摘要:创新是技术变革的原动力,是推动产业发展的核心要素,建筑行业也不例外。特别是随着建筑结构形式日益繁杂,设计要求不断增加,传统的结构设计技术已经无法满足新时期建筑结构设计需求,创新是其发展的必然趋势。本文以建筑结构设计为研究对象,对现阶段常用的一些创新结构设计技术进行了探究,以期为新时期建筑结构设计提供参考。
关键词:建筑工程;结构设计;创新技术应用
在城市化进程快速推动的背景下,我国建筑行业得到了迅猛发展,这极大地带动了国民经济的发展,同时也使建筑市场面临着激烈的竞争,尤其是结构设计作为建筑工程的“骨架”,其质量直接关乎建筑工程的成败。为了提升建筑结构设计的质量,关键在于技术创新,突出建筑结构设计的课程持续发展,从而借助结构设计技术的突破发展来全面提升建筑结构设计的质量。
1 BIM技术及其应用
1.1 BIM技术简介
BIM技术是有效融合信息技术与结构设计技术的一种数字化技术,其主要通过借助数字化三维建模来实现对有关建筑结构构件进行受力分析。该结构设计技术可以优化结构人员的建筑结构设计流程,提高他们结构设计的质量和效率,具有很强的推广与应用价值。
1.2 BIM技术的应用
首先,要进行整体结构建模,以充分描述有关建筑结构中梁、板、柱、楼梯以及基础等建筑构件之间的关系。比如,针对建筑墙体结构构件设计而言,需要遵从以下三步操作:其一,要定义建筑实体;其二,要采用集合关联实体来关联建筑实体与楼层实体;其三,要定义建筑墙体实体,采用空间结构关联实体来关联墙体实体与楼层实体。
其次,要进行部分结构建模,以充分表述建筑模型中的材料、几何、成本、力学性能以及建筑信息等基本属性。比如,针对建筑墙体构件的材料定义,其同样需要做好三个方面的工作:其一,要定义建筑墙体材料属性;其二,定义建筑材料模型,主要借助材料分层实体、材料层集合实体和材料层集合使用实体等来进行;其三,采用材料关联实体来关联墙体与墙体材料。
最后,要进行关联性结构模型构建,严格把握建筑结构个体之间的关联性,具体包括对称性与非对称两种类型。一方面,针对建筑结构个体的对称性关联而言,其主要是指两建筑实体之间存在对等关系,改变任何一方,均会对另一方产生相应的牵连影响。比如,梁、柱之间的关联等,这也意味着修改任何一方,均需要相应的对另一方进行对应修改。另一方面,针对建筑结构个体的非对称性关联而言,主要是指结构个体之间存在主从关系,在对主实体改变实体进行修改时,不会改变主实体的本质。比如,建筑墙体与洞口之间的关联就属于非对称性关联。删除依附有洞口的建筑墙体,会相应的删除洞口,而删除洞口的过程中,则不会删除墙体,断开的仅为二者的关联关系。
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2 隔震技术及其应用
2.1 隔震技术简介
顾名思义,隔震技术就是一种抵消建筑震动效能,借此来减轻地震损害的建筑结构设计技术。随着我国建筑结构高度不断增加,其遭受地震损坏的概率也相应的增加,此时必须要采取科学、合理的隔震技术来加以防范,以便达到提升建筑抵御地震力的目的。
2.2 隔震技术的应用
目前,建筑结构设计中的隔震技术比较多,相应的隔震效果也又好又次。而常见的几种建筑结构设计隔震技术主要包括如下几个方面:其一,合理选择隔震地基材料。在建筑工程施工现场,地基材料类型各不相同,有软土地基、天然地基等等,相应的抗震性能也存在很大差异,所以在实际的施工过程中,针对那些软土地基等劣质地质材料的现场施工,可以采用沥青材料来设置隔震层,相应的隔震效果比较理想;其二,合理设置基础隔震结构。为了提升建筑整体结构抵御地震力的能力,避免过大地震力而破坏建筑上部结构,可以在上部结构与基础之间位置处合理设置隔震装置。其三,可以采用悬挂隔震装置结构来减轻地震力对建筑主体结构造成的冲击破坏。该隔震技术主要适用于钢结构的建筑结构设计中,可以有效降低地震对建筑造成的损害。
3 概念设计技术及其应用
3.1 概念设计技术简介
概念设计技术就是基于结构概念设计理论,围绕抗震性能来进行设计的一种技术理念,其可以有效地提升建筑结构设计的抗震性能。该设计技术主张建筑空间与结构体系二者可以实现性能与效益的统一,侧重于现实实践,力求设计上实现更快更高更省的设计目标。可以说,概念设计技术依旧是当前及未来一段时间建筑领域中的主流建筑结构设计技术理念。
3.2 概念设计技术的应用
纵观当前我国乃至世界建筑结构设计领域,但凡那些杰出的结构设计大师在设计建筑结构的时候具有很大一个共性,那就是都具有很强的主观设计风格,不依赖呆板的设计思路和理念,在充分结合基本设计理论的基础上,充分运用自己的设计理念和经验来开展结构设计,这实际上就是潜移默化中应用概念设计技术的具体表现。可以说,概念设计技术本身就是结构设计的创新理念,可以显著提升建筑结构设计的质量与效率,降低设计成本。比如,工字形截面梁就是在充分分析其受力结构特性下所采用的一种结构构件设计方式,其就是结构概念设计技术的具体应用,可以在提高梁体整体刚度与承载力的基础上,节省施工成本。
总之,随着我国建筑行业的发展,建筑高度不断增加,结构形式逐渐由对称、规则逐渐向非对称、不规则的形式发展,结构设计形式不断不断挑战人类常规思维的极限。传统的建筑结构设计技术已经无法适应建筑新结构的设计需求,创新已经成为其发展的必然途径。本文着重就BIM技术、隔震技术以及概念设计技术等创新设计技术进行了探究,以期全面提升我国建筑结构设计的质量。
参考文献:
[1]吕海宇.建筑结构设计的阐述[J].科技创新与应用.2016,12(5):246-247.
[2]林俊生.关于建筑结构设计技术创新的探讨[J].科技创新.2015,17(3):154-155.
[3]胡瑞强.探索建筑结构设计技术[J].城市建设理论研究.2015,28(1):78-79.
论文作者:张凯彬
论文发表刊物:《基层建设》2016年16期
论文发表时间:2016/11/11
标签:建筑论文; 结构设计论文; 技术论文; 结构论文; 实体论文; 建筑结构论文; 墙体论文; 《基层建设》2016年16期论文;