时间：2023-07-09 08:25:29
绪论：在寻找写作灵感吗？爱发表网为您精选了8篇建筑设计的定义，愿这些内容能够启迪您的思维，激发您的创作热情，欢迎您的阅读与分享！
关键词：建筑；钢结构；稳定性设计
中图分类号：TU391文献标识码： A
引言
钢结构在建筑工程当中应用的范围十分广泛，究其原因在于其拥有自重轻，高强度和工业化强度高的特点。自从国家将轻型钢结构住宅建筑通用体系的开发和应用列入到国家重点技术创新项目以来，建筑钢结构的发展取得了一定的成效。然而近年来由于地震等自然灾害的频繁发生，钢结构失去稳定而造成的事故也越来越多，对社会主义的经济建设造成了严重的危害，因此关于建筑钢的稳定结构设计越来越受到人们的关注。本文结合个人多年实践工作经验，就建筑钢的稳定结构设计优化展开探讨，希望能够引起广大学者的关注。
一、建筑钢结构的优点
1、钢结构材料的抗震性高
在工程建筑中所使用的钢结构主要是由钢板、冷加工的薄型钢板或是热轧型钢等材料制作而来的，所以与混凝土制成的结构相比具有重量轻、延展性强的优点。钢构件因其良好的延展性能、使得钢结构工程具有相对较高的抗震性。
2、钢结构材料的精确度高
对于大跨度的建筑，常常采用钢结构构件，因为这种材料的结构具有较高的韧性和可塑性。如果在建筑的过程中需要较高的稳定性，那么就更应该采用这种钢结构，因为这种材料在一定范围内的应力幅度具有很强的弹性，所以如果建筑需要非常精确的施工，那么这种钢建筑在受力的情况下与工程建筑的力学计算方法比较符合，与混凝土结构相比更加精确，所以可以被广泛使用。
3、钢结构的建筑施工简便
建筑钢结构的制作过程及方法比较简便。钢材的强度和密度均比混凝土大，但在相同跨度且承受相同荷载的情况下，钢结构构件比混凝土构件的总重量要轻很多，使用钢结构建筑将有利于降低材料的运输及吊装成本。
由于钢结构构件标准化，有利于大批量的工业化生产，在工厂内标准化制作完成后现场拼接安装，将会很大程度上提高建筑的施工速度。同时，相对于混凝土结构施工中的钢筋绑扎、支模板、混凝土浇筑、养护等复杂的施工工艺来讲，钢结构建筑施工过程明显体现出了简便、效率高等优点。
二、钢结构的不足
钢材结构凭借着其自身独特的优越性被广泛的运用到土木建筑当中，近几年来运用钢结构来修建住宅的方式有效地推动了我国房地产建筑事业的发展，尤其是钢结构的使用过程拥有很强的环保型，符合我国可持续发展的需求，形成了良好的收益效果。然而钢材本身仍然存在着一定的局限性，比如说其耐腐蚀性和耐火性能都不高，这是因为钢结构在使用的过程当中需要采取严密的防护措施，所花费的成本要远远高于钢筋混凝土结构。尽管钢结构本身用以一定的耐热性能，但是如果在施工的过程当中温度达到了150℃时，就需要利用隔热层的方式来对其进行保护。再加上钢材结构没有耐火性能，因此对于重要的结构而言还需要配备相应的防火设备。由于钢材结构拥有很高的强度，因此其最终制造出来的构件往往都是薄壁的形式，并且横截面积比较小，受压时无法同时满足强度和稳定的要求。
三、建筑钢结构的稳定性设计分析
1、钢结构稳定性设计
目前钢结构设计多借助钢结构计算机软件进行结构受力计算，结构和构件的平面内强度及整体稳定计算可依靠程序自动完成，结构和构件的平面外强度及稳定计算，需要设计者另做分析、计算和设计。此时可将整个结构按标高分解成多个不同布置形式的结构体系，在不同的水平荷载作用下，进行结构体系的强度和稳定计算。
受弯钢构件的板件局部稳定有两种方式：一是以屈曲为承载能力的极限状态，并通过对板件宽厚比的限制，使之不在构件整体失效前屈曲；二是允许板件在构件整体失效前屈曲，并利用其屈曲后强度，构件的承载能力由局部屈曲后的有效截面确定。对于不考虑屈曲后强度的粱局部稳定，可对粱设置横向或纵向加劲肋，以解决粱的局部稳定问题，加劲肋按《钢结构设计规范》（GB50017-2003）规定设置；对于组合梁腹板考虑屈曲后强度的计算按《钢结构设计规范》（GB50017-2003）第4.4规定执行。
轴心受压构件和压弯构件局部稳定有两种方式：一是控制翼缘板自由外伸宽度与其厚度之比；二是控制腹板计算高度与其厚度之比。对于圆管截面的受压构件，应控制外径与壁厚之比，加劲肋按《钢结构设计规范》（GB50017-2003）第5.4规定设置。
2、稳定性设计所应坚持的原则与设计要点
在设计钢结构时，应综合考虑建筑具体实际情况以及在使用建筑过程中的要求，使设计完成的钢结构刚度、强度以及稳定性能都能符合标准。设计时，应在满足稳定性与强度要求的前提下，尽量节约钢材。减少使用钢材的目的在于将结构本身所具有重量减小，从而在出现较大负荷时，能够有效承载；在施工中，尽量缩短制造时间以及安装时间，从而便于维护以及运输钢结构，使总成本得以降低。此外，设计完成的钢结构应具备一定程度的审美价值，特别是在设计外露结构时，应注意结合建筑美学标准。
在设计钢结构时，要使其具备充足稳定性，则应注意以下设计要点。第一，在布置建筑钢结构的形式时，需要综合考量钢结构当中不同组成部分所要求的稳定性以及建筑整体性能等多项内容。目前在我国设计钢结构的稳定形式时，通常将平面体系范围作为设计的出发点，例如框架结构；所以在计算钢结构平面稳定的设计值时，应确保其与计算结构构件布置的方法相同，例如在计算前者时，应考虑到是否增加计算支撑构件受力强度等。第二，实际计算时的计算方法所依据的稳定设计简图应与计算结构稳定性水平所依据的简图保持一致。在一般情况下，分析框架所具有的稳定性水平以及分析框架结构的工作都比较粗糙，部分建筑工程甚至不进行该项工作，仅仅是计算框架柱设计时的稳定值[4]。因为计算杆件稳定值时所依据的模型，均为假设模型或简化模型，所以为了确保计算钢结构的稳定值符合要求，则应使计算方法所依据的稳定设计简图应与计算结构稳定性水平所依据的简图保持相同。
3、稳定性设计的过程中不应忽视的问题
