探析建筑结构设计中BIM技术的应用论文_张秋实

探析建筑结构设计中BIM技术的应用论文_张秋实

呼伦贝尔城市建设投资(集团)有限责任公司 内蒙古呼伦贝尔市 021008

摘要:在科学技术的带动下,各种先进技术被应用到各个领域,为做好建筑结构设计,BIM技术被应用进来,使得建筑结构设计更加顺利。但现阶段在将BIM技术应用到建筑结构设计的过程中依然还存在问题,影响了BIM技术应有作用的发挥。加强对BIM技术应用情况的研究,有利于把握BIM技术的内涵和应用重点,从而更好的发挥BIM技术的功能,从而使建筑结构设计更加合理,更好的满足实际发展需要,以促进现代建筑行业的发展和进步。

关键词:建筑结构设计;BIM技术;应用

1BIM技术的概述

建筑信息模型是基于三维数字技术为核心的模型,它集聚了诸多的建筑项目信息而构建成的工程数据模型。其含义最早是出现在美国,应用数字化模型来对建筑项目进行设计、维护等一些建筑有关的管理过程,进行实现数字化与信息化的灵活运用。在建筑工程所属的范围中,若是开发AutoCAD技术并且对其进行利用,可以把它看作为是计算机绘图的首次革新,那么应用BIM技术,就是建筑绘图基于分步绘图逐步转变为多专业共同绘图的计算机信息技术,这就是建筑设计工程的第二次革新。依据具体的概述而言,BIM技术的运用就是建筑项目管理中崭新的信息化管理技术。

2将BIM技术应用到建筑结构设计中的意义

2.1有利于数据信息参数化的实现

对于BIM技术来说是在现代科学技术的基础上发展起来的,具有信息处理能力,将其应用到建筑结构设计中有利于数据信息化的实现,也能为相关工作人员快速提供相关数据,同时,随着BIM技术的运用还可以有效避免信息记录准确定过低的情况,更对提高设计效率,保证设计工作顺利展开有一定好处。

2.2有利于修改图纸

传统结构设计中,建筑结构模型和图纸分离的模式进行设计,构件计算信息和图纸标注不关联,BIM模型能够将构建信息和标注联动,减少修改图纸工作量,并提高工作效率。在BIM技术被应用以后,以上问题的得到了改善,如果需要修改图纸,设计人员只需要修改模型相关修改之处,其他部分会自动随着修改而修改,有效减轻了设计人员的工作压力,也有效强化了建筑结构设计能力。

2.3有利于信息管理化的实现

BIM技术的应用,不仅可以给建筑工程带来良好的视觉效果,还能够让相关工作人员更好的了解建筑施工中所使用的材质等。在BIM技术的作用下可以将各种数据信息整合在一起,可以快速的统计工作量,对项目造价快速估算;在施工阶段,可视化技术交底可以显著提高沟通效率,保证交底质量,减少信息不对等造成的理解偏差。

3建筑结构设计中BIM技术的应用

3.1BIM技术在建筑结构和场地分析中的应用

建筑结构设计的合理性不仅表现在建筑工程本身,还与建筑所在的场地存在着密切的联系。通常情况下,建筑工程所在场地的地质环境和水文状况会对建筑结构的设计造成较大程度的影响,尤其针对复杂地形,相应的场地分析与空间规划显得极为重要,所以通过BIM技术与地理信息系统的结合,可以对建筑工程所在场地进行全面的模拟,在模拟的环境中建造建筑模型,这样就可以更加清楚的对建筑与建筑所在场地进行全方位的分析,并通过相应的模型建立事先规划可视度的分析、室内视野分析以及周围道路可视分析等;并选出最佳的建筑建设地点,使得建筑结构以及所在场地两者之间达到最佳适应性,从而确保建筑结构设计的合理性与科学性。

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3.2在建筑结构参数设计中的应用

在建筑结构模型中存在一个包括所有设计数据的信息库,因此各个结构的设计参数具有相连性。设计人员可以运用此数据库中的数据信息来对建筑结构进行形体的建立,同时还会对结构设计中的参数予以制约,从而保障BIM系统在建筑结构设计时可以对数据库进行实时更新。BIM技术在建筑结构设计中最大的特性就是实现高质量、高性能,基于此来提高建筑结构设计的数字化进程。

