基于BIM模型生成结构分析模型的方法、装置及设备与流程

本发明涉及计算机辅助设计，特别涉及一种基于bim模型生成结构分析模型的方法、装置及设备。

背景技术：

1、近年来，bim技术正在建筑工程领域的应用越来越广泛，也极大提高了建筑行业的效率，然而，现阶段bim技术还存在以下问题：由于bim模型是通过布尔连接的三维实体模型，而用于分析建筑结构的结构分析模型是有限元模型，两种模型的数据类型存在较大差异，难以直接转换，所以bim模型无法直接用于分析建筑结构的结构受力信息，随即造成了bim模型在建筑设计全生命周期中难以直接参与建筑结构模型的结构受力分析流程。

2、因此，如何基于bim模型自动生成用于分析bim模型中的建筑模型的结构受力信息的结构分析模型，成为了本领域技术人员亟需解决的技术问题。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种基于bim模型生成结构分析模型的方法、装置及设备，能够基于bim模型准确、灵活地生成结构分析模型。

2、根据本发明的一个方面，提供了一种基于bim模型生成结构分析模型的方法，所述方法包括：

3、从bim模型中解析出构成所述bim模型的建筑结构；

4、将所述建筑结构转化为用于表征所述建筑结构的几何特征的结构单元；

5、将所述bim模型中的各个建筑结构的构件连接关系转化为用于表征各个结构单元之间的单元连接关系的连接节点；

6、基于所述结构单元和所述连接节点生成用于分析所述bim模型的结构受力信息的结构分析模型。

7、可选的，所述将所述建筑结构转化为用于表征所述建筑结构的几何特征的结构单元，包括：

8、从所述建筑结构中获取柱构件，基于所述柱构件生成柱杆单元；

9、从所述建筑结构中获取墙构件，基于所述墙构件生成墙面单元；

10、从所述建筑结构中获取梁构件，基于所述梁构件生成梁杆单元；

11、从所述建筑结构中获取楼板构件，基于所述楼板构件生成楼板单元；

12、从所述建筑结构中获取洞口构件，基于所述洞构件生成洞口单元；

13、其中，所述结构单元包括柱杆单元、墙面单元、梁杆单元、楼板单元和洞口单元。

14、可选的，所述从所述建筑结构中获取柱构件，基于所述柱构件生成柱杆单元，包括：

15、获取所述柱构件在预设柱边界范围内存在的轴线交点并确定所述轴线交点的交点个数；其中，所述轴线交点是所述柱构件与所述bim模型中的轴线的交点；

16、根据所述轴线交点和所述交点个数得到与所述柱构件对应的柱杆单元的柱杆单元水平定位点；

17、获取所述柱构件的柱高，并从所述bim模型中解析出所述柱构件的所在楼层的楼层标高，根据所述柱构件的柱高和所述楼层标高获取与所述柱构件对应的柱杆单元的柱杆单元竖直标高；

18、根据所述柱杆单元水平定位点和所述柱杆单元竖直标高生成与所述柱构件对应的柱杆单元。

19、可选的，所述根据所述轴线交点和所述交点个数得到与所述柱构件对应的柱杆单元的柱杆单元水平定位点，包括：

20、当所述交点个数为零时，判断是否存在穿过所述柱构件的轴线，若是，则基于所述柱构件的柱中心点和所述轴线得到与所述柱构件对应的柱杆单元的柱杆单元水平定位点，若否，则将所述柱中心点作为与所述柱构件对应的柱杆单元的柱杆单元水平定位点；

21、当所述交点个数为一时，将所述轴线交点作为与所述柱构件对应的柱杆单元的柱杆单元水平定位点；

22、当所述交点个数大于一时，确定所述柱构件内部的内部轴线交点和内部交点个数，并基于所述内部轴线交点和所述内部交点个数得到与所述柱构件对应的柱杆单元的柱杆单元水平定位点。

23、可选的，所述基于所述柱构件的柱中心点和所述轴线得到与所述柱构件对应的柱杆单元的柱杆单元水平定位点，包括：

24、从所述柱中心点到所述轴线做垂线，以得到与所述轴线的垂线交点；

25、当所述垂线交点的交点个数为一时，将所述垂线交点作为与所述柱构件对应的柱杆单元的柱杆单元水平定位点；

26、当所述垂线交点的交点个数大于一时，判断所述bim模型中是否存在与所述柱构件相接的墙构件，若是，则将所述墙构件的预设墙面边界范围内的垂线交点作为与所述柱构件对应的柱杆单元的柱杆单元水平定位点，若否，则将距离所述柱中心点距离最近的垂线交点作为与所述柱构件对应的柱杆单元的柱杆单元水平定位点。