在设计住宅的钢结构时，应注意钢结构类型的住宅分为多层住宅与低层住宅两种，别墅为低层住宅，而公寓则为多层住宅。相关标准中提出，钢结构类型的住宅宜控制在12层以下，以满足抗压以及抗震要求。布置钢结构时的规则性会对住宅建成后的抗震性能造成影响，所以，在布置钢结构平面时，应尽量做到对称与规则，避免在出现地震时，遭到较大的破坏。
当前，计算机设计软件技术得到了较快的发展，因此，可以在设计钢结构时，应用计算机作为辅助工具，并在计算机的帮助下完成整体稳定以及平面构件强度的计算；设计人员则只需计算结构稳定水平以及结构强度。
要使钢构件受弯部分的板件维持在稳定状态，则可以采用以下方法。其一，对板件的厚度与宽度的比值进行控制，从而使板件在屈曲时承载的能力达到极限，避免在钢构件出现整体失效之前，板件就已经出现了屈曲现象，其二，如钢构件出现整体失效之前，板件就已经发生了屈曲现象，则应利用屈曲强度来增强构件承载的能力。对翼缘板的厚度与其外伸自由宽度两者的比值加以控制，或对腹板的厚度与其计算高度两者的比值加以控制，都能够有效维护压弯构件以及受压轴心构件的稳定；当钢结构中的受力构件是一种圆管截面时，那么就应对其壁厚与外径之比进行控制。
结束语
本文就建筑钢稳定结构设计优化问题展开探讨，具体的分析了建筑钢结构，介绍了钢结构的材料优势极其不足，并在此基础上提出了建筑钢的稳定结构设计，从钢结构稳定性的概念入手，总结出钢结构稳定性设计的要点和注意事项。然而由于个人所学知识以及阅历的局限性，并未能够做到面面俱到，希望能够凭借本文引起广大学者的关注。
参考文献
【关键词】建筑钢结构；稳定性；设计
因为钢结构具有强度高以及自重轻等优点，所以在我国的建筑工程建设项目当中，钢结构已经被广泛应用，并随着相关体系的建立与重点项目的开发，钢结构已经获得了一定的发展[1]。但是，近年来发现因为建筑钢结构稳定性不强的原因而引发的安全事故变得越来越多，造成了恶劣影响；所以研究建筑钢结构的稳定性设计具有重要意义，本文就此问题进行了简单的探讨。
1.建筑项目当中钢结构存在的缺陷
由于钢结构具有独特优势，因此在土木建筑工程项目当中运用钢结构也能得到较好的收益，但是在长期实践中发现钢结构也存在一定缺陷，主要表现如下。首先，钢材本身存在着不足，如在耐火性能以及耐腐蚀性能方面，钢材的耐受能力均不高；因此，在建筑项目运用钢结构时，需要对其进行严密防护，这样一来就需要花费较高的成本[2]。其次，在耐热性能方面，钢结构虽然具有一定耐受能力，但是如果对其进行施工时，温度已经达到150摄氏度，则已经超过钢结构耐受的能力，进而导致其出现变形等不良状况，因此需要将隔热层作为保护手段；另外，钢结构不具备耐火性能，在重要的建筑结构当中，还需要对钢结构进行防火保护，以免发生意外。再次，钢结构的强度虽然很高，但是由钢结构所制造的构件却不具备太高的强度，这是因为钢结构的构件通常以薄壁形式出现，构件的横截面积也相对较小，在施工中受到较大负荷的情况下，稳定要求以及强度要求都比较难以满足。
2.建筑钢结构的稳定性设计分析
2.1关于稳定性设计
因为钢结构构件强度无法达到标准，且容易出现失稳现象，进而破坏建筑结构。在这里的稳定与强度并不是同一个范畴的概念，强度指的是应力方面的问题[3]。具体而言，就是指处于平衡稳定状态下的单个构件或整个钢结构，承受荷载时其最大应力是否已经比建筑材料最大的强度更大，其极限强度为钢结构的屈服点；稳定则是指变形方面的问题，钢结构当中的构件内部所承受的抵抗力与外部所承受的荷载两者是不平衡的，稳定性设计的关键在于在不平衡的受力当中，寻在一个相对平衡的契合点，以避免钢结构发生急剧变形，造成失稳，进而破坏建筑结构。
2.2稳定性设计所应坚持的原则与设计要点
在设计钢结构时，应综合考虑建筑具体实际情况以及在使用建筑过程中的要求，使设计完成的钢结构刚度、强度以及稳定性能都能符合标准。设计时，应在满足稳定性与强度要求的前提下，尽量节约钢材。减少使用钢材的目的在于将结构本身所具有重量减小，从而在出现较大负荷时，能够有效承载；在施工中，尽量缩短制造时间以及安装时间，从而便于维护以及运输钢结构，使总成本得以降低。此外，设计完成的钢结构应具备一定程度的审美价值，特别是在设计外露结构时，应注意结合建筑美学标准。
在设计钢结构时，要使其具备充足稳定性，则应注意以下设计要点。第一，在布置建筑钢结构的形式时，需要综合考量钢结构当中不同组成部分所要求的稳定性以及建筑整体性能等多项内容。目前在我国设计钢结构的稳定形式时，通常将平面体系范围作为设计的出发点，例如框架结构；所以在计算钢结构平面稳定的设计值时，应确保其与计算结构构件布置的方法相同，例如在计算前者时，应考虑到是否增加计算支撑构件受力强度等。第二，实际计算时的计算方法所依据的稳定设计简图应与计算结构稳定性水平所依据的简图保持一致。在一般情况下，分析框架所具有的稳定性水平以及分析框架结构的工作都比较粗糙，部分建筑工程甚至不进行该项工作，仅仅是计算框架柱设计时的稳定值[4]。因为计算杆件稳定值时所依据的模型，均为假设模型或简化模型，所以为了确保计算钢结构的稳定值符合要求，则应使计算方法所依据的稳定设计简图应与计算结构稳定性水平所依据的简图保持相同。
2.3稳定性设计的过程中不应忽视的问题
在设计住宅的钢结构时，应注意钢结构类型的住宅分为多层住宅与低层住宅两种，别墅为低层住宅，而公寓则为多层住宅。相关标准中提出，钢结构类型的住宅宜控制在12层以下，以满足抗压以及抗震要求。布置钢结构时的规则性会对住宅建成后的抗震性能造成影响，所以，在布置钢结构平面时，应尽量做到对称与规则，避免在出现地震时，遭到较大的破坏。
当前，计算机设计软件技术得到了较快的发展，因此，可以在设计钢结构时，应用计算机作为辅助工具，并在计算机的帮助下完成整体稳定以及平面构件强度的计算；设计人员则只需计算结构稳定水平以及结构强度[5]。因此计算机的介入使得稳定性设计过程变得相对方便，工作效率也得以提高。
要使钢构件受弯部分的板件维持在稳定状态，则可以采用以下方法。其一，对板件的厚度与宽度的比值进行控制，从而使板件在屈曲时承载的能力达到极限，避免在钢构件出现整体失效之前，板件就已经出现了屈曲现象，其二，如钢构件出现整体失效之前，板件就已经发生了屈曲现象，则应利用屈曲强度来增强构件承载的能力。
