论文总字数：22144字

摘 要

装配式混凝土建筑设计注重全生命周期的设计与应用，引入BIM（建筑信息模型）可以带来设计方式的改变，通过三维协调设计，实现设计准确度和完成度的提高。本文介绍课题相关软件的基本情况，结合实际工程为背景，实现Autodesk Revit进行建模、Navisworks进行施工安装模拟及通过VR技术身临其境体验装配式结构的建造过程等设计工作。

关键词：装配式建筑 建筑信息模型 Autodesk Revit Navisworks VR

Virtual Construction of Prefabricated Concrete Structure Based on VR-BIM

Abstract

The design of prefabricated concrete building focuses on the whole life-cycle design and application.BIM（Building information model） can bring changes to the way of design. Through the three dimensional coordination design, the accuracy and completion can get improved. This paper introduces the basic situation of the relevant software,combined with the actual project as the background,to implemented the design work with Autodesk Revit for modeling,Navisworks for construction and installation simulation and VR technology for experience the construction of the prefabricated structure .

Key Words:prefabricated; Building information modeling(BIM); Autodesk Revit; Navisworks; VR

目录

摘 要 I

Abstract II

目录 III

第一章 绪论 1

1.1 课题研究背景及意义 1

1.1.1 装配式结构优点和局限性 1

1.1.2新型工业化 1

1.2 国内外研究现状 2

1.3 研究内容和技术方法 3

第二章 BIM与VR技术理论研究 5

2.1 BIM概述 5

2.2 VR概述 5

第三章 BIM 技术应用软件介绍 6

3.1 Revit建模特点与优势 6

3.3 Navisworks的功能特点与模块介绍 10

3.5 VQI-BOD主要功能 12

第四章 基于VR-BIM的装配式混凝土结构虚拟建造应用 14

4.1工程项目简介 14

4.2 基于Revit平台进行3D建模 15

4.2.1 预制构件模型的建立 15

4.2.2 楼板模型的构建 17

4.3 基于Navisworks平台制作施工动画 19

4.4 构件与节点的深化设计 26

4.4.1 预制框架梁的深化设计 26

4.4.2预制框架柱的深化设计 30

4.4.3节点的深化设计 31

第五章 总结与展望 33

5.1 总结 33

5.1.1 Revit使用心得 33

5.1.2 Navisworks使用心得 34

5.1.3 VR使用心得 35

5.2 展望 36

参考文献 37

致谢 39

绪论

1.1 课题研究背景及意义

1.1.1 装配式结构优点和局限性

装配式结构是指完全满足现行的国家标准（包括抗震规范）情况之下，以预制柱、预制梁、预制墙、预制楼板等构件为主要受力构件，经装配连接而成的具有良好的安全性、适用性、耐久性等工作性能的钢筋混凝土结构。

1. 装配式结构的优点：
2. 装配式结构构件能够在工厂中完成产业化生产，大量建筑部件、预制梁、预制柱等都可以快速精确地加工完成，便于质量控制。
3. 大量构件运到现场有序组装，既节省人工工作量又提高施工效率，大大降低工程造价成本。
4. 现场作业量大大减少，让施工的环保度得到显著的提升；
5. 标准化的生产模式能够节省材料，减少不必要的浪费；
6. 装配式建筑的建筑材料可以选用各种节能环保材料，比如轻钢以及木质板材，这让装配式建筑能更符合绿色建筑的概念。
7. 装配式结构的局限性：

1）目前我国设计验收等具体相关规范滞后于施工技术发展，也限制建筑高度及层高；

2）建筑物的预埋件等使用量比传统技术多；

3）构件的机械化生产尺寸要求有局限性；

4）假如生产构件的厂房距施工现场遥远，那么运输成本会大大增加。

1.1.2新型工业化

目前，人类进行工业生产所消耗的原材料绝大部分是来源于自然资源，而且大都不可再生，比如煤、石油等。资源丰富但并不代表它可以无限使用，天然的化学资源总会有一天随着工业的发达，需求的增大而出现短缺严重则会枯竭，工业化生产将会面临危机。另外，在工业生产的过程当中，会产生各种的污染物，危害环境，也就是说传统工业化绝对是不可持续的一种生产方式。

发展必定是硬道理。从现在到将来的漫漫长路，我国将不可避免地从传统工业化快速走向新型工业化。

近几年来，我国建筑业正发生具有深远影响的改革，慢慢走上建筑产业现代化可持续的发展道路，缓解越来越显著的人口、资源、环境等各方面压力，装配式建筑显示出越来越多的优势，成为了建筑业近年来的研究热点。装配式混凝土结构是一种很好的优化施工方式，对装配式建筑的快速发展起着重要的作用。

因此，不停滞于目前已有的建筑工业化，发展更具有特色、更适合人类生存和发展的新型建筑工业化，即工业化与信息化的结合，是当代建筑业发展必经之路。新型建筑工业化主要特征具体是指“采用标准化设计、工厂化生产、装配化施工、一体化装修和信息化管理”。建设行业要想在未来进入新的发展阶段，先进的信息技术是非常重要的工具。

BIM(Building Information Modeling)技术在建筑工业化当中会是重要的技术开发平台。不仅仅如此，由于电脑CAD的3D效果图目前只能创建精确的感觉，通过引入VR（Virtual Reality）虚拟现实技术，则能让用户身临其境并看到每一个细节，这些都给建筑行业带来了极广阔并具有挑战性的发展前景。

1.2 国内外研究现状

（1）国外研究现状

多年来，欧洲、美国，包括日本、新西兰等工业发达的国家，在装配式结构方面由基础理论研究到工程实践处于一个快速及持续发展的阶段，并发表了大量有关装配式结构的专业技术文献。

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