钢结构分析、设计阶段是整个钢结构BIM信息流的源头，该阶段产生的分析信息直接影响到下游包括施工、制造、维护等各个环节信息流的产生与集成；同时，钢结构BIM的实体模型是建筑信息模型的核心，对钢结构BIM实体模型中的杆件实体增加、删除或修改后，需要对整个钢结构体系以及所有结构构件进行重新计算与校核；因此，钢结构BIM需要集成分析信息，实现钢结构BIM的三维实体模型与分析模型实时、一致性的双向关联。本章讨论轻钢门式刚架、重钢厂房以及多高层钢框架结构BIM结构图形元素中均具有的杆件系统分析信息的集成方法。

完成整个分析信息集成策略需要进行的主要工作为：

1、钢结构BIM软件集成分析信息功能模块的数据结构与总体框架；

2、基于分析模型智能化数字建造钢结构BIM实体模型的核心算法与实现方法；

3、基于钢结构BIM实体模型，进行其几何信息相关调整，然后抽象出“物理模型”，并对物理模型中的节点及有限单元进行编号的核心算法与程序实现；

4、物理模型荷载等其它分析信息定义、显示与查询功能的算法与实现；

5、基于物理模型的分析信息的存储与管理的核心算法；主要工作流程为将实体模型与物理模型中的分析信息按照钢结构分析设计一体化软件3D3S的数据格式写入文本文档，以便结构的重新分析与设计。

本人的主要工作为除第4条物理模型荷载等其它分析信息定义、显示与查询功能的算法与实现以外的其它所有工作，详细内容分别在下文陈述。研究了基于钢结构有限元分析信息，提取其中的几何信息，然后辅以相关的真实杆件相对于其分析模型中有限单元的位置调整，智能化、自动化数字建造钢结构BIM“所见即所得”的钢结构BIM实体模型的实现技术；同时针对由钢结构BIM软件结构图形元素数字建造的BIM实体模型，研究了从钢结构BIM实体模型自动生成用于有限元分析、结构设计的分析模型的信息的传递策略，构建了“物理模型”这一两者之间分析信息传输的桥梁，为软件架构思想层次的创新；在钢结构BIM实体模型中，辅以从实际结构到分析模型必需的结构几何信息调整，抽象出具有节点和有限元编号的物理模型，然后基于物理模型定义荷载等其它分析信息，最后按照钢结构分析设计一体化软件3D3S的数据格式将所有信息写入文本文档，完成钢结构BIM实体模型到分析模型的数据接口。通过读入该文木文档，可以在3D3S软件中进行基于该钢结构BIM实体模型的分析模型的自动生成、分析、校核以及结构设计等工作流程，由于3D3S还能实现与ANSYS、SAP、MIDAS等通用有限元软件的数据接口与分析信息共享，从而真正实现了钢结构BIM的实体模型与分析模型实时、一致性的双向关联。分析模型、实体模型与物理模型的定义如下。

分析模型：是指用于钢结构有限元分析、结构设计、规范校核的有限元模型，其中必要的信息为有限单元编号信息、节点编号信息、约束信息以及荷载信息等。

实体模型：指第三章中钢结构BIM的三维几何模型，为钢结构BIM三维可视化几何信息的载体。

物理模型：基于钢结构BIM实体模型抽象出的线条模型。它通过将BIM实体模型进行几何信息调整，提取几何信息调整后实体模型的轴线，然后自动创建节点与有限单元（杆件打断），进行编号，并自动获得实体模型中既有的杆件的单元释放信息等。基于抽象出的物理模型可以进行结构荷载信息及其它相关分析信息的定义，并可以按照既有分析软件3D3S的数据格式，将所有分析信息写入文本文档。需要注意的是：钢结构BIM软件中物理模型不能直接进行有限元计算。

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