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摘要:近些年,人们对建筑行业的重视程度越来越高。BIM技术的引入很好地弥补了之前传统设计方式存在的短板,使建筑设计成果多维化,在设计过程中实现了资源共享、信息同步,加强了参与方之间的相互配合,并且通过模拟仿真技术,使施工过程变得直观,避免各专业交叉施工中发生碰撞。
关键词:BIM技术;建筑结构设计;应用
引言
BIM技术全称为建筑信息模型化技术,是建筑学、工程学与信息化电子技术相结合的产物,技术人员与管理人员以建筑工程设计方案、施工情况以及各类信息数据为基础而构建起的三维立体建筑模型,主要被应用于建筑工程的管理、设计领域中。而在建筑结构设计层面中,BIM技术的应用也大幅提高了建筑工程结构设计方案的科学性与合理性,在充分保障建筑工程施工质量与设计方案可行性的基础上,提高了建筑的艺术观赏性与美观性。
1 BIM技术基本概念
Autodesk公司研发的BIM技术,涉及多个理科领域的该水平知识技能,在国内的应用阶段表现良好,广受建筑企业相关开发部门的喜爱与推崇。该技术的主要用于在2D图形设计和3D设计之间的自由切换,这意味着它允许结构工程师以更直观、更具有针对性的方式,实现对项目的检查探究。基于其双向信息交换的特点,能够帮助使用者完全控制整个项目的进度,同时对项目实现协调进度管理,以及质量管控制度,缩短项目施工工期,在合约规定期限内,保质保量地完成项目交付工作。集多种优势于一体的BIM技术应用于建筑结构设计中,能够有效缩短设计周期,使复杂的设计作业简单化,又不损害项目施工质量,符合建筑项目各合作方的基本要求,应用前景广泛。
2 BIM技术特性
BIM技术作为建筑设计中应用的先进技术,它具有可视性、协调、模拟三大特性。首先是可视性,BIM技术能够根据所提供的数据构建建筑的三维立体结构,通过模型能够发现设计缺陷,进行整改优化。根据BIM技术能分析部位所用材料优劣,然后进行方案设计,根据方案来优化整改。其次就是协调性,建筑中少不了的就是一些水管、电线、消防装置的部署,BIM技术在这个时候就发挥了极大的作用,它能够减少建筑在建设中的实际冲突。其次,BIM技术还能够在模型中做出标记,像工程中最重要的钢筋混凝土,设计人员可以进行多角度、多链接来展示钢筋混凝土的平面。最后就是模拟性,模拟在建筑中是必须要做的工作,模拟是根据真实建筑地来构建三维模型,它能够在模型中显示某个地方承重力和材料比能够让设计师更好的进行方案设计,此外,BIM技术在进行协调性时最先要做的就是对模拟进行数据信息处理,以便设计师们理解,从而设计方案。
3 BIM技术在建筑结构设计中的应用
3.1在建筑场地选址和结构分析布局中的应用
对于建筑项目来讲,选址是建筑结构里面最为关键的一个环节,必须具有一定的前瞻性,另外还得要对所有与建筑结构设计关系比较密切的水文气象、工程地质等各个方面的因素条件进行前面、充分的考虑和分析。以BIM技术为基础,可以在建筑结构里面客观反映建设项目整个工程场地的具体选择和建筑结构方面的布局,再利用GIS技术就能非常深入地对建筑工程项目具体情况实行全面模拟,得到合理的预测和研判结果,同时对建筑结构方面的选择、整体布局还有结构选型方面予以深入了解,确保建筑建设施工设计的重点科学、合理而且正确,以便于确保建筑项目的结构体系和整体布局能够与所在地的地形地貌、气候水文、地质状况等方方面面的因素相互契合,确保工程项目施工期间的进度得以保证,施工过程安全、稳定,使工程发挥应有的效益。
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3.2在建筑空间设计的应用
