建筑结构设计中BIM技术的应用论文_阚京芹

建筑结构设计中BIM技术的应用论文_阚京芹

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摘要:随着我国建筑领域的不断进步,更多的新技术,新方式,新思维融入当中。BIM建模技术可以算是就建筑行业整个结构设计领域而言都是非常先进的新型模式,BIM这项新型技术模式在建筑的结构设计当中主要起到的作用就是将建筑结构的整体性进行优化,并且将有关建筑结构的设计进行完善。

关键词:BIM技术;建筑结构;建筑结构设计

1 BIM技术概述

BIM技术的内涵中,B代表building,即土建类建设领域,包括基础建设计划、建造及维修,代表的是BIM的广度,也就是整个建设领域,它可以是建筑的某一具体部分(如水暖电、土方工程等),可以是单体建筑,也可以是社区,更可以是一个城市,甚至可以大到人与自然的关系。I是information,也就是信息。关于I,首先,I的含义:包含两层意思,一是信息(名词),也就是建设领域中所包含的各种信息,比如梁的参数、项目的进度、项目的说明,即建设领域的信息;二是信息化(动词),也就是建设领域的方方面面都讲会采用信息化的方法和手段,即利用计算机、人工智能、互联网、机器人等信息化技术及手段,来实现建设领域的信息化及智能化。其次,I的范围:基于建设项目(整个建设领域)全生命周期(从概念产生到项目报废)的信息化过程。根据国内的项目阶段,具体应用案例包括项目概念阶段、勘察测绘阶段、项目设计阶段、招标投标阶段、施工建设阶段、项目运营阶段、项目维护阶段、项目更新阶段、项目拆除阶段等;再次,I的趋势,未来的建设领域,必然是一个高度信息化和智能化的过程。所以I代表的是BIM的深度,也就是基于建设项目全生命周期管理(Building Lifecycle Management,BLM)的信息化过程。M即modeling,首先modeling的含义。modeling所表现的是一个过程,即“模拟”;其次,M代表了一种model,是一种工作方式,如IPD模式;再次,M也表示my-life,BIM有利于优化交通设计、建筑结构设计等,所以M代表的是BIM的力度。BIM终将改变整个行业,乃至改变我们的生活。因此,BIM的本质就是以建设领域为对象,基于建设项目全生命周期的信息化、智能化方法与过程,简单来说就是建设信息化。

2 BIM技术的技术特征

2.1信息集成化

随着科学技术不断提升,建筑结构设计过程中也在不断的完善,目前在建筑结构设计中应用BIM技术,能够保证建筑结构设计信息的信息集成化,从而使模型中的各个结构数据全部的展示在数据模型中。基于BIM技術应用的建筑结构设计中,其任何的建筑结构数据都能够体现在这个数据模型中,从而有效的展示了集成化功能的应用。并且因为这些信息数据模型在构建过程中需要三维技术以及计算机技术的支持,因此在整个建筑结构数据库中包含的各个设计规格也是十分的详细,设计人员能够依靠这些数据对整个建筑结构进行完善,从而真正的提高了结构设计的准确度。

2.2协同设计

在进行建筑结构设计过程中,通过应用BIM技术能够建立一个全新的设计平台,并且这个平台能够为建筑模型提供一个更加快速的沟通机制,使得设计者在设计过程中可以对以往的数据进行及时的查看,并且这些数据都是三维可视的设计模型,更加的清晰、准确。在建筑结构设计过程中应用BIM技术,能够更好的体现出结构设计的协调性,使整个结构设计更加精准,并通过这个平台及时的检测出在结构设计过程中存在的问题。另外,还能够提前通过相关的技术进行真实建筑效果的体验,避免了在后期建设中出现一些不合理的设计情况,有效的保证了设计的科学性。

