CN111611633A - 一种基于Revit与Dynamo参数化网壳结构模型快速建模方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于Revit与Dynamo参数化网壳结构模型快速建模方法，包括以下步骤：1)根据设计需求确定待创建网壳结构壳面参数和网壳划分参数；2)根据网壳结构壳面参数创建壳面；3)对壳面进行网格划分；4)若网壳类型为双层网壳，将壳面按曲率方向按设定网壳厚度偏移得到下弦壳面，对下弦壳面进行曲面划分；5)建立各榀桁架得到最终的网壳线框；6)获取具有输入输出端的网壳结构建模节点包；7)输入适当参数，得到网壳的线框模型；8)创建网壳模型所需的所有框架族；9)通过Dynamo节点将网壳结构建模节点包输出上弦、下弦和腹杆线框赋予框架族，完成最终网壳结构模型的创建。本发明方法能有效提高网壳结构模型设计的工作效率。
Description
技术领域
本发明涉及参数化BIM模型建模技术，尤其涉及一种基于Revit与Dynamo参数化网壳结构模型快速建模方法。
背景技术
参数化技术在建筑领域的应用越来越广泛，尤其是在网壳结构中，建筑工程师和结构工程师需要不断的调整方案和结构模型，借助参数化工具可快速完成网架结构建模和调整。
建筑信息模型(Building Information Modeling,简称BIM)是指以先进三维数字设计解决方案所构建的可视化数字建筑模型。参数化模型一直都是BIM应用领域必不可或缺的基础模型之一。
现阶段网壳结构BIM模型修改不便，每经历一次修改都需要大量的重复劳动，工作效率较低且模型质量受人为因素影响较大。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于针对现有技术中的缺陷，提供一种基于Revit与Dynamo参数化网壳结构模型快速建模方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种基于Revit与Dynamo参数化网壳结构模型快速建模方法，包括以下步骤：
1)根据设计需求确定待创建网壳结构壳面参数和网壳划分参数；所述网壳结构壳面参数包括网壳结构的高度和跨度；所述网壳划分参数包括网壳结构的厚度、径向等分数、环向等分数、等分扇形数和类型；
2)根据网壳结构壳面参数和网壳划分参数得到壳面；
3)在Dynamo软件中按照设计需要环向等分数和径向等分数对壳面按照环向、径向进行等分，环向等分线和径向等分线相交得到一系列的划分点；
4)若网壳类型为双层网壳，将壳面按曲率方向按设定网壳厚度偏移得到下弦壳面，对下弦壳面进行同步骤3)操作方式的曲面划分，并得到下弦划分点；
5)按照常用网壳形式连接各划分点，建立相应的各榀桁架得到最终的网壳线框；本发明网壳形式的连接方式如下所述：
肋环形单层球面网壳：将壳面划分点按照环向和径向两向连接，得到网壳模型环向和径向弦杆线框，斜向连接划分点得到网壳斜向弦杆线框。
葵花型单层球面网壳：将壳面划分点在径向斜向间隔连接得到四边形径向弦杆线框，连接径向划分点，得到网壳径向弦杆线框。
凯威特型双层球面网壳：将上下壳面划分点分别按照环向和径向两向连接，得到网壳模型环向和径向弦杆线框；斜向连接上下壳面各自划分点得到网壳斜向弦杆线框；斜向连接上壳面划分点和下壳面划分点得到网壳斜腹杆线框。
6)通过Dynamo软件的“创建自定义节点”功能在Dynamo软件中将实现步骤2)至步骤5)的所有节点整合成具有输入输出端自定义节点。所有自定义节点放入Dynamo软件节点包路径下的同一个文件夹下即构成常用网壳结构建模节点包，所述网壳结构建模节点包中自定义节点包括：
肋环形单层球面网壳：根据输入的参数，建立多种类型的肋环型单层球面网壳；
葵花型单层球面网壳：根据输入的参数，建立多种类型的葵花型单层球面网壳；
凯威特球面网壳：根据输入的参数，建立凯威特型双层球面网壳；
7)根据设计需要，选择网壳结构建模节点包中的节点，输入适当参数，在Dynamo节点输出端得到网壳的线框模型；