对翼缘板的厚度与其外伸自由宽度两者的比值加以控制，或对腹板的厚度与其计算高度两者的比值加以控制，都能够有效维护压弯构件以及受压轴心构件的稳定；当钢结构中的受力构件是一种圆管截面时，那么就应对其壁厚与外径之比进行控制。
3.结语
综上所述，建筑钢结构虽然具有着不可比拟的优势，但是在使用的过程中，仍然存在着某些不足。笔者将多年的工作经验作为分析基础，简要讨论了提高钢结构的稳定性方法，及优化设计钢结构。在优化设计钢结构的过程中，笔者也提出了相关的注意事项，希望对相关设计人员能够有所帮助。
参考文献
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[2]王志军.高层住宅钢结构的设计流程及应注意的问题[J].中小企业管理与科技（上旬刊），2010，24（14）：635-636
[3]周桓，刘冰.浅析建筑钢结构的施工与质量控制措施[J].黑龙江科技信息，2009，25（36）：1054-1055
关键词: 通信铁塔；已有建筑物；加建
中图分类号：S611 文献标识码：A 文章编号：
随着移动通信事业的迅猛发展, 越来越多的基站都需建设在繁华的市区内, 对于移动通信, 信号传输都是直线传播的, 中间如果有阻挡, 会令信号严重衰减, 而城市中的建筑物高度越来越大, 这就要求天线的支撑物越来越高, 必须超越其周围建筑物的高度, 但是在城区已很难找到一块空旷的地面用来建造作为天线支撑物的铁塔。于是在已有建筑物的屋顶上加建通信铁塔, 利用建筑物的高度, 成为了解决上述问题的一个较好方法。
在屋顶上架设通信铁塔, 在技术上和经济上均有明显的优势, 主要有以下方面:
⑴降低基础造价。由于屋顶上铁塔高度低于地面塔, 因此在风荷载、 地震荷载的作用下, 产生的塔脚内力明显小于地面塔, 相应地可大幅降低基础造价, 且屋顶上的铁塔可充分利用塔下建筑物的自身重量, 从而满足铁塔的抗拔要求。
⑵ 节约钢材用量。铁塔随着高度增大, 其钢材用量将大幅增加, 以一座 40m高的地面塔为例, 其重量约为 14～ 15t, 而相同条件下一座 20m高的加建在建筑物上的 20m铁塔的重量仅为 5～ 6t。⑷ 减小结构位移变形。 地面塔属柔性高耸钢结构, 塔顶位移变形相对较大, 而屋顶铁塔的下部建筑物通常采用刚度较大的框架或框剪结构, 且屋顶铁塔本身的高度也不大, 因此在风荷载作用下的塔顶位移变形将明显减小, 可确保通信质量。
⑶节约建筑用地。常规的地面铁塔塔脚根开尺寸(即基础间距离)约为铁塔高度的 1 6~1 /8, 再考虑基础尺寸、 与原有建筑物的距离限制等因素, 征地面积往往在 100m2以上, 而在已有建筑物上加建铁塔就不需要进行征地。
2 屋顶加建铁塔的可行性判断
屋顶加建铁塔结构近年已在全国各地得到广泛应用, 根据 GB 50010- 2002《 混凝土结构设计规范》的规定, 未经技术鉴定或设计许可, 不得改变结构的用途, 同时考虑到移动通信铁塔使用功能的重要性,在进行这类结构设计时, 必须谨慎对待、 综合考虑和科学分析, 对于此类加建工程, 在设计前期必须先进行最关键的可行性判断。
目前这类结构的初步可行性判断大多采用传统经验法即工程技术专家的经验判断, 主要以目视观察及定值法验算的形式进行评价。此法的优点是程序少、 成本低, 对于较易鉴定的建筑物(如结构刚度大、 实际使用荷载较小)的工程是可行的。但对于重要的建筑物则应采用集体鉴定法, 即利用现代检测手段和测试技术, 运用数学和数理统计理论, 经鉴定组集体鉴定。
传统经验法的流程主要有以下步骤:
⑴ 初步调查。
①包括: 收集并审阅拟建铁塔建筑物的原设计图纸和竣工图, 历次维修、 加固以及改造图纸, 以及工程地质报告, 事故处理报告, 竣工验收文件和检查、 观察记录等;②了解当时的施工条件和质量检测结果, 尤其需注意设计修改情况、 钢筋或水泥的代换情况以及是否出现施工问题等; ③通过图纸了解建筑物使用功能, 各楼层的设计恒、 活载标准值, 基础形式, 梁、 板、 柱的配筋情况等。
⑵ 现场查勘。可行性的判断绝对不能仅靠已有图纸上的信息, 还应进行现场观测, 将图纸与建筑物实物进行核对、 检查和分析, 获取必要的原始数据。许多建筑物在施工过程中可能有部分改动但并未反映在图纸上, 使用过程中其功能也可能发生较大变化。
通过现场观察, 还可以了解到建筑物的使用环境、 楼面活荷载情况是否与设计要求相一致。现场查勘应特别注意观察梁、 板、 柱、 墙体等是否出现裂缝, 判断是否属于结构性裂缝, 并分析其成因, 从而对建筑物的现状作出客观判断, 尤其应注意观察建筑物有无出现不均匀沉降现象。
⑶ 依据经验分析加以必要的定值验算, 对建筑物加建铁塔的可行性进行初步判断。仅凭设计人员的经验判断可行, 而实际操作不可行, 就会给后续工作带来不必要的损失, 如果不经过必要的科学论证而轻易否定, 也会给建设单位选址带来较大的困难。
定值验算的具体步骤如下:
①通过初步调查和现场查勘获取的资料, 重新建立原建筑物的三维空间结构模型, 将原设计确定的各种荷载施加在计算模型上, 同时将通信铁塔各种最不利组合的塔脚力以附加荷载的形式作用在建筑物相应的结构构件上。
② 通过专业软件建立通信铁塔的三维空间结构模型, 计算铁塔在风荷载、 地震荷载及活荷载等作用下对建筑物所施加的拉力、 压力、 剪力和弯矩, 建模时应充分考虑建筑物与铁塔间的动力作用。
③ 在初步判断可行后, 根据现场实际情况, 考虑铁塔与已有建筑物的连接、 锚固的可能性和可靠性, 确保能将铁塔荷载安全地传递给结构主要构件。
④通过计算分析考虑了铁塔附加荷载的模型,验算建筑物的主要结构构件(如基础、 梁、 柱、 墙等)的尺寸、 配筋等是否仍可满足要求, 同时也须验算结构各种主要构件的变形是否超过了规范要求。
3 屋顶铁塔的布置原则
