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摘要:随着经济建设的发展,我国建筑工程有了很大的发展阶段,在建筑结构设计上也备受关注,BIM技术的引入,可以说在建筑行业发展的思路和模式上有了很大改变,首先采用了计算机的三维技术进行数字化,从而建立一个完整的信息结构,通过周期的数据源构建工程管理,这一点足够可以减少了设计中的成本和预算,还有效的为工作人员减轻压力;其次,就是实际应用过程中,BIM技术的优化特点,改变了传统的工作模式和操作模式,在构建基础上把关联性结构模式彰显的淋淋尽致,因此,建筑结构设计的应用需要BIM技术的发展,从施工质量上和常用技术上发挥着重要的作用,根据相关内容、特性及其实际用途为建筑工程带来很大的发展空间。
关键词:建筑;结构设计;BIM 技术
1 对 BIM 的基本认识
众所周知我国在过去十几年中建筑工程取得了较大的发展,可建设用地越来越少,建筑工程也在向着大规模、高层化、超高层化的方向发展,建筑的复杂程度不断增加,结构设计的难度也越来越大,因此在进行建筑结构设计工作时需要设计人员通过多种渠道获取尽可能多的进行,如果在设计阶段就对建筑工程进行模拟、控制便能够缩短工程的工期、降低企业成本,还能够提高建筑工程施工企业的质量管理工作、安全管理工作的质量。BIM 技术的出现和应用能够让建筑结构设计由二维平面向着三维立体发展,并且能够帮助结构设计人员建立更为直观的模型,帮助企业能够降低企业的经营成本,推动我国建筑工程的可持续发展。BIM 技术利用信息集成、协同设计、工作传递等多种特点,通过数字模型的利用来进行建筑结构设计,通过应用 BIM 技术能够关联各种建筑结构设计的工作数据,如果设计师对某项内容进行了设计,设计师不需要自己对图纸进行更改,只需要对模型的相关参数进行更改即可,BIM 技术的应用能够节省结构设计时间、提高建筑结构设计质量。
2 BIM 技术在建筑结构设计上的分析
2.1 提高结构设计的直观性
BIM 技术的基础是三维模型技术,是在现代建筑设计领域中的新型技术之一,用户能够通过建立的三维模型来更真实地观察建筑,众所周知,Autodesk CAD 是传统结构设计工作中常用的建筑结构设计软件进行绘图,CAD 能够向用户展示每个建筑结构的详细信息,BIM 技术应用在建筑结构设计工作中的效果则是向用户展示形象的三维立体模型,不管专业、非专业的人员都能够通过 BIM 模型来更为直观地认识、了解整个建筑结构的构建信息、功能布局。我国目前的大多数大型通常都是通过 BIM 技术来动态模拟演示建筑的整体结构,帮助建筑结构设计人员更为深刻、直观地观察、了解建筑结构的各项参数,进而确定最佳建筑设计方案,此外建筑结构设计人员通过对 BIM 建筑模型的分析能够发现建筑结构设计方案存在的缺陷,寻找解决措施提高建筑结构设计的质量。
2.2 建筑结构参数设计中 BIM 技术的应用
BIM 建筑结构设计模型当中都会形成自己的数据库,该数据库包含了所有的设计信息,并且 BIM 建筑模型中的各个建筑结构设计参数都是相互关联的、相互联系的,各个专业的人员通对模型的修改都能够在其他专业中的模型进行分析,建筑结构设计人员能够通过模型中数据库数据信息的利用来构建整体建筑结构形体,在结构设计工作中为了保证能够及时更新 BIM 建筑模型中的数据库,需要对模型中的参数赋予约束。BIM 技术的最大应用特点就是能够提高建筑结构设计信息输出的质量、可靠性,还能够促进建筑结构设计的数字化发展。
2.3 钢结构建筑中 BIM 技术的应用