8)在Revit软件中创建网壳模型所需的所有框架族，并载入到Revit软件新建项目中；
9)通过Dynamo节点将网壳结构建模节点包输出上弦、下弦和腹杆线框赋予相应的框架族，完成最终网壳结构模型的创建。
按上述方案，所述步骤6)中多种类型的肋环形单层球面网壳有6种，具体如下：肋环型、左向斜杆的肋环斜杆型、右向斜杆的肋环斜杆型、左右双向斜杆的肋环斜杆型、无环杆左右双向交叉斜杆的肋环斜杆型、有环杆左右双向交叉斜杆的肋环斜杆型。
按上述方案，所述步骤6)中多种类型的葵花型单层球面网壳有2种：有纬向杆的葵花型单层球面网壳和无纬向杆的葵花型单层球面网壳。
按上述方案，所述步骤2)中根据网壳结构壳面参数创建壳面，具体如下：在Dynamo软件中通过设定的节点在x-z平面上通过输入的跨度和高度值建立主脊线，然后将该主脊线绕z轴旋转360°，得到壳面。
本发明产生的有益效果是：采用本发明方法可以实现快速准确的建立网架模型，并且具有很好的可视化效果，修改方便，提高了工作效率；本发明创建的参数化网壳模型可以实现每个构件精确可控，对构件材质、体积和尺寸等参数读取和修改都很方便，为后续设计中工程造价和结构分析与计算提供了极大的方便，是真正意义上的信息模型。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：
图1是本发明实施例的方法流程图；
图2是本发明实施例中在Dynamo软件中创建的节点包中的节点示意图；
图3是本发明实施例中多种肋环型单层球面网壳线框模型示意图；
图4是本发明实施例中多种葵花型单层球面网壳线框模型示意图；
图5是本发明实施例中Dynamo+Revit生成的肋环型单层球面网壳模型示意图；
图6是本发明实施例中Dynamo+Revit生成的有纬向杆的葵花型单层球面网壳模型示意图；
图7是本发明实施例中Dynamo+Revit生成的凯威特双层球面网壳网壳模型示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1所示，本发明实施过程是利用Autodesk公司发布的BIM建模平台Revit软件结合可视化编程软件Dynamo软件快速创建参数化网壳结构模型，主要包括以下步骤：
S1：根据设计需要得到创建网壳结构壳面参数(高度、跨度)和网壳划分参数(厚度、径向等分数、环向等分数、等分扇形数、类型等)；
S2：根据S1中参数，在Dynamo软件中通过一系列的节点在x-z平面上通过输入的跨度和高度值建立主脊线，然后将该主脊线绕z轴旋转360°，得到壳面；
S3：在Dynamo软件中对S2中壳面按照设计需要对壳面按照两向(环向、径向)进行一定形式的划分；
S4：若是双层网壳，将壳面按曲率方向按指定网壳厚度偏移得到下弦壳面，对下弦壳面进行同上弦壳面操作方式的曲面划分，若是单层网壳，跳过此步骤；
S5：然后在按照一定方式连接各划分点，建立相应的各榀桁架得到最终的网壳线框；
S6：在Dynamo软件中将S2～S5整合成具有输入输出端的网壳结构建模节点包，如图2所示。所述网壳结构建模节点包包括图2所示节点，各节点的实现方式如图3～图4所示，各节点功能分别为：
肋环形单层球面网壳：根据输入的参数，建立多种类型的肋环型单层球面网壳。该类网壳有6种，在本发明创建的Dynamo软件节点中通过相应的序号来选择：肋环型(1)、左向斜杆的肋环斜杆型(2)、右向斜杆的肋环斜杆型(3)、左右双向斜杆的肋环斜杆型(4)、无环杆左右双向交叉斜杆的肋环斜杆型(5)、有环杆左右双向交叉斜杆的肋环斜杆型(6)；
葵花型单层球面网壳：根据输入的参数，建立多种类型的葵花型单层球面网壳。该类网壳结构有2种，在本发明创建的Dynamo软件节点中通过相应的布尔值来选择：有纬向杆的葵花型单层球面网壳(true)、无纬向杆的葵花型单层球面网壳(false)；
凯威特球面网壳：根据输入的参数，建立凯威特型双层球面网壳；
