Revit在体型复杂结构设计中的应用初探.doc

1、Revit 在体型复杂结构设计中的应用初探摘要 结合 Revit 在 2 个体型复杂的项目中的应用深度差异，对比三维结构设计和传统二维平面设计的差异，阐述了在体型复杂项目中三维设计的优势和平面设计的不足。 关键词 Revit 体型复杂结构 结构设计 0 前言 建筑信息化模型设计在国内如火如荼的展开，各大设计公司均投入大量的精力去探索这一新的设计理念设计技术。由于其理念与常规二维设计不同，加之目前国内尚无三维出图规范，因此其在设计中的普及推广相对缓慢。但其在建筑设计中的巨大优势及潜力却是不容忽视的。本文结合两个具体工程项目，概述目前主流三维设计软件 Revit 在结构设计中的应用，并围绕项目简要

2、对比二维与三维设计的优劣。 1 Revit 在逸彩生鲜超市中的应用 1.1 项目简介 逸彩生鲜超市位于广州市芳村大道珠江大桥边，是一个地景式建筑，共有 2 个塔楼，通过一钢连廊连接，塔楼层数为 23 层。图 1 所示为塔楼 1 的建筑三维效果图，塔楼 1 的屋面和靠近钢连廊的三个侧面均为斜墙，且在塔楼的左侧和前侧建筑专业均要求为 1 根柱支撑厚板的大挑板效果。 结构考虑塔楼 1 中斜墙对结构刚度的贡献，采用斜面来模拟斜墙，采用带柱帽的钢管混凝土柱承托厚板来实现大挑板效果；考虑到钢管混凝土柱的为孤立的角柱，地震作用效应较大，结构在厚板中衬以型钢加强对钢管混凝土柱的拉结，以实现多道防线。 屋面采用

3、厚板的结构形式，板厚 250。由于屋面斜板中部无支撑梁，且开有较长的洞口，结构每隔一定距离就设置一道暗梁来对板进行加强。结构在计算分析中按实际考虑屋面板的弯折效应，在 ETABS 软件中采用壳单元模拟。计算表明洞口之间的暗梁，板面的弯折以及周边的墙梁对形成楼盖的整体性有很好的效果。塔楼 1 的结构平面布置图如图 2 所示。图 3 所示为塔楼 2 的建筑三维效果图。塔楼 2 靠近钢连廊的位置的首层墙面，和塔楼 2 正前方的首层墙面也均为斜面。由于这些墙面的坡度较大，且结构的主体框架为单品框架，因此结构在计算分析时，也考虑了这些斜墙对整个结构影响，以斜面来模拟这些斜墙。图 4 所示为塔楼 2 的结

4、构平面布置图。 图 1 塔楼 1 的建筑三维效果图 图 3 塔楼 2 的建筑三维效果图 图 2 塔楼 1 的结构平面图 图 4 塔楼 2 的结构平面图 1.2 项目设计开展 项目组中建筑专业采用全三维 Revit 设计，结构专业在该项目中仅配合墙柱，图纸设计仍采用 AutoCAD 平面设计。建设单位对该项目的工期要求较短，图纸设计完毕之后立即安排了图纸审查报审施工。 （一）塔楼 1 的二层板在楼梯位置的厚度问题 建筑专业在二层板底（楼梯顶）的位置为结构专业预留的为 350 高的梁和 100 厚的板，如图 5 所示。而结构在二层该位置采用的是 350 厚的厚板，两专业间虽有口头沟通，但结构并没有

5、建立三维 Revit 模型，建筑专业在设计过程中仍按照常规的梁板结构去考虑。 （二）塔楼 1 的屋面洞口开设问题 塔楼 1 的屋面洞口的开设，建筑专业原本要求是一条通长的洞口，然后在洞口上安装采光玻璃如图 6 所示。经协商结构专业在洞口中部设置两道暗梁，同样结构专业未将实际的 Revit 三维模型提供给建筑核对暗梁的设置。 （三）塔楼 2 的三跑楼梯问题 施工前，现场工程师发现塔楼 2 在二层至三层楼面间的一个三跑楼梯净高不足。结构在平面设计过程中忽略了该楼梯的净高问题，建筑专业无结构的模型也无法核对该位置的楼梯净高，最终导致该位置的梁高过高，使得楼梯的净高不满足要求。 图 5 塔楼 1 楼梯

6、位置剖面图 图 6 塔楼 1 的屋面开洞示意图 2 Revit 在时代南沙会所中的应用 时代南沙会所位于广州市南沙区，为一地景式建筑。该结构主体高度为 15.9m，局部有三层，主体结构采用混凝土框架结构，部分大跨度的屋盖采用钢结构。 该项目为一境内外合作项目，方案方结合地势高低、功能的区划以及人流的导向，将各层的屋面设计成为人流导向的斜坡面，如图 7 所示。大量存在的斜坡面，复杂多变的板面标高，以及尚未敲定的幕墙方案等等，都给设计工作带来了极大的挑战。 图 7 会所三维建筑模型 该项目的设计总负责人，在项目初期就要求各专业必须均才用三维设计来完成这样复杂的工程。结构专业在初模时配合完成了墙柱的

7、布置，并根据建筑需要进行了柱位的调整。随后结构根据建筑功能需要先在AutoCAD 中大致布置梁格，调整结构板面标高，然后将 AutoCAD 文件导入到 Revit 中辅助结构模型的建立。达到中模后，将结构与建筑相互引用，让软件自动审核。审核发现了诸多结构与建筑要求不符的地方。 3 复杂项目常规二维设计的局限 通过参与以上两个体型复杂的结构项目的设计发现，传统的二维设计对于体型的公共项目的设计存在一定的局限性。 首先二维平面设计不形象不直观。设计人员往往要对着平面图纸研究很久，才能够理解清楚建筑各个部位的空间关系。某些特殊位置的标高、楼板的弯折问题等，设计人员很难能够仅凭在头脑中想象就能搞清楚这

8、些位置的相互关系。而这些问题在 Revit 三维模型中可以很容易很直观的看出。 其次常规二维设计的信息化程度较低。在二维图纸中，我们通常用双虚线表示梁，点击梁线的属性，仅有线条的信息。在 Revit 三维模型中，从视觉角度去看，梁在平面中是双线表示，在三维模型中是实体形态。 4 三维结构设计的优势 三维设计巧妙的解决了二维平面设计的存在的一些问题，凸显了其优势。除此之外，对结构还有诸多其他的帮助。 可以帮助结构专业识别短柱。三维模型形象直观，可以很容易的直接从模型中找出存在的短柱和长细比较大的柱子。 帮助控制结构的梁高梁位、检查碰撞。结构在三维模型中，直接将建筑模型引入，根据建筑的吊顶，机电管

9、线等可以很容易的发现高度过大的梁，对于楼梯位置尤为有效。 5 前景 国外许多计算软件已经同 Revit 有了借口，国内的盈建科、广厦也紧跟其步伐开发了接口程序。在理论上，由计算直接导入到 Revit 中进行三维图纸设计已经完全可行。Revit 也可以导入到某些程序中直接进行计算，即由 Revit 到结构计算也是可行的。相信随着软件的完善、更多的软件接口程序的开发，以及三维图纸标准的建立，设计行业可以跳过二维设计，三维设计将成为行业主流设计方法。 6 结论 本文结合逸彩生鲜超市和时代南沙会所这两个项目，说明了 Revit在三维结构设计中的巨大优势，尤其是在体型复杂的公共项目中。不仅可以帮助结构解决一些专业内部的问题，而且可以形象的同其他专业之间进行配合，提高设计效率和准确性。