由于BIM技术可以被视为建筑物内部和外部空间的3D模型,因此它结合了设计效果来评估建筑物主体的内部以及外部空间,并设计建筑物周围的距离和形状参数。通过综合分析建筑的设计,建筑空间布局,施工现场情况,以及地形情况来确定计算程序,再将BIM技术应用到建筑空间设计中。必须创新设计理念,对坡高,坡度等进行严格要求,这样才能在使用GIS软件创建扩展斜率趋势分析的模型时,对收集的参数进行正确汇总,分类和模拟,方便施工人员在以不同角度模拟项目时,可以为设计提供足够的数据依据。
3.3在协同方面的应用
在设计建筑结构期间,因引入了BIM技术,图纸的汇总需要每一个专业的所有设计人员共同来完成,并实现图纸的最终绘制,各个不同专业之间的所有信息和相关数据需要达成汇总、相互交流和共同应用,以继续努力提升房建项目结构设计工作的重点效率和相互协调。运用BIM技术之后,其实有利于各个不同专业的各种设计数据和图纸信息能够达成充分共享、相互交流和共同应用,一是能够利用里面的数据达成相互连接,在各个不同设计期间和软件之间达成数据和设计信息的通用跟共享,二是能够在已经建立的现有数据库里面,能够达成各个不同专业、工程不同期间的数据共享和相互传递,达成不同专业里面譬如土建设计,水暖电设计、结构设计和装饰装修等多期间的施工内容共享,能够轻易将各个期间所有的数据集里面内容全部共享到一个大的公共平台上,可以对各种共享数据进行快速处理,非常有效的达成数据信息间的相互交换、交流和共同应用。
3.4优化建筑模型
(1)初始化加载BIM建筑模型。首先,对于所有的项目预设计环节,结构设计师必须充分考虑建筑物基本组件和相关要求,例如施工方案、合同的具体规划,依此实现主要组件的结构模型构建工作。其次,务必控制组件的结构模型,使其能够符合建筑物的功能以及艺术方面的要求。最后,利用Revit软件,通过其可视化功能将计算机辅助设计文件导入结构模板并提高图表可见性。整个过程中可以参考借鉴其他类似模型的优秀设计部分,重建建筑模型。
(2)承重部件布局。一旦完成BIM建筑模型的加载,相关施工者必须及时对平台上的结构组件,水平组件和垂直组件执行碰撞检查工作。该过程可以根据所述测试的偏差的原理冲突检测两种方法可以区分:第一,在专业的平台上,利用多窗口功能协调每个基站动态特征和三维空间模型来调整每个结构的受力。第二,使用专业的碰撞检查软件,加载零件的碰撞检查,利用Revit和Navisworks等软件的优势,并对组件和过程设备执行碰撞检查。依照一定的顺序规范,优化设计方案,如创建项目模板→三维结构模型→模型集成分析→专家→协调模型梁、板、棒图→最终结构映射过程,协同分析。
(3)注重模型监察工作。完成承重受力部件的优化和调整后,利用BIM技术的共享功能,有限分析软件提供全面的基本信息,如用于分析的BIM建筑信息模型的零件尺寸,约束和载荷条件。但要注意以实际应用为标准,改善最终结构模型。最后将自定义模型导入BIM建模软件,就此,整个模型修改工作基本完成。
结语
BIM技术在建筑结构中的应用能够有效提高设计人员的设计水平与工作效率,能够为工程施工提供借鉴与方案。同时,建筑结构设计人员也应该加强自身的学习,注重信息及数据的采集,熟练的将BIM技术应用其中,为建筑工程质量打下坚实的基础,有效推动建筑行业的健康与可持续性发展。
参考文献:
[1]朱江.BIM技术在建筑结构设计中的应用分析[J].价值工程,2018,37(34):207-208.
[2]段阳萍.BIM技术在建筑结构设计中的应用探究[J].山西建筑,2018,44(29):52-54.
[3]吴泽.BIM技术在智能建筑结构设计中的合理应用探析[J].居舍,2018(27):34-35.
论文作者:朱巍
论文发表刊物:《建筑细部》2019年第7期
论文发表时间:2019/10/14
标签:建筑论文; 模型论文; 技术论文; 结构论文; 结构设计论文; 项目论文; 数据论文; 《建筑细部》2019年第7期论文;