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摘要：运用数字化技术合理的绘制，为这个三维立体模型提供一个比较完善的并与实际情况相吻合的建筑施工数据库。这个数据库不止涵盖了可以体现建筑物整体模型的几何数据信息、专业属性等基础内容，还涵盖了空间、运行方式等非构件对象抽象化、不易于理解的状态信息。运用这个包含建筑施工信息的三维立体模型，很大程度上加强了建筑体系中的集中效果。本文基于BIM技术的建筑钢结构施工仿真可视化研究展开论述。
关键词：BIM技术；建筑钢结构；施工仿真；可视化研究
引言
BIM系统在钢结构施工中的，利用Ｒevit Architecture模块实现对建筑结构模型的构建，利用Ｒevit MEP实现对建筑内机电设备模型的构建，通过Navis Work软件实现建筑、结构和机电的一体化整合，模拟钢结构施工现场。
1BIM技术的简述
BIM（Building In formation Modeling）技术是在2002年由AUTODESK公司提出的，目前已经广泛的应用于全世界的各个地方受到许多企业的欢迎，它能够很好的完成建筑信息的集成相关的辅助工作，从建筑的工程设计直到建筑施工结束以及施工完工后投入正常使用的维护工作都可以有所保障，通过该技术将不同信息融入到一个三维结构信息数据库里，无论设计人员、施工团队还是建筑拥有者都可以在BIM技术的支持下开展相关工作，还可以以实现国家提倡的可持续发展战略，达到降低成本、加快施工速度的目的。BIM技术的核心内容是通过构建出一个模拟的建筑三维模型，另外，BIM平台可以利用三维集成设计模型，保证各专业工程师可以基于同一模型协同作业，进行数据信息的交换，为各参与单位提供协同的工作环境，实现项目信息完整传递的准确性，提高项目工程的配合效率，最快最好地完成项目要求。
2BIM技术在施工过程中的应用
2.1钢结构施工过程中的难点
（1）钢结构施工工艺复杂，测量放线难度大，而且对施工的精度要求高。故传统的施工方法，有时候很难满足工程的需要。（2）在施工过程中，容易受到环境的影响，比如热胀冷缩对构件下料的影响。对施工设备的要求高，如果将BIM技术应用进来，可以模型现实中可能存在的问题，以便后续的控制。
3搭建钢结构施工管理信息化模型
在钢结构施工过程中，由设计方、业主方和施工方等参与，搭建该工程的施工管理信息化模型，从而在各方协调工作的前提下完成钢结构施工管理工作．通过BIM技术，搭建信息化管理模型，将每一个过程的信息数据进行收集，并通过这一模型将信息进行互相沟通，避免由于信息沟通和信息更新不到位而导致的施工问题．除此之外，这一信息模型会贯穿整个项目的生命周期，在项目进行的每一阶段，都可以对钢结构的工程信息集中管理，业主和施工方可以就施工进度进行沟通，保证施工进度和施工成本的控制．
4BIM在钢结构施工过程中的应用
（1）搭建BIM的结构信息管理框架，用于在钢结构施工全寿命施工过程中的信息管理，以方便参与建设的勘察、设计、施工、监理和质检部门之间的信息沟通，进而实现成本的全寿命控制。（2）传统的成本控制主要是通过工程概预算人员进行，效率低下而且有时候精度不够。通过第一步的结构信息管理模型的模型，只要将材料的单价和人工费加入，就可以实现结构的工程量管理，可以准确的计算工程成本。（3）BIM技术中Navis Work，可以提供漫游功能，能够模拟在施工中可能出现的施工问题，然后可以提供较好的施工方案，用以避免工程中的安全以及质量事故。（4）建筑在施工过程中，是一个复杂的工程，如钢结构构件、管道和设备很容易在三维空间内发生碰撞，通过Navis Work功能，可以将构件间的位置进行合理的布置，以方便施工。（5）建立的信息模型可以与手持终端连接起来，能将BIM模型中可能出现的碰撞问题、安全施工问题、危险源信息和成本信息通过信号的传输，到达工程师手中的终端，方便工程师随时随地的对工程进行监控以及处理相应的突发事件。
5监测钢结构安装过程中的安装精度
在钢结构施工过程中，可以将BIM技术和GPS相结合，利用GPS对施工过程中的变形进行测量，之后将数据导入BIM软件中进行对比，这种方法可以保证测量成果的精确性，同时还不会受到天气的影响．而使用传统的三角支撑有着自身难以克服的缺点，例如在未浇筑混凝土的楼层面进行钢结构的安装定位测量时，由于模板面的不稳定以及人的走动和机械的运转导致三脚架抖动，造成测量误差大，测量数据不准确．如图3所示为柱固定螺栓标高控制监测示意图．
6BIM模型应用
（1）生成工程量清单，在Revit软件当中，可以根据三维BIM模型自动生成项目的工程量清单表，此外还可以根据需要输出特定类型构件的体量信息。Revit工程量的统计是基于模型实体的，其计算规则与工程量清单计算规则非常接近。传统二维设计模式下的工程量统计由造价人员根据项目施工图纸进行手工计算统计，效率较慢，容易出现统计错误等问题。此外，当工程出现变更时，人工统计的方法不能使得工程量清单得到及时的更新。利用BIM技术可以提高工程量清单的准确性，不仅可以控制工程造价、提高项目质量，也可以减少招投标单位之间的合同纠纷，最终帮助项目各参与方达成工程目标。（2）施工信息共享，BIM是一种信息集成平台，设计完成的BIM模型包含建筑的全部信息，因而，工厂可以从该信息平台直接提取各个预制构件的加工生产信息，保证了构件数据传递的准确性和有效性。此外，BIM模型还可直接导出预制构件的2D施工图来指导工厂进行加工生产。可以利用RFID技术，将芯片埋入预制构件内，精确实现对构件的编号和定位，对后续施工过程中的吊装拼装非常有利，如此，利用BIM技术可做到从构件的设计到加工生产、施工、运营维护全生命周期的管理。
结束语
随着城市化发展，超高层、大跨度钢结构建筑造型越来越复杂，传统的以二维方式表征的施工图很难满足设计施工要求。BIM技术以三维数字技术为基础，充分运用工程项目的相关设计、施工数据，提供一种建筑设计施工的三维可视化模型，实现对复杂建筑项目设计、施工和运营的全周期管理。目前，国外已经深入开展了BIM技术在建筑结构中的应用研究，如莫特森和持纳公司等利用BIM模型显示已经实现了对建筑施工现场的无图纸作业，美国推行的IPD模式通过对项目的全生命周期进行管理，有效提高了施工进度，降低项目建设成本。国内BIM技术在大型建筑中也获得了有效应用，如将BIM技术运用于上海中心大厦工程中，从设计、施工和运用阶段对项目进行了全方位规划。此外，一些机构利用BIM的三维可视化效果，对工程项目进行碰撞检测和四维模拟施工，并构成一套完善的BIM整体实行方案。
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论文作者:徐智斌
论文发表刊物:《建筑细部》2018年第27期
论文发表时间:2019/7/29
标签：模型论文; 钢结构论文; 技术论文; 信息论文; 建筑论文; 过程中论文; 项目论文; 《建筑细部》2018年第27期论文;