目前我国的钢结构建筑建设数量越来越多。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆大跨度建筑物的建设数量越来越多,钢结构是主要的结构形式,但是大跨度钢结构建筑的结构连接、加强件布置难度较大,并且进行结构设计工作时需要对梁柱连接、梁梁铰接、梁梁刚接等连接形式进行设计,在进行设计工作时通常需要通过参数化技术来进行各个连接件的专项设计。BIM 建筑技术的应用能够在建筑结构设计工作中实现参数共享,结构设计人员通过 BIM 技术的应用能够控制钢结构螺栓的数量和简洁,设计人员在进行钢结构设计时,需要进行参数调节便能够更改、调节连接件,此时建筑结构设计人员只需要画出大样即可,钢结构施工技术人员只需要参考相应位置设计,以此就能够进行加强件形式和位置的确定,能够促进钢结构设计的质量和施工效率的提高。
2.4 设计模型和 BIM 模型的转换
设计单位在进行 BIM 模型的构建时应该将各个专业的设计人员联系到一起,以便在构建模型时能够及时处理遇到的问题,在设计过程中应用 BIM 技术能够将图纸中的内容进行总结和修改,通过 BIM 技术的应用能够将二位的图纸变得更加形象立体,让大家通过三维的视角来表现设计的结果,进行设计图纸的移交工作时,设计人员最好附带模型,并且向交接人员说明模型的使用规则和使用说明,便于移交。
2.5 计算结构模型的分析
BIM 模型包含了力学性能、材料、成本、几何信息等多种信息,根据软件建造的模型的种类不同对建立的结构进行调整,将调整后的 BIM 模型导入到结构分析软件,在结构分析软件当中也能够对模型进行调整,调整后的模型还可以转换为 BIM 模型,这种模型的优势有两个方面:首先需要对结构模型的数据保持客观性,其二,需要保证模型计算分析时具有较大的精确性;第三,需要对结构模型进行分析、细化,体现出模型的细致性。BIM 技术在项目管理当中也有所应用,能够通过 BIM 技术的应用能够设备、构建之间的关系进行管理、并且能够可靠地分析现场条件。
3建筑结构设计中 BIM 技术应用的难点
BIM 技术在建筑结构设计工作中应用时,建筑结构设计人员只需要利用分析软件对模型进行分析、分析软件便能够形成施工图和结构模型,因此,设计人员在进行结构设计工作时需要对模型空间的真实性进行思考、反馈,并且需要分析BIM 系统中的物理模型,保证模型能够自动形成施工图纸。建筑结构设计工作的重点就是对建筑结构的安全性进行设计,建筑结构的性能受到建筑材料的自身力学特征、荷载组合以及单元截面等多种因素的影响,因此,BIM 设计人员在进行建筑模型的分析时需要对建筑中的各项参数进行分析。从本质上讲,BIM 建筑结构设计模型包含了建筑物理模型、建筑结构分析模型以及施工图文档等多个组成部分,在进行建筑结构设计工作时,为了实现多种数据模型的双向无缝连接,应该尽可能在 BIM 模型中应用标准、简单的结构构件。如果建筑结构构件的结构设计要求不符合相关规范,或者建筑结构构件过于复杂都会导致 BIM 模型在构建、运行的过程中发生数据丢失的现象,因此,建筑结构设计人员需要高度重视这一问题,最大程度地实现物理模型和 BIM 建筑结构分析模型之间的双向无缝连接。
结束语
综上所述,在建筑结构设计过程中,通过 BIM 技术的应用,可有效提升设计工作质量与工作效率,完善了传统结构设计过程中的不足之处,并且还能为建筑企业的建筑产品和设计带来很大的进步,在这个过程中BIM 技术应用起到了关键的用途,专业的设计模版、便携的设计需求、明确的设计理念都是满足现代建筑结构设计的工作需求,同时还对设计人员整体素质提出了更高的要求,为此,建筑企业的发展离不开科技技术的核心,也是提高设计人员综合素质的发展,也为建筑事业在当前经济发展的今天带来了崭新的一面。
参考文献:
[1]张利伟.基于 BIM 技术的建筑工程结构设计中的应用分析[J].山东工业技术,2015(16):82.
[2]李华峰,崔建华,甘明,等.BIM 技术在绍兴体育场开合结构设计中的应用[J].建筑结构,2013(17):25~27.
论文作者:门新明
论文发表刊物:《基层建设》2018年第17期
论文发表时间:2018/7/18
标签:模型论文; 结构设计论文; 建筑论文; 建筑结构论文; 技术论文; 设计人员论文; 结构论文; 《基层建设》2018年第17期论文;