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钢结构BIM软件信息集成技术的研究现状主要分为两个部分详细论述:一是钢结构BIM三维可视化信息、制造业信息以及分析信息相关文献的研究现状综述;二是上述国际BIM软件以及国内既有软件研发的现状综述。
(一)钢结构BIM实体模型的三维表示研究现状
几乎所有的文献,不论是钢结构专业的还是计算机专业的,都把用计算机建立的三维模型分为三类:线框模型、表面模型和实体模型。
线框模型是一个设计对象的空间框架,完全用线条来表现实体,线框模型能够反应一定的空间效果,但它表示的建筑体量比实际的小到。表面模型如同一个用卡片纸封起来的空间模型,它能够消除隐线,接受着色等,不过没有质量属性,难以完成剖切计算]。实体模型是计算机三维技术中发展最快的部分,已经从基本几何体的组合运算发展到三维的曲面造型控制。实体造型的主要形成办法有边界集(B-Rep)、构造(Constructive Solid Geometry)、旋转与拉伸(Sweeps)、多叉树以及塑性变形(Primitive Instantiation)等73]。对钢结构BIM来说,实体模型的最大优点是可以进行剖切和布尔运算,因而它特别适合包括钢结构用钢量信息集成、施工图详图信息集成以及智能化、参数化数字建模工作。
在BIM实体模型理论研究方面,宣云干,刘永刚(2006)研究表明BIM的实体建模对处理对象的数据抽象,对象继承性,对象标识等方面具有很强的支持功能[l]。朱宁克,邹越(2008)认为BIM首先并最重要的是建立一个与客观世界相符合或者与设计者头脑预想的设计方案相符合的虚拟三维模型4]。赵和生(2001)研究认为,钢结构BIM实体模型与传统的结构分析模型有一定的不同。传统的结构分析模型主要用于结构体型的推敲及表现,而BIM实体模型除了这些功用外,还能够帮助钢结构进行结构方面的仿真计算,或是生成钢结构的施工图纸或明细表等。
在BIM实体模型的具体实现技术的研究方面,Tang-Hung Nguyen,Amr A.Oloufa,Khaled Nassar(2005)通过5种演绎算法研究建筑信息模型不同构件之间的几何以及拓扑关系]。Ghang Lee,Rafael Sacks,Charles M.Eastman
(2006)研究了一种基于符号特征的方法来描述预置混凝土结构构件的参数化实体模型的实现技术。
(二)基于模板技术的钢结构节点实体研究现状
美国国防部在1996年8月正式颁布了建模与仿真领域的通用高级体系结构(High Level Architecture,HLA),HLA中有一重要概念是对象模型模板(Object Model Templates,简称OMT),其宗旨在于对象的合理分类、对象属性和对象间信息交互的格式和内容进行定义的标准化描述,使建模过程走向标准化。模板概念已经广泛应用于各个系统的软件[64]。利用模板的概念,可以对系统的操作对象做出有效的组织,使数据结构合理简练,脉络清楚。田景成(2000)在他的博士论文中介绍了在Pdsoft钢结构设计软件中采用CAD模板技术的具体方法;游贤伦(2006)也独立地提出了基于表达式定义的钢结构节点设计的模板方法并在其软件系统中进行了应用。

文献论述了钢结构BIM集成制造业信息的三大好处:
1、重复使用BIM中分析信息,提高了工作效率,改进了制造质量;
2、可以在钢结构设计阶段就考虑“制造的简单性”,降低了项目总体成本;
3、BIM信息集成使得制造商与设计人员之间形成自然地信息反馈循环。
目前,钢结构BIM对制造业的信息集成主要体现在基于BIM的钢结构构件详图的自动绘制以及提供BIM与数控机床CNC的数据接口。熊卫兵(2007)研究了Stru-CAD在钢结构详图设计中的应用,介绍了Stru-CAD软件的钢结构构件详图信息集成方法。刘颖滨,田景成(2001)研究了针对钢结构节点详图的实用性自动标注策略,对钢结构BIM集成节点详图信息时涉及的一些问题进行了探讨,提出了分区标注的思想。
目前,没有任何文献研究钢结构BIM与制造业管理软件ERP数据接口以及包含ERP物料编码信息的构件详图绘制的课题。
目前,国内外均没有文献研究钢结构BIM分析信息集成方法。BIM分析信息集成的实现工作主要由国外结构BIM软件研发团队完成。

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