S7：根据设计需要，选择网壳结构建模节点包中的节点，输入适当参数，在Dynamo节点输出端得到网壳的线框模型，6种肋环形单层球面网壳见图5，2种葵花型单层球面网壳见图6，凯威特双层球面网壳见图7左侧；
S8：在Revit软件中创建网壳模型所需的所有框架族，并载入到Revit软件新建项目中；
S9：通过Dynamo节点将网壳结构建模节点包输出上弦、下弦和腹杆线框赋予相应的框架族，完成最终网壳结构模型的创建，图5～图7为创建的网壳结构模型。
应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。
Claims (4)
1.一种基于Revit与Dynamo参数化网壳结构模型快速建模方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)根据设计需求确定待创建网壳结构壳面参数和网壳划分参数；所述网壳结构壳面参数包括网壳结构的高度和跨度；所述网壳划分参数包括网壳结构的厚度、径向等分数、环向等分数、等分扇形数和类型；
2)根据网壳结构壳面参数和网壳划分参数得到壳面；
3)在Dynamo软件中按照设计需要的环向等分数和径向等分数对壳面按照环向、径向进行等分，环向等分线和径向等分线相交得到一系列的划分点；
4)若网壳类型为双层网壳，将壳面按曲率方向按设定网壳厚度偏移得到下弦壳面，对下弦壳面进行同步骤3)操作方式的曲面划分，并得到下弦划分点；
5)按照设定网壳形式连接各划分点，建立相应的各榀桁架得到最终的网壳线框；所述网壳形式的连接方式如下所述：
肋环形单层球面网壳：将壳面划分点按照环向和径向两向连接，得到网壳模型环向和径向弦杆线框，斜向连接划分点得到网壳斜向弦杆线框；
葵花型单层球面网壳：将壳面划分点在径向斜向间隔连接得到四边形径向弦杆线框，连接径向划分点，得到网壳径向弦杆线框；
凯威特型双层球面网壳：将上下壳面划分点分别按照环向和径向两向连接，得到网壳模型环向和径向弦杆线框；斜向连接上下壳面各自划分点得到网壳斜向弦杆线框；斜向连接上壳面划分点和下壳面划分点得到网壳斜腹杆线框；
6)通过Dynamo软件的“创建自定义节点”功能在Dynamo软件中将实现步骤2)至步骤5)的所有节点整合成具有输入输出端的自定义节点，所有自定义节点放入Dynamo软件节点包路径下的同一个文件夹下即构成常用网壳结构建模节点包，所述网壳结构建模节点包中自定义节点包括：
肋环形单层球面网壳：根据输入的参数，建立多种类型的肋环型单层球面网壳；
葵花型单层球面网壳：根据输入的参数，建立多种类型的葵花型单层球面网壳；
凯威特球面网壳：根据输入的参数，建立凯威特型双层球面网壳；
7)根据设计需要，选择网壳结构建模节点包中的节点，输入适当参数，在Dynamo节点输出端得到网壳的线框模型；
8)在Revit软件中创建网壳模型所需的所有框架族，并载入到Revit软件新建项目中；
9)通过Dynamo节点将网壳结构建模节点包输出上弦、下弦和腹杆线框赋予相应的框架族，完成最终网壳结构模型的创建。
2.根据权利要求1所述的基于Revit与Dynamo参数化网壳结构模型快速建模方法，其特征在于，所述步骤6)中多种类型的肋环形单层球面网壳有6种，具体如下：肋环型、左向斜杆的肋环斜杆型、右向斜杆的肋环斜杆型、左右双向斜杆的肋环斜杆型、无环杆左右双向交叉斜杆的肋环斜杆型、有环杆左右双向交叉斜杆的肋环斜杆型。
3.根据权利要求1所述的基于Revit与Dynamo参数化网壳结构模型快速建模方法，其特征在于，所述步骤6)中多种类型的葵花型单层球面网壳有2种：有纬向杆的葵花型单层球面网壳和无纬向杆的葵花型单层球面网壳。
4.根据权利要求1所述的基于Revit与Dynamo参数化网壳结构模型快速建模方法，其特征在于，所述步骤2)中根据网壳结构壳面参数和网壳划分参数得到壳面，具体如下：在Dynamo软件中通过设定的节点在x-z平面上通过输入的跨度和高度值建立主脊线，然后将该主脊线绕z轴旋转360°，得到壳面。
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