建筑结构设计中BIM技术的应用论文_郭晓冬

建筑结构设计中BIM技术的应用论文_郭晓冬

摘要:BIM技术是近年来新兴的计算机技术,能够应用到多种行业中去。在建筑设计中的应用只是冰山一角,只有将该技术与其他的智能技术结合到一起,才能将BIM技术的作用发挥到最大化,最大限度地获得经济效益。本文从BIM技术在建筑结构设计中的运用进行分析,希望能够为行业人员提供一些参考。

关键词:建筑工程;结构设计;BIM技术

引言

建筑设计的核心内容是根据建筑体系的质量要求以及使用方法来提供科学合理具有可实施性的设计方案。由于BIM技术可以集成建筑施工中涉及到的工期、成本、原材料、以及施工节点中的数据于一体,所以一经问世便受到广泛应用。BIM技术可以对建筑材料、建筑结构以及施工的现场实现统筹安排,可以很好地降低施工成本、提高工程质量、增加工程的经济效益。基于这样的背景,本文主要分析了建筑结构设计中BIM技术的实际应用情况。

一、BIM技术特点

1、信息集成

BIM技术一个很大的特点是对于各个方面的信息进行整合,一方面是对整个设计过程方面的数据整理,另外一方面是对设计信息方面的整理。在数据建模工程中,我们必须把握住每一道工序都有其实践的可行性并且能够保证整个建模的有序进行。计算机主要是有三个维度,利用多个几何信息建立信息模型,我们无法忽视的是,在建筑结构中所使用的建筑材料,他们各个连接结构中的尺寸,以及建筑过程中所用的构件数量等等,这些需要再数据建模时奠定一定的基础,从过去传统的CAD制图,到现在逐渐使用的BIM技术,我们可以明显看到在设计上面的显著进步。

2、可视性

传统的施工过程中一般用纸质图纸即2D进行查看,这种方式存在很大的弊端,图纸中相关构件的位置、信息还有空间关系等不能得到很好的描述,不能准确、清晰地将这些信息展现出来。可视化展示技术能够将建筑与水暖等各方面的BIM模型更直观、更清晰地展示出来。另外,设计方案的应用情况也能一目了然。不仅能够提高建筑设计的效率,还能将建筑构架与组成完美、立体地呈现出来。施工单位也可以更加直观、清晰地理解设计者的设计意图及设计理念,将此作为确定、商酌施工方案的依据,降低返工率,节约成本。

3、协同设计。

在建筑工程建设的过程中可以借助BIM技术构建设计平台,通过此设计平台能够将业主、设计单位、施工单位集合起来,共同讨论建筑工程的建设,如此可以为建筑工程设计提供建议或意见,并且可以同步进行建筑工程设计方案的修改。所以,BIM技术还具有协同设计的特点。

4、可传递的工作过程

在整个建模过程中,BIM还有一个显著的特点就是他的数据是可以相互传递相互统一。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆整个系统实现自动化的管理,当工作人员更改其中一项数据时,无需在更改其他数据,也无需更新新的处理图纸或者相关的链接,BIM技术会通过传递的功能让受到影响的相关数据进行更改。这一项功能可以大大的降低了我们的设计工作人员的负担,给他们的工作提高了效率的同时,也避免了一些不必要的错误。这也充分体现了BIM技术在建筑结构设计方面的优势。

二、BIM技术在建筑结构设计中的应用

1、设计前期的模拟设计

BIM技术能够根据设计构建出一个虚拟模型。因此,在设计前期,可以利用该技术对施工过程、具体内容、方法以及紧急情况的应用措施进行模拟,能够在施工前就发现设计中存在的弊端与不合理的地方,及时更改,减少返工率,提高建筑效率。另外,还可以进行招标与投标方案的模拟、施工现场模拟、分项工程模拟等,找出其中的漏洞,优化方案,节约建筑成本,保证工期。

