参数化设计辅助工具,提供了一个供建模人员使用的可视化编程环境,能够虚拟地创建逻辑关系和算法,从而推动几何图形以及Revit图元和数据的行为,在3D空间中生成几何图形和处理数据,实现Revit自身无法实现的功能。
当前,采用Revit软件对深基坑围护结构模型创建的普遍方式多为依托族构件,在参照底图对应位置上进行逐个放置,或采用复制以及阵列等功能进行群放。虽然只是Revit软件功能中较为简单的基础操作,但是由于需创建的重复模型数量众多,要求建模人员注意力高度集中、且较长时间的操作才能将围护结构模型准确搭建完成,但在此过程中存在大量简单、重复、繁琐的操作,极易让建模人员感到枯燥乏味,使之分心,由此导致放置的族构件定位出现偏差等问题,也就必然导致后期将耗费更多的时间来查找细小问题,或重新建模。
因此,需要一种能实现深基坑围护结构BIM模型快速、准确构建的方法。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中所存在的上述不足,提供一种基于BIM技术的深基坑围护结构快速构建方法。
为了实现上述发明目的,本发明提供了以下技术方案:
一种基于BIM技术的深基坑围护结构快速构建方法,包括以下步骤:
获取深基坑围护结构的坐标数据;
创建深基坑围护结构的族模型;
搭建Dynamo可视化编程脚本;
读取所述坐标数据和所述族模型,运行Dynamo脚本,创建明挖深基坑围护结构模型。
优选的,所述获取深基坑围护结构的坐标数据具体步骤包括:
步骤S11:获取深基坑围护结构CAD图纸,并对图纸进行轻量化处理;
步骤S12:利用CAD软件工具中的数据提取命令,提取CAD图纸中的坐标数据,并生成Excel表格。
优选的,所述轻量化处理步骤包括:
获取CAD图纸中的桩点圆心坐标和直径;
删除CAD图纸中除所述桩点圆心坐标和直径以外的数据,形成围护结构轻量化图纸。
优选的,所述创建深基坑围护结构的族模型具体步骤包括:
步骤S21:使用Revit软件族编辑器提供的外形编辑功能,依据围护结构设计图纸创建三维模型零件或构件,并对所述三维模型零件或构件添加几何尺寸及逻辑运算信息参数,完成围护结构的参数化族模型建立。
步骤S22:对所述族模型设置相应类别,所述类别与围护桩明细表中生成的参数相对应。
优选的,所述搭建Dynamo可视化编程脚本中通过对各预设节点单元进行不同的组合搭配,形成单个或者多个总成命令脚本,所述搭建Dynamo可视化编程脚本,搭建步骤如下,
步骤S31,利用Office节点包中的Excel.ReadFromFile节点读取所述Excel表格数据;
步骤S32,将所述Excel表格数据转换成Revit软件可识别的坐标数据;
步骤S33,读取所述族模型;
步骤S34,按照所述坐标数据放置族模型。
优选的,创建明挖深基坑围护结构模型完成之后,还包括核查模型准确性的步骤。
优选的,所述核查模型准确性的具体步骤包括:
步骤S41,根据创建的族类别字段筛选生成围护桩明细表;
步骤S42,将所述围护桩明细表与图纸中围护结构数量明细对比,若一致则完成模型创建,若不一致,则修改不一致的模型。
优选的,所述围护桩明细表的属性包括:字段、过滤器、排序、格式和外观。
本发明还公开了一种基坑围护结构的施工方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤一:确定深基坑围护结构轮廓线,将所述深基坑围护结构划分为主体基坑围护和附属基坑围护;
步骤二:根据所述步骤一中深基坑围护结构轮廓线的参数,采用上述任一所述的一种基于BIM技术的深基坑围护结构快速构建方法,构建深基坑围护结构的BIM模型;
步骤三:沿主体深基坑围护结构轮廓线进行施工;
步骤四:沿附属深基坑围护结构轮廓线进行施工。