通过加建铁塔在屋顶平面的合理布置, 可使铁塔对塔下建筑物的影响减至最小, 具体原则如下
⑴ 尽量不将铁塔布置在建筑物的角柱、 边柱上,而宜设置在中柱上。
⑵ 拟加建通信铁塔的建筑物, 其结构平面应尽量均匀对称,铁塔在建筑物的平面位置也应尽量对称布置, 铁塔质量中心应尽量接近建筑物抗侧力结构的刚度中心,以避免建筑物在地震时发生扭转效应。
⑶ 如现场条件允许, 则应尽量扩大铁塔的根开。铁塔在塔高相同的情况下, 塔脚根开距离越大则塔脚的作用力越小。根据经验, 加大铁塔的根开, 虽然腹杆用料稍多, 但整个塔的材料则增加不多, 对减少塔脚的力有很多好处, 也便于将力传给更多的柱子。
⑷ 铁塔的形状应与建筑物的结构布置相互协调, 且使铁塔的塔脚力尽量传递给更多的柱子, 以免过于集中的塔脚力使建筑物的部分柱子产生过大的轴向压力与变形。
⑸ 如建筑物的结构刚度较差, 在加建铁塔的水平力作用下顶点位移可能过大, 可在铁塔下的结构平面内, 局部增加剪力墙或钢支撑, 以增大此部位的结构刚度。
4 地震荷载计算分析
在地震灾区, 通信是抢险救灾的必要手段, 因此通信铁塔要求比一般建(构)筑物具有更强的抗震能力。建筑物上加建铁塔的地震力计算与独立铁塔的计算有所不同, 它不仅与铁塔的自身性能有关, 而且与建筑物的抗震性能有关, 历次地震震害标明, 地震作用下屋顶上的铁塔地震反应强烈, 即使在主体结构无震害或震害很轻的情况下, 铁塔也会发生较严重的破坏, 产生显著的“ 鞭梢效应” , 因此应对铁塔在地震作用下的反应作出必要的验算。
由于铁塔属于柔性的高耸结构, 在进行建筑物顶的铁塔抗震设计时, 不可采用类似于屋顶楼梯间、天面水箱的计算方法, 简单地将铁塔视为突出屋面的一个质点, 再乘以一个地震效应增大系数。根据 GB 50011- 2001《 建筑抗震设计规范》 的相关规定, 对于屋面上加建的铁塔, 抗震设计时应采用楼面反应谱计算方法。采用第二代楼面谱计算, 可综合考虑铁塔与建筑物的质量比、 谐振、 阻尼比不同性等因素, 反映出铁塔与建筑物的相互动力作用, 从而较为准确地计算出屋顶铁塔的地震效应。采用此法时, 铁塔受到的水平地震作用力可按下式计算:F=g h b sG ⑵式中: F 为沿最不利方向作用于铁塔的水平地震力标准值; g为铁塔结构功能系数, 反映铁塔的重要性;h 为铁塔结构类别系数, 反映铁塔的动力特性对地震反应的影响; b s 为铁塔的楼面反应谱值, 取决于设防烈度、 场地条件、 铁塔与建筑物之间的周期比、 质量比和阻尼, 以及铁塔在建筑物的支撑位置、 数量和连接性质等; G为铁塔的重力。
5 风荷载计算分析
铁塔属于高耸结构, 受风荷载作用的影响很大,因而产生的塔脚作用力对建筑物的影响也大。 而建筑物由于风力作用, 反作用于铁塔的影响则较小, 因此铁塔本身风荷载计算可以按照规范独立计算, 然后将塔脚力按风荷载的形式作用于建筑物的顶部, 再对建筑物进行复核。
铁塔本身应采用专门的三维结构计算软件, 通过建立空间半刚接半铰接结构体系模型进行计算。根据 GB 50009- 2001《 建筑结构荷载规范》 的规定,作用于铁塔构件表面的风荷载标准值按下式计算:w k =b zmmsw 0式中: w k为风荷载标准值( kN m2) ; b z为高度 z处的风振系数, 对于屋顶铁塔可取建筑物总高度; ms为铁塔构件的风荷载体形系数; w 0 为当地的基本风压值( kN m2)。根据规范的相关规定, 当铁塔的基本自振周期T1>0.25s 时, 风振系数 b z 将在 1.0 以上, 因此在进行建筑物上加建铁塔设计时, 应采取各种措施尽量控制铁塔的基本自振周期 T1≤0.25s, 以避免在风荷载的作用下产生风振现象。 若将铁塔结构简化为一悬臂结构, 则其基本自振周期可简化为 T1=2p , m k若想减小铁塔的自振周期, 可采用 2 种方法, 一是减少铁塔上天线平台的数量, 即相当于减小了上式中的 m值; 二是增大铁塔塔脚的根开, 即相当于增大了上式中的 k。
通过地震荷载计算, 并与风荷载、 活荷载等计算结果进行组合, 对塔身的各构件进行应力及变形的复核, 确保塔顶的位移变形不超过相关规范的限值要求, 并获取塔脚处的集中力, 可用于进行铁塔基础的设计。
6 结语
在设计阶段应采取合理布置通信铁塔在建筑物平面的位置、 优化铁塔塔身结构等措施, 尽量减小铁塔在风荷载、 地震荷载作用下产生的塔脚力, 也可在塔脚设计时采取一些耗能减震措施, 从而减小对已有建筑物的影响。在已有建筑物顶上加建通信铁塔, 由于通信铁塔在使用功能上的重要性, 在方案可行性判断阶段必须谨慎分析和科学验算, 充分考虑建筑物的安全。对于铁塔—建筑物结合体这种相对特殊的结构体系, 在铁塔抗震设计时应充分考虑已有建筑物对通信铁塔造成的地震效应放大作用, 从而准确计算铁塔的地震反应。
参 考 文 献
[ 1]赵西安. 带塔楼高层建筑在地震时的动力反应[ J] . 建筑结构学报, 1987( 4)
[ 2] 何益斌. 高层框架结构加设铁塔后抗震性能分析[ J] .特种结构, 1999( 1)
[ 3] 陈道政. 高楼顶钢结构塔楼的简化计算及设计建议[ J] .特种结构, 2004( 2)
关键词：湖北省建筑工程消耗量定额及统一基价表；冶金工业建设工程预算定额；基价；费用组成；区别
Abstract: this article is through the author's working practice of simple to 2003 "hubei province construction consumption quota and unity base price list" and 2001 "metallurgical industry construction project budget quota" basic price and cost composition a comparison.
