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摘要：本文将结合这一背景情况，提出一种基于建筑结构设计信息模型的模型自动转换方式，并对于该系统模型的具体设计实现以及作用功能进行分析介绍，以促进建筑结构设计中的模型自动转换，提升建筑结构设计质量水平。
关键词：建筑工程；结构设计；信息技术；系统模型
一、建筑结构设计中模型自动转化的作用意义分析
在建筑设计过程中，进行建筑结构的设计实现需要通过对于多个不同的计算机设计软件以及模型的应用，以完成建筑结构设计中的工程建模和计算分析、施工图纸绘制、信息管理等，不仅设计内容比较多，并且在多个计算机辅助设计软件系统的应用中也容易造成设计资源的浪费和设计内容项目上的重复，对于建筑结构设计的质量效率存在着较大的不利作用和影响，针对这种情况，通过建筑结构设计模型的自动转化，将不同建筑结构设计模型的功能结构结合起来，实现建筑结构的设计分析，不仅可以避免设计内容的重复，也可以有效减少设计资源的浪费，提高建筑结构设计的质量效果，建筑设计提升和发展，具有积极作用和意义。
二、建筑结构设计信息模型的构建
目前，在建筑工程设计领域，不同应用软件之间的模型数据交换大多通过软件之间的数据接口实现。解决上述问题的关键在于建立统一的工程信息模型，实现专业设计软件的信息共享和交换。建筑信息模型正是基于这一理念而提出的新的模型技术。建筑结构设计信息模型是以三维数字技术为基础，集成了建筑工程项目各种相关信息的工程数据模型。
面向建筑结构设计的信息模型除了包括基本结构物理模型信息外，还包括模型属性信息、模型关联信息、模型管理信息等。结构物理模型信息包括：构件信息、节点信息、截面信息、轴网信息、约束信息等。属性信息包括：荷载信息、材料信息、内力信息、设计结果信息等。关联关系信息包括：构件关联关系、模型关联关系。管理信息包括：模型所有者信息、模型版本信息、用户权限信息等。
建筑结构设计信息模型具有信息的完备性、关联性、一致性等BIM特征，可建立起面向建筑结构设计的单一的工程数据源，可解决分布式、异构工程数据之间一致性和全局共享问题，为建筑结构设计中的模型自动转化提供了有效途径。
三、基于建筑结构信息模型的模型自动转化
建筑结构设计是建筑工程设计的关键环节，其设计内容主要包括结构设计、结构分析、施工图设计等，建筑结构设计模型的转化应以结构性设计模型为中心，其具体步骤为：（1）通过IFC标准提取建筑设计模型的结构设计信息，建立结构设计模型，结构设计模型不包含非结构设计信息，无法反向映射建筑设计模型，其转化过程是单向的；（2）从结构分析模型导出接口，从结构设计模型中提取结构分析模型，并进行结构设计与分析；（3）通过结构分析模型导入接口将结果集成至结构设计构件模型，进行施工图设计；（4）通过XML模型接口将结构设计模型转化成工程算量模型，分析并统计工程算量。
1.建筑设计模型转化为结构设计模型
当前，我国的建筑工程设计大多还是在图纸上进行的，仅能靠图元识别的方式获取建筑轴网和部分结构构件的定位，存在大量重复工作。IFC标准是国际通用的建筑数据描述标准，国际主流的建筑设计软件都可将建筑设计模型导出为IFC文件。
结构设计模型以几何模型为主，在从建筑设计模型到结构设计模型的转化过程中，对建筑设计模型结构构件的识别是关键工作。以IFC标准定义的模型，构件识别性高，构件间的关联关系也能保证其识别与转化。
2.结构设计模型转化为结构分析模型
结构分析是结构转化的重要环节。国际通用的结构有限元分析软件多采取公开的数据模型，该过程的实现难度并不算大。本次研究选择了ETABS软件，实现结构设计模型向ETABS模型的转化，并通过Access数据库将设计结果集成到原结构设计模型。其流程如下：
