本文以高层住宅为载体，基于BIM技术对装配式建筑设计中若干关键技术进行分析研究。给出了基于BIM的多专业模型架构形式和协同过程提资方法，并开发出GDAD-PCMIS协同管理系统以满足多方协同的需求；开发了建筑平面套型模块，通过弹性模块与固定模块的组合形成多种建筑平面；提出基于链接功能的部品应用方法，以保证构件详图与三维模型的统一，并建立预制构件部品库，体现部品的可积累性；分析了装配式建筑的费用组成，探讨不同预制构件组合对经济效益的影响；开发预制率和装配率计算软件等辅助软件，提升装配式高层住宅设计效率。

为改进目前预制装配式建筑预制率手工计算存在效率低下、误差加大的问题，本研究利用建筑信息模型BIM技术，通过对Revit软件的二次开发，实现了对基于BIM模型的预制装配式混凝土建筑(Precast Concrete，简称PC)预制构件工程量的自动统计和预制率的自动计算，验证了基于Revit平台计算PC建筑预制率的可行性。利用本文的二次开发成果，通过不同构件预制率的动态选择组合，可以估算建设成本，进而选择成本可接受范围内的预制方案，增加经济效益，为决策者制定预制方案提供决策依据。

随着装配式建筑越来越多，BIM技术推行力度越来越大，装配式建筑与BIM的结合已成为一种趋势^[1]。本文主要介绍了上海南翔陈翔路站综合体项目BIM整体应用解决方案：在PC构件生产之前，对BIM模型进行深化设计，通过Revit二次开发将钢筋信息自动导出，并快速录入到钢筋加工设备，实现钢筋数字化、批量化加工；在PC构件进场前，对预制现浇交接处复杂的施工节点进行BIM交底，减少现场返工；在PC构件施工过程中，通过自主研发的信息化平台，进行基于BIM的进度、质量、安全、商务等管理，实现BIM技术与现场管理的深度融合。应用表明，PC项目中BIM技术对建造进度和质量管理、多参与方的协调管理作用显著。

论文在系统分析装配式建筑设计标准和设计程序的基础上以装配率为目标导向，应用BIM和Dynamo参数化设计方法，建立基于Dynamo的装配式建筑方案设计流程和装配率自动计算模型，实现装配式建筑与装配率目标导向的有机结合，并通过统计分析提出不同装配率下预制构件应用比例的选择参考，最后通过实例验证了该方法进行装配式建筑方案设计优化的可行性。

近年来, 我国积极探索以装配式建筑为抓手的新型建筑工业化建造方式。在传统生产管理模式下, 由于装配式建筑全过程建造各阶段的工作管理与协作信息的交互错误率高、效率低、集成性差, 故建筑安全质量将难以保障。装配式建筑具有“标准化设计、工厂化生产、装配化施工、一体化装修、信息化管理、智能化应用”等特点, 本文基于装配式建筑特点, 从装配式建筑的设计、生产、施工的各环节作业及管理流程出发, 研究提出了一套在EPC总承包模式下基于BIM技术的更为及时、准确、高效、规范的数字化建造与信息化管理方法。

本文通过具体案例分析研究BIM技术和智能制造在装配式建筑设计、生产阶段的应用原则和内容表明：结合企业需求自主研发的基于预制构件的全过程在线协同管理平台——筑享云平台和智能深化设计软件，以及智能制造管理系统及数控装备，可实现设计数据驱动工厂自动化生产，并提高装配式建筑的设计、生产效率，减少对人工的依赖，对降低装配式建筑成本、提高建筑质量具有重要的意义。

针对传统检测方法无法满足装配式建筑质量精度检验要求的问题，本文提出了一种基于点云模型的装配式建筑预制构件几何尺寸自动化提取方法。首先利用建筑结构空间位置关系及几何特点将典型预制构件点云从整体建筑点云中分割；对构件点云进行特征提取实现尺寸信息的测量；通过求取拟合平面法向量与垂直方向单位向量的夹角检测墙体的垂直度；利用点云切片提取柱中轴线来检测柱体的垂直度；再通过各点到拟合平面的中误差来表示板面平整度。研究以某装配式建筑施工现场采集的点云数据为例，对预制构件点云数据进行离群点剔除与切分，实现点云数据特征自动化提取和测量，测量精度均在95%以上，验证了方法的可行性和有效性。为实现典型预制构件的自动分割、尺寸测量以及参数化管理提供基础。

重庆中科大厦是国内首个采用钢管约束混凝土外框架—核心筒结构体系的建筑，其外挂墙板为预制清水混凝土夹心墙板。中科大厦是国家装配式建筑科技示范项目，总建筑面积约3.8万m²，装配率达61%。整个项目采用EPC总承包模式，并将BIM作为工程项目管理的主要技术手段，保证了项目的成功实施。本项目在设计、预制构件生产和施工安装阶段分别采用BIM技术进行了参数化设计、协同设计、管线综合设计、三维扫描质量控制、深化设计、施工组织和施工模拟，拓展了BIM技术在装配式建筑中的应用范围，为装配式建筑与BIM的深入融合提供了技术支撑。

以某装配式住宅项目为背景，提出BIM技术应用于装配式建筑项目的实施方案和具体应用路径，探讨了BIM技术在装配式建筑设计阶段预制构件深化设计、管线碰撞优化、管线支吊架设计以及立面砌体排砖深化应用，研究了BIM技术在生产和施工阶段三维场地布置、BIM5D施工模拟和可视化项目管理的应用价值。通过设计与施工阶段BIM技术的综合应用，提升装配式项目的建造效率和质量，为装配式项目应用BIM技术提供借鉴与参考。

在装配式建筑中目前普遍采用的现浇梁柱节点施工难度大、施工周期长。本文提出了牛腿支撑加高强螺栓连接的干式连接梁柱节点。对实验模型施加低周复荷载，研究节点抗震破坏特征；进行数值分析研究节点的性能；考虑耗能减震技术对抗震性的提升。研究表明：本实验塑性铰出现在梁上，延性系数较好，抗震性能优于现浇节点。在牛腿上设置抗震阻尼器，数值分析表明，增加阻尼器可以形成耗能节点与装配式框架结构形成三道抗震防线，通过减震把“强节点”设计引向深入。