Keywords: hubei province construction consumption quota and unity base price list, Metallurgical industry construction project budget quota; Basic price; Cost composition; Difference between
中图分类号： TE4 文献标识码：A 文章编号：2095-2104（2012）
鉴于冶建施工企业承接的工程多半是冶金厂房建筑安装工程,合同计价经常采用全统建筑安装定额地方基价表，缺项部分执行专业定额的方式，所以分析全统定额与专业定额之间的联系与区别对我们很有帮助，现根据我的工作实践简单的对2003年《湖北省建筑工程消耗量定额及统一基价表》(以下简称全统定额 )与2001年《冶金工业建设工程预算定额》(以下简称冶金定额)基价及费用组成做一下比较。
I、基价比较
《湖北省建筑工程消耗量定额及统一基价表》的基价组成是施工过程中耗费的构成工程实体和有助于工程形成的各项费用，包括人工费、材料费 、施工机械使用费和管理费。
《冶金工业建设工程预算定额》的基价组成是施工过程中耗费的构成工程实体和有助于工程形成的各项费用，包括人工费、材料费、施工机械使用费。
很明显的在定额基价中全统定额计取了管理费而冶金定额没有计取。这是两种定额在基价计取上的差异。
II、费用定额比较
2003年湖北省建筑安装工程费的组成
湖北省建筑安装工程费由直接费、间接费、利润及税金四部分组成。
一、直接费由直接工程费和措施费组成。
（一）直接工程费（项目工程费）：是指消耗量定额的基价，包括人工费，材料费（含主材或未计价材），机械费；人工费指消耗量定额中人工费。
（二）措施费包括施工组织措施费和施工技术措施费。措施费应计取施工管理费，规费，利润和税金。
施工组织措施费内容包括以下各项：
1. 环境保护；
2. 安全施工；
3. 文明施工；
4. 临时设施；
5. 夜间施工；
6. 二次搬运；
7. 冬雨季施工；
8. 生产工具用具使用费；
9. 工程定位复测，工程点交，场地清理费；
10. 施工降水、排水费。
施工技术措施费内容包括以下各项：
1. 大型机械设备机出场及安拆；
2. 混凝土、钢筋混凝土模板及支架；
3. 脚手架；
4. 已完工程及保护费用。
根据我省实际情况，在措施费中增列了冬雨季施工增加费，生产工具用具使用费，工程定位，点交，场地清理费。
二、 间接费由规费和施工管理费组成。
（一）规费指经省级以上政府和有关部门批准的行政收费项目，是不可竞争性费用。内容包括以下各项：
1.工程排污费
2.工程定额测定费；
3.劳动保险统筹基金；
4.职工特业保险费；
5.职工医疗保险费。
（二）施工管理费内容包括以下各项：
1.管理人员工资；
2.办公费；
3.交通差旅费；
4.固定资产使用费；
5.工具用具使用费；
6.保险费；
7.财务费；
8.税金；
9.其他。
三、计划利润：是指按规定应计入建安工程造价的利润。
四、税金：是指国家规定的应计入建筑安装工程造价的营业税、城市维护建设税及教育经费附加。2003年湖北省建筑安装工程价格项目表
2001年冶金工厂建设建筑安装工程费的组成
冶金工厂建筑安装工程费由直接工程费、间接费、计划利润及税金四部分组成。
一、直接工程费由直接费，其他直接费和现场经费组成。
（一）直接费：是指施工过程中耗费的构成工程实体和有助于工程形成的各项费用，包括人工费、材料费、施工机械使用费。
（二）其他直接费：是指定额直接费以外在施工过程中发生的费用。内容包括以下各项：
1. 冬雨季施工增加费；
2. 夜间施工增加费；
3. 材料二次搬运费；
4. 生产工具用具使用费；
5. 检验试验费；
6. 工程定位复测，工程点交，场地清理费；
7. 特殊工程技术培训费；
8. 生产干扰施工增加费。
（三）现场经费：是指为施工准备、组织施工生产和管理所需费用。内容包括以下各项：
1.临时设施费；
2.现场管理费；
3.远地施工增加费。
二、间接费由企业管理费、财务费用和其他费用组成。
（一）企业管理费，是指施工企业为组织施工生产经营活动所发生的管理费用。内容包括以下各项：
1.人工费；
2.办公费；
3.差旅交通费；
4.固定资产使用费；
5.工具用具使用费；.