2、模型集成化

通过具体的参数来固定模型不仅可以是信息单元可以被更准确、更科学的描述;还能在相同种类的数据上形成组合。这种方式不仅可以实现设计模型的科学化、合理化,还可以有效地节省设计人员的工作量,可以有效地节约整个项目的人工成本,增加整体建筑工程的经济效益。另外,BIM技术可以通过物理信息来对整体设计进行全方面的分析和评价,可以有效地减少因人为的失误而造成的设计层面的不合理之处。正是由于BIM技术在集成化方面的应用,使得建筑设计更为科学、准确。

3、对建筑结构功用进行分析

设计人员在会建筑结构进行设计时,不仅仅只针对结构中的某部分进行设计或者只是将建筑结构中的各个部分进行顺序置换,而是应该按照相关的建筑规定,对建筑结构从整体的角度进行设计,实现建筑结构功能的最优化。在传统建筑结构设计中,对建筑结构的性能进行剖析会投入比较多的资金,还会需要大量的设计人员参与,不能有效获得经济利益,而且仅仅依靠设计人员对结构性能进行剖析也容易出现大的误差,因为人的精神状态很难一直保持良好,也会出现松懈的时候,不利于设计工作的进行。BIM技术可以对建筑结构的功用进行剖析,只需要将向相关信息输入到BIM模型中就可以完成这个工作,BIM也可以对建筑结构设计中存在缺陷的部分进行修正,得出最优化的设计方案。

4、结构构件部分的分析

在结构设计方面,由于现有建筑结构计算模型可导入为BIM集成模型,方便建筑结构设计的参数及时反映在整体集成模型中,对建筑结构构件的及时更新起到了关键和有效的作用,为结构设计BIM化提供了一种渠道,在以后的发展中BIM集成模型可直接互导,提高效率,为模型的及时更新提供可靠的工具,为以后的建筑结构设计高效化提供更为可操作的思路和方法。尤其是结构中构件的配筋,通过计算后的结果可以在BIM模型中统计钢筋含量和节点构造等详细图纸,只要在以后的设计、施工和成本核算等方面有一套经过审核通过的BIM模型就可以完成所有的技术环节的管理和操作,为业主和设计师沟通提供了准确的的实体模型,完全能够反映出以后工程竣工后的具体参数和效果展示,更好的为建筑业服务。对混凝土等材料的使用,可以在建模过程中掌握所有构件的材料特性、截面尺寸,我们在使用之前充分了解他的特征,拥有各种不同的型号以及建筑材料的构成,那么通过BIM技术,我们可以针对性的根据相关的建筑结构来选用相应的建筑材料,这对于提高整个建筑质量是非常有效的。

5、优化建筑结构参数设计

在建筑结构设计中科学合理的运用BIM技术,还可以构建建筑信息模型,而建筑信息模型又包含建筑结构设计信息的数据库,那么在设计人员具体进行建筑结构参数设计的过程中,可以从数据库中提取建筑结构方面的信息,通过对信息整理与分析,可以为建筑结构参数设计提供依据,提高建筑结构参数的精准性,为后续标准化的施工作业创造条件。

结语

建筑行业发展迅速,在有更多新型技术和工艺被应用的同时,工程结构复杂度也不断提高,传统的设计方法已经逐渐不能满足实际要求,还需要在现有基础上做更深层次的研究。将BIM技术应用到建筑结构设计中,可以实砚二维向三维的转化,使得整个设计结果更直观,能够更直接对比实际情况对方案进行调整,切实满足工程建设要求。本文结合BIM技术特点,对其在建筑结构设计中应用要点进行了简要分析。

参考文献

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[4]王润生,王泉,徐静.BIM技术在钢结构工业建筑改造中的应用[J].青岛理工大学学报,2014,05:33-36+41.

论文作者:郭晓冬

论文发表刊物: 《建筑学研究前沿》2017年第10期

论文发表时间:2017/9/29

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