3.3在钢结构建模中的应用

在当前钢结构发展已然成为了大跨度建筑物的核心结构形式,在其构建模型时是需要面对诸多难点的,因为在设计钢结构时需要涉及梁梁刚接、梁柱连接等多种连接方式,因此在实际设计中需要依据梁柱的实际高度,来对各个连接件进行设计,同时将其参数化。BIM系统在实际应用中可以通过参数共享的方式,来对螺栓的间距与数量进行控制,只需要设计人员对参数进行适当调节,便可以形成一些新的连接件,通过事先的勘察与构建,来对其加强件与连接件的位置进行确定,从而提高建筑结构的设计效率与质量。

3.4在设计工具中的应用

在建筑结构设计中需要应用到很多工具,而这些工具的优化则需要在BIM技术的作用下完成。在BIM技术的作用下可以有效强化项目专业间的协同能力,保证建筑结构设计顺利完成。如由于BIM技术中Revit软件的应用,不仅可以让建筑与机电等联系在一起,还能为建筑结构设计提供所需服务,设计人员只要按照自己的想法与BIM技术基本要求进行操作即可。随着BIM技术在建筑结构设计中的应用在一定程度上弥补了以往研究中的不足,同时也强化了信息技术处理能力。

4BIM技术在建筑结构设计中的应用实例

以某体育中心为例,该体育中心是一种特大型的体育场馆,该工程项目在建设时存在着几个难点,具体表现在:①该建筑工程的钢罩棚网架结构并没有对杆件进行主次之分;②该建筑工程的网架结构多弯扭,并且在每个吊装单元进行网架安装时,需要附加弯矩;③该工程项目的铸钢节点过多、网格单元过多以及使用设备过多。针对以上问题,使用了BIM技术的仿真施工模拟、模型漫游、构建信息查找以及技术交底等功能,不仅准确有序的安排了施工工序,还对不同施工区域的工序进行了有效的控制,使得施工任务能够快速高效的完成。

5BIM技术结构设计的未来发展

现代建筑工程中,涉及到的专业知识很多,采用BIM技术能有效的解决一些问题现实存在的问题,比如现代建筑生命周期长、建设周期短,传统的CAD技术已经不能满足建筑工程低消耗、低污染的要求等。BIM技术能将各种工作数据关联起来,当设计师修改了某项内容后,设计师不需要自己更改连接或者处理图纸,BIM系统会自动将修改的信息反馈到受影响的构建中,同时BIM技术还能进行模拟施工,工程师不需要为了分析不同的因素,建立多个模型,极大的节省了设计时间和人力物力。BIM模型是一个完全的数据模型,理论上BIM物理模型、施工图文档是完全能实现双向无缝链接,但在实际工作中,只有BIM物理模型采用结构构件比较简单或者符合相关标准,才能实现双向无缝链接,如果建筑结构构件复杂,在链接结构分析模型时,很容易丢失数据。运用BIM技术进行建筑结构设计时,物理模型和结构分析模型的双向无缝链接是一大难点。

结束语

通过以上研究可知,BIM技术将打破传统计算模型+二维设计的工作模式,更加直观的表达设计的意图,减少重复沟通的时间,同时通过可视化的方式,各专业的设计师能够更容易发现碰撞问题,有效提高了设计效率,降低了设计人员工作负担,但由于多种因素的影响使得BIM技术在运用中还存在不少问题,这主要与BIM软件配套开发在国内发展还不完善有关。因此,文章从五方面研究了BIM技术在建筑结构设计中应用的措施,只有做到这些才能充分发挥BIM技术应有作用,并做好建筑结构设计工作。

参考文献

[1]李轼,王科亮,刘媛.探析建筑结构设计中BIM技术的应用[J].江西建材,2015,03:34.

[2]吴靖.BIM技术在建筑结构设计中的合理应用[J].江西建材,2015,22:13.

论文作者:张秋实

论文发表刊物:《建筑科技》2017年9期

论文发表时间:2017/10/18

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