本发明还公开了一种基于BIM技术的深基坑围护结构快速构建的装置,包括至少一个处理器,以及与所述至少一个处理器通信连接的存储器;所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令,所述指令被所述至少一个处理器执行,以使所述至少一个处理器能够执行上述任一所述的一种基于BIM技术的深基坑围护结构快速构建方法。
与现有技术相比,本发明的有益效果:
1、本发明通过将深基坑围护结构创建BIM模型的过程脚本化,能够提高建模效率及准确性。
2、本发明搭建的Dynamo脚本能够通过移植将脚本迁移到其他平台或者机器,导入CAD图纸数据就可以建立模型,能够降低建模人员重复工作量。
3、本发明通过对图纸进行轻量化,可以避免造成后续提取错误或多余数据,影响快速建模准确度。
附图说明:
图1为本发明的方法原理图;
图2为本发明搭建Dynamo可视化编程脚本的步骤图;
图3为Revit中Dynamo提取坐标点的局部图;
图4为Revit中Dynamo提取坐标点的整体图;
图5为明挖深基坑围护桩模型的局部图;
图6为明挖深基坑围护桩模型的整体图;
图7为Excel数据表图。
具体实施方式
下面结合试验例及具体实施方式对本发明作进一步的详细描述。但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实施例,凡基于本发明内容所实现的技术均属于本发明的范围。
实施例1
如图1所示,本实施例提供一种基于BIM技术的深基坑围护结构快速构建方法,包含以下步骤:
S101:获取深基坑围护结构CAD图纸,并对CAD图纸进行轻量化处理,首先应通过软件内置快速选择或者选择类似对象命令删除多余同类别图形,获取CAD图纸中的桩点圆心坐标和直径,然后运行清理未使用项目命令对图纸中未使用的项目进一步清理,删除CAD图纸中除所述桩点圆心坐标和直径以外的数据,最后形成围护结构轻量化图纸,避免造成后续提取错误或多余数据,影响快速建模准确度。利用CAD软件工具中的数据提取命令,按照围护结构类型进行分类提取CAD图纸中的坐标数据,并生成如图7所示的Excel表格。
S102:创建深基坑围护结构的族模型,借助Revit软件族编辑器提供的外形编辑功能,依据围护结构设计图纸的族类型参数创建具有各类型的单个三维模型零件/构件,并对其添加几何尺寸及逻辑运算信息参数,以此完成围护结构的参数化族模型建立,然后对族模型设置相应类别,并将需要在后期围护桩明细表中生产的参数设置共享参数。如下表1所示。
表1族类型参数表
桩型 | 桩直径(mm) | 桩长(m) | 数量 |
A型桩 | 600 | 13.75 | 22 |
B型桩 | 600 | 14.15 | 175 |
C型桩 | 600 | 13.75 | 73 |
D型桩 | 600 | 10.20 | 95 |
D1型桩 | 600 | 10.60 | 36 |
E型桩 | 600 | 8.70 | 138 |
S103:搭建Dynamo可视化编程脚本。
如图2所示,具体实施中S103包括:读取Excel表格数据;将Excel表格数据转换成Revit软件可识别的坐标数据;读取族模型;按照坐标放置族模型。
读取Excel表格数据,需利用office节点包中的Excel.ReadFromFile节点进行读取外部表格数据,输入数据端有三个接口,分别为:File(Excel表格对象)、SheetName(工作表名称)、readAsStrings(是否将数据读取为字符串),其中File(Excel表格对象),此接口无法直接与系统文件对接,需通过前置File Path节点读取文件路径及文件名称,然后中置File.FromPath节点来与File接口进行桥接,SheetName(工作表名称),此接口只能识别字符串,应通过前置String节点输入Excel表格中的工作表名称进行创建能够被识别的字符串,readAsStrings(是否将数据读取为字符串),若表格中数据已为字符串,则直接默认,不做修改,反之则需前置Boolean节点进行切换。