27、可选的，所述当所述交点个数大于一时，确定所述柱构件内部的内部轴线交点和内部交点个数，并基于所述内部轴线交点和所述内部交点个数得到与所述柱构件对应的柱杆单元的柱杆单元水平定位点，包括：

28、当所述柱构件内部存在一个内部轴线交点时，将所述内部轴线交点作为与所述柱构件对应的柱杆单元的柱杆单元水平定位点；

29、当所述柱构件内部存在一个以上内部轴线交点时，判断所述柱构件是否与所述bim模型中的墙构件连接，若是，则将所述柱构件与所述墙构件进行连接的墙柱节点作为与所述柱构件对应的柱杆单元的柱杆单元水平定位点，若否，则将距离所述柱构件的柱中心点的距离最小的内部轴线交点作为与所述柱构件对应的柱杆单元的柱杆单元水平定位点。

30、可选的，所述根据所述柱构件的柱高和所述楼层标高获取与所述柱构件对应的柱杆单元的柱杆单元竖直标高，包括：

31、判断在所述柱构件的柱高内是否超过所述bim模型的楼层层高，若是，则按照楼层位置将所述柱构件打断为若干个柱杆单元，若否，则标定所述柱构件对应一个柱杆单元；

32、计算每个柱杆单元对应的柱构件的顶高与楼层顶部标高的差值，并将所述差值作为所述柱杆单元的终点偏移数值；其中，所述楼层标高包括所述楼层顶部标高；

33、计算每个柱杆单元对应的柱构件的底高与楼层底部标高的差值，并将所述差值作为所述柱杆单元的起点偏移数值；其中，所述楼层标高包括所述楼层底部标高；

34、基于所述终点偏移数值和所述起点偏移数值计算得到所述柱杆单元的柱杆单元竖直标高。

35、可选的，在所述将所述建筑结构转化为用于表征所述建筑结构的几何特征的结构单元之后，所述方法还包括：

36、根据所述柱构件的柱中心点与所述bim模型中的轴线交点的位置关系计算得到所述柱构件的偏轴偏心数值和延轴偏心数值；

37、从所述bim模型中解析得到所述柱构件的构件类型、材料信息、截面类型和截面尺寸；

38、将所述构件类型、所述偏轴偏心数值、所述延轴偏心数值、所述材料信息、所述截面类型和所述截面尺寸添加到与所述柱构件对应的柱杆单元的属性信息中。

39、为了实现上述目的，本发明还提供一种基于bim模型生成结构分析模型的装置，所述装置包括：

40、解析模块，用于从bim模型中解析出构成所述bim模型的建筑结构；

41、转化模块，用于将所述建筑结构转化为用于表征所述建筑结构的几何特征的结构单元；

42、连接模块，用于将所述bim模型中的各个建筑结构的构件连接关系转化为用于表征各个结构单元之间的单元连接关系的连接节点；

43、生成模块，用于基于所述结构单元和所述连接节点生成用于分析所述bim模型的结构受力信息的结构分析模型。

44、为了实现上述目的，本发明还提供一种计算机设备，该计算机设备具体包括：存储器、处理器以及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述介绍的基于bim模型生成结构分析模型的方法的步骤。

45、为了实现上述目的，本发明还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述介绍的基于bim模型生成结构分析模型的方法的步骤。

46、本发明提供的基于bim模型生成结构分析模型的方法、装置、设备及可读存储介质，通过从bim模型中提取建筑结构，将建筑结构中的每个建筑构件均按照预设转化规则转化为结构单元，保证了建筑结构的完整性、无丢失，在分析柱构件、墙构件、梁构件、楼板构件和洞口构件之间的连接关系时，基于业务规则提取连接节点，不仅仅局限在建筑结构之间具有布尔连接的建筑节点，还包含连续梁、跨层柱、跨层墙等构件打断后得到的连接节点，使得结构单元间的连接关系准确度更高，连接节点的确定更详细准确，在执行属性继承的过程中，分析计算得到了建筑结构和结构单元之间的定位偏差数值，转化为结构单元的偏心数值信息，使得模型转换的精度更高，因此，基于bim模型生成结构分析模型的速度更快、准确度更高、以便于设计师根据结构分析模型的数据直接分析结构单元之间的结构受力信息，提高了结构分析效率。