中文摘要 I Abstract II 誌謝 III 目錄 IV 表目錄 IX 圖目錄 X 第一章 緒論 1 第一節 研究背景及動機 1 第二節 研究方法及目的 3 第三節 本文內容 4 第二章 建築資訊模型 5 第一節 定義 5 第二節 非BIM概念之技術 7 壹、只含幾何外觀但無(或很少)物件屬性的模型 7 貳、不支援任何修改或調整內部參數之模型 7 參、必須由多個2D CAD參考圖面所組成的模型 7 肆、某視圖改變尺寸卻無法自動化反映至其他視圖的模型 7 第三節 優勢及益處 8 壹、給業主帶來的益處 8 貳、設計階段 9 參、施工及製造方面 10 肆、營運管理方面 12 第四節 模型細節度 12 第五節 應用項目 14 第六節 使用工具 15 第七節 數據交換 16 壹、資訊交流方式 16 貳、IFC格式 17 參、BIM與IFC、IDM、IFD的關係 18 第八節 未來展望 19 壹、目前的進行程序 19 貳、未來的進行程序 20 第九節 二次開發 20 第三章 整合設計架構及配套 21 第一節 軟體連結概況 21 第二節 整合設計架構 22 第三節 執行步驟 23 第四節 Tekla Structures 26 壹、軟體簡介 26 貳、功能模組 27 參、標準設計 28 肆、斷面規格 29 伍、材料性質 32 陸、鋼結構細部設計 33 柒、設計/分析模型 35 第五節 SAP2000 37 壹、軟體簡介 37 貳、模型樣板 38 參、基本元素 39 肆、非線性元素 41 伍、網格劃分 41 陸、分析功能 43 柒、設計功能 44 第六節 Revit Structure 45 壹、軟體簡介 45 貳、使用者界面 45 參、元件管理分類架構 46 第七節 ETABS 47 壹、軟體簡介 47 貳、使用者界面 48 參、模型樣板 49 第四章 分析理論及設計方法 51 第一節 有限元素法 51 壹、簡介 51 貳、分析步驟 52 第二節 動力分析 53 壹、運動方程式 53 貳、振態分析 – 特徵值法 54 參、振態分析 – Ritz向量法 55 肆、歷時分析 – 振態疊加法 57 第三節 鋼結構設計規範：容許應力法 60 壹、有效長度係數 60 貳、細長比 62 參、寬厚比 63 肆、容許應力計算 64 伍、組合應力檢核 71 第四節 鋼結構設計流程 73 壹、容許應力計算流程 73 貳、剛架構件設計流程 77 第五章 案例探討 79 第一節 Tekla與SAP2000之懸臂梁整合設計 79 壹、建立BIM模型 80 貳、設定載重 81 參、設定分析模型 83 肆、輸出及檢查模型資訊 89 伍、匯入斷面規格 89 陸、靜力分析 90 柒、結構設計 92 捌、修改BIM模型 96 第二節 Tekla與SAP2000之空間剛架整合設計 99 壹、建立BIM模型 100 貳、設定分析模型 100 參、輸出及檢查模型資訊 101 肆、分析設計前設定 102 伍、動力分析 105 陸、結構設計 117 柒、修改BIM模型 119 第三節 Revit與ETABS之空間剛架整合設計 121 壹、建立BIM模型 122 貳、設定斷面性質 124 參、設定分析模型 129 肆、輸出分析模型 133 伍、ETABS匯入模型 134 陸、分析設計前設定 137 柒、結構分析設計 140 捌、修改BIM模型 145 第六章 結論與建議 147 第一節 結論 147 第二節 建議 148 參考文獻 149 附錄 151