将Excel表格数据转换成Revit软件可识别的坐标数据,主要是将Excel表格中的坐标数据逐个对应Revit软件中的定位点,需通过Point.ByCoordinates节点进行转化,而上述读取的Excel表格数据为一个由多组二级列表集成的一级列表,该数据无法直接与Point.ByCoordinates节点对接,因此需要做以下处理步骤:
S1031:X、Y数据分类,通过前置List.Transpose节点,将多组二级列表缩减成两组,分为X数据列表以及Y数据列表。
S1032:X、Y数据提取,通过Code Block节点可以编写pts[0][1..n]、pts[1][1..n]、…、pts[n][1..n]代码,其中[0]、[1]分别指集成列表中排序为第一、第二的两组二级列表,[1..n]表示从第一组数据开始,默认以1为差值进行递增至第n组数据,通过已经编写好的两个节点将两组二级列表分别进行数据提取,分离成单独的X坐标数据列表以及Y坐标数据列表。
S1033:X、Y数据输入,将S1032中提取并分离出来的X、Y坐标数据列表需分别与Point.ByCoordinates节点中X、Y两个接口连接进行数据传输。
读取族模型,需前置Family Types节点读取已经导入项目中的围护结构族模型,并在下拉框中选择对应的围护结构族类型。
按照坐标数据放置族模型,通过后置FamilyInstance.ByPoint节点,将已经提取的各围护结构参数化族类型,按照对应的围护结构各点平面坐标,逐个在Revit软件中进行放置。然后将各连接完成的节点进行复制,依次修改选取的表格以及对应的族类型,直至完成所有围护结构类型的选取。
S104:运行Dynamo脚本创建明挖深基坑围护结构模型。
如图3、图4、图5、图6所示,检查所有节点是否存在遗漏或者未连接,检查无误后,运行脚本对运算量较小的围护结构族类型进行前期测试,测试无误后保存,最后用于全工程。
S105:统计及核查模型准确性。
在Revit平台中利用明细表功能,根据创建的族类别字段筛选生成围护桩明细表,如下表2所示,围护桩明细表属性由以下五大部分组成:
字段,根据需要,应添加族、类型、桩直径、桩长、桩材质、体积、合计参数置右侧明细表字段框中作为围护桩明细表的表头;
过滤器,针对项目各阶段需求,对生成的围护桩明细表进行过滤,将非必要的构件参数在围护桩明细表中隐藏;
排序,此处应依次选取族、类型,且设置排序方式为“族”升序,否则按“类型”升序,并勾选总计,取消勾选逐项列举实例,达到精简显示的效果,便于统计核查各类型围护结构模型数量与CAD图纸中围护结构数量明细是否一致;
格式,根据项目统一标准格式,对围护桩明细表字段格式进行统一设置,若对围护结构混凝土方量有提取需求,则将体积、合计的字段格式中“计算总数”勾选,在围护桩明细表中该字段列最后将显示统计总量;
外观,在对话框中选择“外观”,根据显示需求,对围护桩明细表网格线及字体的大小、显示样式等属性进行修改。
表2围护桩明细表
围护桩明细表创建完成后,将得到的围护桩明细表与图纸中围护结构数量明细对比,观察是否一致,如果一致则完成模型创建,如果不一致,则修改不一致处的模型。
该方法具有易用性高、适用范围广、拓展性强等特点,能够为施工单位在深基坑围护结构BIM模型创建中起到促进工效的作用。同时形成的该Dynamo脚本在分发给需要使用的建模人员后,可进行推广复用,极大提高建模效率。
例如在北京地铁7号线东延06标中的车站明挖深基坑围护结构BIM模型创建过程中,经统计测试与模型核查发现,一名成熟的建模人员搭建完539组围护桩族模型需耗费约3小时,但因大量简单且重复性的操作,导致出现了28组出现平面偏位、13组出现桩型错误,而在平行对比中运用本方法创建的建模人员,仅需要10分钟即完成深基坑围护结构BIM模型创建,且模型定位、围护桩族类型均未发现错误。