6.保险费；
7.工会经费；
8.职工教育经费；
9.劳动保险费；
10. 职工养老保险费及待业保险费；
11. 税金；
12. 其他费用。
（二）财务费用，是指企业为筹集资金而发生的各项费用，包括企业经营期间发生的短期贷款利息净支出、汇兑净损失、调剂外汇手续费、金融机构手续费，以及企业筹集资金发生的其他财务费用。
（三）其他费用，是指按规定再支付的工程造价管理部门的定额编制管理费及劳动定额管理部门的定额测定费；按有权部门规定支付的上级管理费；施工调迁费。
三、计划利润：是指按规定应计入建安工程造价的利润。
四、税金：是指国家规定的应计入建筑安装工程造价的营业税、城市维护建设税及教育经费附加。
2001年冶金工厂建筑安装工程费用项目表
对比会清楚地看出冶金定额的直接工程费是含直接费（即定额基价*工作量）、其他直接费和现场经费的；而全统定额直接工程费（即定额基价*工作量），全统定额的直接费是含直接工程费、措施费，也就是两种定额的直接费和直接工程费含义是不同的，这个需要我们在合同谈判和工程预结算工作中要特别注意。
2001年冶金定额其他直接费中的冬雨季施工增加费、夜间施工增加费、材料二次搬运费、生产工具用具使用费、工程定位复测、工程交点、场地清理费属于全统定额中直接费的施工组织措施费范畴。冶金定额现场经费的现场管理费和间接费的企业管理费中均含有管理人员人工费、办公费、差旅交通费、固定资产使用费、工具用具使用费和保险费，这是由于冶金建筑工程的特殊性针对现场和公司总部双重管理而计取的费用，属于全统定额中定额基价管理费和间接费的施工管理费范畴 。
利润、税金等费用基本是相同的。
关键词：煤化工 三查五定 开车 注意事项
我国煤化工经过几十年的发展，目前已在在化学工业中占有很大的比重。煤化工主要有煤制油、合成氨、煤制甲醇、煤制天然气等，主要以煤为原料。近年来，由于国际油价节节攀升，煤化工越来越显示出优势，因此，目前全国各地发展煤化工热情很高，全国各地拟上和新上的煤化工项目很多，项目规模大小不一，几乎是有煤的地方都要发展煤化工。而在这一产业扩张之际，通过行业不断摸索和实践，在煤化工项目建设过程中形成了一套比较完善的施工项目检查机制“三查五定”。它规定了在煤化工装置试运行等阶段中，特别是单机试车阶段，必须进行的一项工作内容和方式，从而，成为确保联动试车、投料试车成功的有效手段。
一、 煤化工建设项目“三查五定”的目的和定义
“三查五定”是指在煤化工主体工程安装基本结束，各设备完成配管之后，各项目单元单机试车之前，为了顺利完成单机试车任务而进行的由各参建单位、工程监理、工程建设方联合的对工程质量检查、初评整改的一个闭合过程。“三查”的定义是：查设计漏项、查施工隐患、查未完工程。“五定”的定义是：对查出问题的解决定整改时间、定责任单位、定责任人、定整改措施、定整改标准。
“三查五定”的结果应形成文件，由参建各方确认后，分别负责实施。
二、建设工程“三查”的实施步骤
煤化工建设工程“三查”采用施工单位自查、监理单位检查、使用单位和设计单位联查的逐层扩大法，通常通过现场检查分别对施工项目的设计与施工漏项、未完工程、施工质量三方面的检查。
1.设计与施工漏项的检查
1.1参与人员：为保证设计漏项检查的严格性，设计与施工漏项必须由使用单位人员、操作人员、工艺技术人员、业内专家及检查设计漏项的专家参加。
1.2设计与施工漏项检查
1.2.1管道与设备连接的阀门、跨线、高点排气及低点排液等是否存在遗漏之处；
1.2.2巡检操作过程中一些仪表原件未知是否便于操作或观察，尤其是一些阀门、开关及仪表现场指示元件；
1.2.3巡检或操作过程中有无不便于操作或影响安全的辅助设备，如爬梯、过道或梯子设置较少，导致操作巡回检查不方便；
1.2.4检查设备管道的支撑架数量，以致管道的挠度不符合标准规范要求，导致管道或设备支撑不稳定；
1.2.5管道或设备以及构筑物的支撑梁柱等影响巡检操作和通行；
1.2.6设备、机泵、特殊仪表元件、阀门等缺少必要的操作检修场地，或空间太小，操作检修不方便。
2.施工质量检查。
2.1管道及配套设施
对于具有方向性的阀门，要确保安装方向正确；结合操作查看盲板位置状态是否处于安全状态；阀门、法兰、螺栓等型式是否和图纸设计即要求一致；管道及其元件的材质和压力等级与设计要求一致；波纹管膨胀节的安装状态正确，运输安全杆是否全部拆除。
2.2焊接方面质量检查
管道及其元件焊缝外观质量达标；管道支吊架焊缝合格；台梯子及构筑物的钢结构焊缝合格。
2.3隔热防腐方面
隔热防腐工程检查过程必须注意：设备及管道隔热厚度是否达到设计要求；隔热保护层密封严实，防止隔热层吸水受潮；隔热管道上的阀门及热油泵等必须进行隔热；隔热施工在管道水压试验之前进行；避免在水压试验、气密试验、开车之前就将法兰、螺纹等可拆卸接头进行了隔热施工；必须按设计或标准要求进行除锈，涂漆厚度达到标准或设计要求；焊缝在进行表面无损探伤之前已不能涂刷上涂料。
对查出的问题，定任务、定人员、定时间、定措施。
三、装置开车前的检查
装置开车前检查对装置的开车成功以及后期的运行尤为重要，因此在装置开车前必须严格对装置的各部分及配套设施进行严格的检查，确保在开车过程中不发生较大事故，保证设备的安全稳定运行。
1.总体检查
设备是否按设计要求安装，配套工程是否齐全，工艺流程是否满足生产要求；现场消防设备、消防设施、劳动保护、防毒面具、洗眼器等是否根据现场危险因素情况及安全生产情况齐备完好，应急通道是否畅通；装置区照明良好；地面平整，下水井、排水沟等无易燃易爆的危险物品，窨井、地沟等的盖板齐全完整。
2.工艺流程检查
2.1按照设计施工图的工艺流程认真逐条对照检查，进出装置及与设备相连的位置是否符合设计要求，有无错接、漏接、多接的现象。特别是对于高温、高压及临氢介质部位更应详细检查。
2.2重点检查压力容器、压力管道、压力设备、高温、高压及易燃易爆系统的管线是否符合标准规范要求。设备配套的仪表诸如远程压力、液位、流量、温度等是否满足安全生产需求。
3.反应塔、反应釜、压力容器、换热器的检查
反应塔、反应釜、压力容器、换热器等大型设备存在许多隐蔽工程，因为在开车之前，必须对这些设备的连接、内件等进行致密检查。
3.1所有设备是否正确安装，大型设备的基础是否有塌陷、裂纹，设备的地脚螺栓是否齐整、紧固，地脚螺栓有无弯曲、变形。
3.2各项设备出厂合格证、质量证明书、竣工图及其它有关技术资料是否齐全完备。设备的压力试验是否进行并达到标准要求。
3.3管道设备的静电跨接是否检测，电流表、电机开关是否安装合适、操作方便；动设备的是否能满足三级过滤要求，油的型号和物理性质是否满足动设备要求。
4.自控系统及电气系统检查：
4.1所有仪表安装就位，规格型号符合设计要求；DCS系统控制灵敏，各种功能齐全好用，显示准确清晰，各种联锁、自保系统灵活好用；各种可燃气体报警器、有毒气体报警器等是否准确好用。
4.2电气设备外壳是否有额定铭牌，是否符合设计要求，防爆电器防爆标志是否与设计相符，是否有出厂合格证书；各调节阀动作是否平稳、准确、灵活，有无松动及卡涩现象，能否全开全关。
四、“五定”管理
“三查”是一个阶段，在这个阶段问题被暴露，而接下来最重要的是这些问题的整改和落实。经常出现的问题是“三查”容易做到，“五定”却很难完。往往是任务虽定下去了，但往往出现责任不到位，整改不到位等诸多问题，使得前期查出的问题不能完全得到解决落实。“五定”主要针对设计与施工中存在的漏项、缺陷、隐患查出后，要制定方案，进行设计补充和设计变更。这里不单是个管理问题，往往夹杂着技术方案的确定。施工现场查出的问题，往往受到制约和限制，整改方案难以出台。因此在“三查”结束后必须严格按照“五定”内容要求一项一项理清责任关系，准确提出整改要求，安排合理的整改时间，针对问题的整改必须进行严格的复查，只有这样才能将煤化工工程建设中“三查五定”的功用发挥到实处，才能保证煤化工企业单体试车以及联动试车和试生产的安全稳定性。