（1）通过ETABS到处结构将结构构件信息写入模型文件；（2）导入模型文件，并补充定义、施加荷载，分析并设计结构；（3）通过ETABS数据库接口将设计结果导入Access数据库；（4）通过ETABS结果导入接口关联构件配筋信息和对应结构构件，建立完整的施工图设计模型，用于施工图设计与工程算量分析。
3.结构施工图设计模型转化为工程算量模型
施工图设计模型应包括工程算量模型的所有信息。我国当前的三维图形算量软件大多不支持IFC国际数据交换标准，只能通过专用接口转换模型数据。本次研究选择当前应用较为广泛的GGJ2009广联达钢筋抽样软件，通过XML映射模型将结构施工图设计模型转化为工程算量模型。
XML语言可通过文档类型定义和模式定义来定义XML模型模板。其中，模式定义具有文档语法一致性好、数据声明方式灵活、可扩展性强的优点，因此，本次研究选择模式定义来定义XML模型模板。以钢筋混凝土梁的XML模式定义来讲，该梁模型的属性有：构件ID、构件几何信息、构件配筋信息、关联楼层信息等。构件几何信息主要包括起终点位置、截面信息等；构件配件信息主要包括箍筋信息、纵筋信息等。
通过XML模式定义模板的定义，可将结构设计模型输出为基于XML的工程算量模型，并导入GGJ2009等软件进行分析和统计。
四、系统测试
以3层钢筋混凝土框架为测试对象。测试流程如下：
（1）在RevitArchitecture2009建筑设计软件中建立测试对象模型，定义结构表面装饰面层及门窗、台阶、玻璃幕墙等，通过该软件的IFC导出接口将模型导出为IFC文件；（2）通过BIM-SDDS的IFC建筑模型转化接口实现建筑模型结构构件的提取，生成结构模型，转化后，模型以几何模型为主，也包括构件关联信息、结构材料信息等，通过ETABS模型文件导出接口生成ETABS模型文件；（3）定义荷载布置和结构约束，进行结构分析和设计，将设计结果导出至Access数据库，并通过BIM-SDDS的Access接口读取配筋信息，将其与结构构件相关联，形成结构设计信息模型，在BIM-SDDS系统中设计结构配筋，形成工程算量模型；（4）通过BIM-SDDS系统的XML模型导出接口，将工程算量模型导出至GGJ2009算量软件，分析钢筋算量，生成统计和报表。
为验证本模型转化方法的有效性和实用性，笔者另选择了4个设计模型进行相同测试，发现本模型使用的自动转化方法构件识别率和转化率均较高，构件规模增大时，对构件的识别仍十分有效。
五、建筑结构设计模式中的自动转化方式分析
在不同设计结构的应用中怎样实现信息模式的转化：
第一就要考虑怎样进行建筑结构设计，模型自动转化与数据信息的自动转化是必须要考虑到的一个重点，模型自动转化的中心部分就是怎样建立建筑结构设计的模型自动转化。要实现建筑结构设计和模型的自动转化，就要在建筑设计模型中的结构设计的基础上作出努力，以求达到这个效果。
第二就是要结合建筑结构的分析设计情况之后才开始进行建筑结构设计的自动转化，通过提取模型的各种不同的转化类型，从而达到实现建筑结构的分析与设计的目的。
第三在实现模型结构的自动转化情况下，以实现建筑结构设计为目的，促进建筑结构的全部的设计与分析。
结束语：
总的来说，想要全面的实现建筑结构设计中的模型自动转化，就必须对建筑结构设计进行进一步的改革，避免了建筑设计中许多的重复现象和浪费现象的出现，提高了建筑的质量，促进了建筑业的发展，具有很大的意义，起到了积极地作用。除此之外，有关于建筑结构设计的技术人员要积极的参加各种专业培训和技术学习，为了更好的完成结构设计工作，为了去弊存精。
参考文献：
[1]张旭磊.建筑结构设计中的模型自动转化方法[J]建筑科学与工程学报，2012（04）
[2]余海兵.有关建筑结构设计中的模型自动转化方法研究[J]河南普华建筑设计有限公司，2014（08）
[3]刘萍.建筑结构设计中模型自动转化方法浅谈[J]中国瑞林工程技术有限公司，2013（10）