Claims (10)
1.一种基于BIM技术的深基坑围护结构快速构建方法,其特征在于,包括以下步骤:
获取深基坑围护结构的坐标数据;
创建深基坑围护结构的族模型;
搭建Dynamo可视化编程脚本;
读取所述坐标数据和所述族模型,运行Dynamo脚本,创建明挖深基坑围护结构模型。
2.根据权利要求1所述的一种基于BIM技术的深基坑围护结构快速构建方法,其特征在于,所述获取深基坑围护结构的坐标数据具体步骤包括:
步骤S11:获取深基坑围护结构CAD图纸,并对图纸进行轻量化处理;
步骤S12:利用CAD软件工具中的数据提取命令,提取CAD图纸中的坐标数据,并生成Excel表格。
3.根据权利要求2所述的一种基于BIM技术的深基坑围护结构快速构建方法,其特征在于,所述轻量化处理步骤包括:
获取CAD图纸中的桩点圆心坐标和直径;
删除CAD图纸中除所述桩点圆心坐标和直径以外的数据,形成围护结构轻量化图纸。
4.根据权利要求1所述的一种基于BIM技术的深基坑围护结构快速构建方法,其特征在于,所述创建深基坑围护结构的族模型具体步骤包括:
步骤S21:使用Revit软件族编辑器提供的外形编辑功能,依据围护结构设计图纸创建三维模型零件或构件,并对所述三维模型零件或构件添加几何尺寸及逻辑运算信息参数,完成围护结构的参数化族模型建立;
步骤S22:对所述族模型设置相应类别,所述类别与围护桩明细表中生成的参数相对应。
5.根据权利要求1所述的一种基于BIM技术的深基坑围护结构快速构建方法,其特征在于,所述搭建Dynamo可视化编程脚本中通过对各预设节点单元进行不同的组合搭配,形成单个或者多个总成命令脚本,所述搭建Dynamo可视化编程脚本包括以下步骤,
步骤S31,利用Office节点包中的Excel.ReadFromFile节点读取所述Excel表格数据;
步骤S32,将所述Excel表格数据转换成Revit软件可识别的坐标数据;
步骤S33,读取所述族模型;
步骤S34,按照所述坐标数据放置族模型。
6.根据权利要求1-5任一所述的一种基于BIM技术的深基坑围护结构快速构建方法,其特征在于,创建明挖深基坑围护结构模型完成之后,还包括核查模型准确性的步骤。
7.根据权利要求6所述的一种基于BIM技术的深基坑围护结构快速构建方法,其特征在于,所述核查模型准确性的具体步骤包括:
步骤S41,根据创建的族类别字段筛选生成围护桩明细表;
步骤S42,将所述围护桩明细表与图纸中围护结构数量明细对比,若一致则完成模型创建,若不一致,则进行修改。
8.根据权利要求7所述的一种基于BIM技术的深基坑围护结构快速构建方法,其特征在于,所述围护桩明细表的属性包括:字段、过滤器、排序、格式和外观。
9.一种基坑围护结构的施工方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤一:确定深基坑围护结构轮廓线,将所述深基坑围护结构划分为主体基坑围护和附属基坑围护;
步骤二:根据所述步骤一中深基坑围护结构轮廓线的参数,采用如权利要求1-8任一所述的一种基于BIM技术的深基坑围护结构快速构建方法,构建深基坑围护结构的BIM模型;
步骤三:沿主体深基坑围护结构轮廓线进行施工;
步骤四:沿附属深基坑围护结构轮廓线进行施工。
10.一种基于BIM技术的深基坑围护结构快速构建的装置,其特征在于,包括至少一个处理器,以及与所述至少一个处理器通信连接的存储器;所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令,所述指令被所述至少一个处理器执行,以使所述至少一个处理器能够执行权利要求1-8任一所述的一种基于BIM技术的深基坑围护结构快速构建方法。
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