五、小结
[关键词]：素描 独立院校 建筑素描教学
一、素描内容定位分析
素描是视觉艺术中最基本的元素之一，古往今来素描的原则只有一个――造型，而且是用单色造型，故称素描。素描是造型艺术的基础，几百年来成为画家认识自然、研究自然、表现自然之起源。素描基础教学改革的目的也将以培养学生创造性地运用各种素描手段实现其设计表现的能力，“通过素描，认识自然，发现设计”，使学生从一种“自然”无意识的状态进入有意识的专业设计训练状态，最终实现从素描中认识设计的目的。
(一)明暗素描。
明暗素描适宜于立体地表现光线照射下物象的形体结构、物体各种不同的质感和色度、物象的空间距离感等等，使画面形象更加具体，有较强的视觉效果。在早期的绘画中，就有人不同程度地采用了这种手段。到了文艺复兴时期，随着科学的发展，促进了这种手段的成熟，形成了明暗造型的科学法则。这时期的三杰：达，芬奇、米开郎基罗、拉斐尔等艺术大师的研究实践把前人的经验，发展到了一个新的阶段。
(二)结构素描。
结构素描又称“形体素描”。这种素描的特点是以线条为主要表现手段，不施明暗，没有光影变化，而强调突出物象的结构特征。它除了画出看得见的外观物象，还画出了看不见的内在连贯的结构以及看不见的外部轮廓。结构素描是设计教学中的一门重要课程，是培养学生造型能力和设计思维能力的基础。结构素描教学中，除了培养学生准确的描绘能力，结构的分析能力和塑造能力外，更重要的是培养眼(观察)、心(理解)、手(表现)的协调能力，通过素描认识自然，发现设计能力。
(三)设计素描。
以比例尺度、透视规律、三维空间观念以及形体的内部结构剖析等方面为重点，训练绘制设计预想图的能力，是表达设计意图的一门专业基础课，它基本上适用于一切立体设计专业(如产品设计、造型、雕塑等)画面以透视和结构剖析的准确性为主要目的。设计素描则采用的是设计思维加形象思维。也就是说设计素描较一般的绘画素描在思维方式与成分上要显得更丰富多彩，更能反映社会生活的更多方面。
二、独立院校特点
独立学院是新形式下高等教育办学体制与模式的一项探索和创新，根据国家教育部的界定，其人才培养定位是按照市场和社会的需要，以就业为导向，培养本科层次的应用型人才。应用型人才是针对专门从事基础理论原始创新的学术型人才而言的，有着不同的层次和类型，本科层次的应用型人才是以创新素质为特征的高层次“创新应用型人才”，具有更强的通用性、创新性和实践能力。
教育产业化所带来的影响。毋庸置疑，在今后相当长的一个阶段内，高等美术院校产业化的道路是不可避免的，这不以我们的意志为转移。但是要注意到，扩大招生规模，直接的结果就是考生将不都再是百里挑一的“天之娇子”，我们不得不降格以求。生源的专业水准整体呈下降趋势，招生人数成倍增加，给基础课教学带来了巨大的压力。课时少了，学生底子差了，且参差不齐，怎样保证教学水平的提高?怎样培养这些人才是独立学院发展中必需要解决的问题。不了解世界上现有的素描教学体系及素描流派。近年来美术院校生源在专业水准上呈普遍下滑之势。
三、建筑素描课程制定定位
素描虽然是公共基础课，但由于各专业的设计性质与对象不同，教学内容应根据各专业的特点而制定，课时也应按专业需要来安排。
把设计素描的设计充分的运用于课堂教学中，活跃了课堂的气氛，充实了教学的内容，从形式和内容上都为设计素描课的革新提供了有力的实践依据。作为教师，要培养学生在实践中不断的形成自己独特的设计语言和设计创意，丰富艺术设计领域，建立完善的现代素描教学体系，使设计素描的“设计性”更好的发挥桥梁的作用，推动设计意识的发展与创新。
素描教学基本可分为两大块，一块为注重基础造型能力训练的基础素描，包括明暗素描和结构素描；另一块为侧重创意设计思维训练的素描，简称设计素描。根据我们独立院校学生在上大学之前的基础差，底子薄的特点，我们首先必须做好基础素描的教学工作，重点提高学生的基础造型能力和审美能力。创造能力的培养是艺术设计这门学科教育的基础和前提，在素描教学中应该着重强化创造能力的培养。
教学者应该把握好在教学过程中三种素描教学模式的课时量的安排和协调，在注重创意设计思维训练，以设计素描为主要教学模式的同时，打好基础，做好明暗素描和结构素描的课时安排和教学工作，在素描教学的初期阶段，仍然按常规要求作画，即解决构图、透视、空间、明暗、质感、形体结构等基本造型问题，再现自然。但中后期阶段的素描教学应处处考虑与艺术设计接轨，使素描基础教学真正为设计服务。
素描虽然是公共基础课，但由于各专业的设计性质与对象不同，教学内容应根据各专业的特点而制定，课时也应按专业需要来安排。作为教师，要培养学生在实践中不断的形成自己独特的设计语言和设计创意，丰富艺术设计领域，建立完善的现代素描教学体系，使设计素描的“设计性”更好的发挥桥梁的作用，推动设计意识的发展与创新。
关键词：建筑结构设计；技术人员；研究
中图分类号： TU2 文献标识码： A
建筑结构的设计需要采用多个软件来辅助进行计算分析、工程建模、图书档案管理和施工图绘制工作，因此，不同软件间的模型转化十分重要。然而，我国当前的建筑应用软件间的模型转化仍存在较大的滞后性，模型重建造成了大量的资源浪费和重复工作，也严重影响了设计质量，因此对不同应用软件间模型转化的研究有着重要的应用价值。本文面向建筑结构设计的整个过程探讨了建筑结构设计模型的自动转化方法，希望能对广大同行有所帮助。
一、建筑结构信息模型的构建
当前，在建筑结构设计领域，软件间模型数据的交换大多是以数据接口的方式。然而，大部分软件厂商都不会公布自己的数据格式，这就导致各种设计软件协调性较差，存在“信息孤岛”。以上问题的解决，有赖于建立一个统一、规范的工程信息模型，实现不同设计软件间的信息交换和共享。建筑信息模型，即基于这一概念而提出的模型技术。
基于建筑结构设计的信息模型主要包括物理模型信息、模型属性信息、模型管理信息和模型关联信息等。其中，模型物理信息主要包括节点信息、构件信息、轴网信息、截面信息等；模型属性信息主要包括材料信息、荷载信息、内力信息等；模型管理信息主要包括模型版本信息、模型所有者信息等；模型关联信息主要包括模型关联关系和构件关联关系。
建筑结构信息模型应保证信息的完整性、一致性和关联性，并可建立面向建筑结构的单一工程数据源，解决分布式和异构工程数据间的共享和一致性问题，为建筑结构模型的自动转化提供有利条件。
二、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。但当前该模型的转化只能在不同有限元分析软件间进行转化。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。
三、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Revit Architecture 2009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。
总结：
本文针对建筑结构设计中不同软件件建筑设计信息模型的转化问题进行了分析，提出了基于建筑结构设计模型的模型转换方法，并建立了建筑结构设计模型、建筑设计模型和工程算量模型间的转化流程，最后进行了模型应用验证。受条件所限，本次研究不能选择所有的建筑应用软件一一实验，后续研究将致力于研究支持更多软件的模型自动转化方式。
参考文献：
[1]邓雪原,张之勇,刘西拉.基于IFC标准的建筑结构模型的自动生成[J].土木工程学报.2007(02).