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3 BIM技术在建筑结构设计中的具体应用

3.1对建筑结构进行协调

BIM模型会对建筑信息進行添加和处理,为了使建筑工程的质量得到保障,技术人员要将BIM模型中的信息进行及时处理,并传达到相关人员,在传达信息时要注意不同地方有不同的模型,为了将信息进行有效的传达,可以用中间数据文件进行适当辅助,还要注意对中性数据库进行科学处理,使设计人员都能够看懂其中的数据信息,便于设计人员进行有效沟通,同时可以对土木、装饰等建筑进行协调,以便达到最好的施工效果,如图1所示,BIM建筑工程模型。

3.2在建筑结构分析中的应用

由于建筑结构设计所需的资金较多,且需要大量设计人员参与,为了保证获得更多的经济效益,设计人员需要做好建筑结构分析,而BIM技术可以帮助设计人员实现这一目标,BIM技术不仅可以分析建筑结构的功用,还能将有价值的信息输入其中,同时也可以弥补建筑结构设计中的缺陷与不足,进而获得优质的设计方案,为下一阶段工作的展开奠定基础,而这些都是以往的建筑结构设计中无法实现的,因此,BIM技术在建筑结构分析中发挥着重要作用。

3.3构建关联性结构模型

在设计过程中,设计人员要重视个体之间存在的关联性。想要达到这一目标,可以通过BIM模型构建来实现。这一模型能够更加直观,更加准确,并将建筑的关联信息真实地反映出來,例如,对称性关联,亦或是非对称性关联。针对第二种关联也就是非对称性关联,即在两个实体之间,存在这样一种关系———主从关系。具体而言,如果对主实体进行修改,则也会改变实体,但是,对于主实体的本质不会产生任何影响,不会发生改变,例如,洞口和墙体,墙体是主实体,而洞口是主体,洞口依存墙体,如果我们将墙体删除,则也必然会将洞口拆除,但是,如果根据要求,要将洞口拆除,则无需拆掉墙体,对两者之间关系造成的影响,仅仅是切断两者之间具有的关联关系。从上述分析中可以知道,将洞口与实体进行关联,可以建立两者之间的实体关联。除此以外,针对对称性关联而言,其是与非对称性相对得到的两个实体之间有着对等的关系,只要其中一个实体发生变化,另一个实体也必然发生改变,例如,结构中梁与柱两者的关联,通过构件,将两者的实体进行关联,因此,在对梁实体进行调整时,受关联性的影响,柱实体也不可避免的会发生变化,需要对其进行一定程度的调整,反之也是如此。

3.4在钢结构建模的应用

建筑结构设计中钢结构设计十分专业且复杂,布置加强件和连接钢结构是一项繁重的任务,且容易出现设计错误。而BIM技术在钢结构建模中的应用能够有效地解决钢结构设计难题,可以通过应用BIM技术计算钢结构梁高度,专门设计连接件。BIM技术还可以参数化处理连接件,进行参数数据共享,有效地控制连接件数量和间距,设计人员只需调整相应参数就可以实现构件新连接件的设计工作。另外,BIM技术还可以绘制出加强件的大样图,在施工中可以准确判断加强件位置,确保钢结构设计及施工的准确性。

3.5在施工现场中的应用

为确保建筑结构的质量,相关技术人员不仅要加强与结构设计的联系,还需要全面了解施工现场的环境,在BIM技术的作用下可以与地理信息系统构建合作关系,更全面地了解施工现场实际情况,还也可以为相关工作人员提供最真实、有效的现场分析结果,这也是影响建筑结构施工质量的重要基础,因此,BIM技术在现场施工中具有不可替代的作用。

4结束语

总之,BIM技术在建筑工程结构设计中占据着重要的地位,在实际情况中,相关技术人员应当对该技术的优点和特性加以了解,并在此基础上将其应用于建筑结构性能分析、图纸设计、工程准备阶段以及钢结构施工中,使其能够在最大程度上发挥自身的技术优势,为建筑工程的发展做出一定贡献。

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,2017(3):34.

[2]卢松波.BIM技术在建筑设计中的应用探讨[J].硅谷,2017(4):113+111.

论文作者:阚京芹

论文发表刊物:《基层建设》2018年第18期

论文发表时间:2018/7/20

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