[2]高鹏,乔可义.重视概念设计,提高建筑结构设计的质量[J].黑龙江科技信息.2011(03).
关键词：建筑工程；模型数据；转化流程；工程算量
中图分类号：K826.16 文献标识码：A 文章编号：
近年来，各国已有一些学者对建筑工程中的模型自动转化技术进行了研究。本文中笔者面向建筑结构设计的全过程，对基于建筑结构设计信息模型的模型自动转化方法进行了系统的研究。
1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。出于商业因素考虑，大多软件厂商都不愿意对外公开自己的模型数据格式，造成了各专业设计软件之间的“信息孤岛”现象。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［5］。
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。
2基于建筑结构设计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重要组成部分，设计内容主要包括结构分析、结构设计和施工图设计等。笔者提出了基于结构设计信息模型的模型转化流程，如图1所示。
建筑结构设计信息模型转化流程以结构设计信息模型为中心，具体步骤包括：①首先通过IFC标准实现建筑设计模型中结构设计信息的提取，建立结构设计构件信息模型，由于结构设计模型中不包含非结构设计信息，不能由结构设计模型反向映射出建筑设计模型，因此该转化过程具有单向性；②然后通过笔者开发的结构分析模型导出接口，自动从结构设计信息模型中提取出结构分析模型，进行结构分析与设计；③再通过结构分析模型导入接口，将结构设计的结果集成到结构设计构件模型，形成完整的结构施工图设计信息模型，进行结构施工图设计；④最后通过XML模型接口，将包含施工图设计结果的结构设计模型转化为工程算量模型，进行工程算量分析与统计。
2．1建筑设计模型向结构设计模型的转化
目前，中国建筑工程设计主要还是基于二维图纸进行的。结构设计人员基于建筑设计图纸进行结构布置、内力分析和结构图纸的绘制。在这一过程中，仅能依靠图元识别的方法获取建筑轴网和主要墙、柱 等结构构件的 定位，存在大量的重复建模工作。
IFC标准是国际通用的建筑产品数据描述标准，该标准的内容覆盖建筑全生命期，尤其在建筑设计阶段对建筑几何模型信息的描述比较完善，国际主流 的 建 筑 设 计 软 件RevitArchitecture，Archi－CAD，BentleyArchitecture等都可以将各自的建筑设计模型导出为IFC文件。基于IFC描述的建筑设计整体模型为结构设计模型的自动生成奠定了基础。从建筑设计模型生成的结构设计模型主要以几何模型为主，而在建筑设计模型中结构构件的识别是整个转化工作的关键。IFC标准定义的模型具有构件可识别性好、构件之间存在关联关系等优点，保证了结构构件的识别与转化的实现。
从建筑设计模型可以识别的结构构件主要包括柱、墙、梁、板等结构构件。图2为一段墙体从建筑设计模型到结构设计模型的映射关系。建筑设计模型中的墙体除包括结构层外，还包括结构层两侧的保温层和装饰层。此外，该墙体还包含门、窗等非结构构件。而该墙体的结构模型为仅包含单一结构层的混凝土构件，建筑墙体的门、窗构件则转换为墙体的洞口。
在IFC标准中，通过实体定义和关联关系建立了建筑构件的逻辑模型。图3中给出了基于IFC的EXPRESS－G格式描述的墙体模型定义。图3中的A部分为墙体与门、窗关联模型的定义，通过洞口关联实体和洞口填充关联实体分别建立墙体实体与门实体、窗实体的关联。对于结构设计模型，通过墙体实体和洞口实体实现结构墙体的描述。图3中的B部分为墙体材料模型的定义，通过材料关联实体和多层材料定义实体，可以定义建筑墙体多层材质模型。对于结构设计模型，可以通过对材料实体的识别来实现
除墙体实体以外，柱实体、梁实体、板实体的定义与墙实体模型的定义方法相同，在此不再赘述。在建筑设计模型向结构设计模型转化的另一个难点是IFC文件的解析。可以通过IFCEngine，IFCsvr等商业化IFC数据解析接口进行IFC文件的解析，笔者采用自主开发的IFC2x3Lib进行IFC文件的解析。
4结 语
针对建筑结构设计过程中不同软件系统的模型转化问题，提出了基于建筑结构设计信息模型的模型自动转换方法，建立了建筑结构设计信息模型与建筑设计模型、结构分析模型、工程算量模型之间自动转化的流程。最后，基于该转化流程进行了相应模型转化接口的开发和应用验证。笔者主要针对结构分析 软件和工程 算量软件 中 应 用 比 较 普 及 的ETABS软件和广联达GGJ2009软件实现了模型自动转换，后续研究将致力于支持更多的软件系统，为解决相关应用软件之间的“信息孤岛”问题提供可行的方法和途径。
参考文献：
［1］JEONGYS，EASTMANCM，SACKSR，etal．Bench－markTestsforBIMDataExchangesofPrecastCon－crete［J］．AutomationinConstruction，2009，18（4）：469－484．
［2］ 邓雪原，张之勇，刘西拉．基于IFC标准的建筑结构模型的自动生成［J］．土木工程学报，2007，40（2）：6－12．DENGXue－yuan，ZHANGZhi－yong，LIUXi－la．Auto－maticGenerationofStructuralModelfromIFC－basedArchitecturalModel［J］．ChinaCivilEngineeringJour－nal，2007，40（2）：6－12．
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