建筑结构设计中BIM技术的应用探析论文_肖兴北

建筑结构设计中BIM技术的应用探析论文_肖兴北

林产工业规划设计院 北京市 100010

摘要:BIM技术对于建筑设计质量提升具有深刻影响。实践过程中,设计人员持有充分认识到BIM技术的应用优势,并做好其在实际工程设计中的具体应用,才能确保BIM技术应用水平的提升,继而在保证建筑设计质量的同时,实现建筑工程行业的进一步发展。

关键词:BIM技术;建筑结构设计;应用

1BIM概述

BIM技术是从国外传入国内的,此技术最主要的作用是可以实现二维平面向三维立体的转换,进而帮助建筑结构设计人员能够清晰直观的对整个建筑结构工程进行了解与分析。BIM技术自身具有信息传递等特点,并且能够通过相关数字模式对整个建筑结构设计不断完善,并且能够与建筑工程的实际进展情况进行有效了解,方便相关人员对项目建设信息进行及时了解,以便针对实际施工情况对相关建筑图纸进行优化升级。除此之外,在建筑机构设计中使用BIM技术还能够有效减少建筑设计的时间,在一定程度内提升建筑工程的整体质量与安全性,为建筑工程的日后运行与维护奠定基础。

2BIM技术的特点

2.1信息化的特点

在现代科技迅猛发展的今天,BIM技术的产生与应用在很大程度上代表了当今现代信息技术,在BIM技术中有效结合了当前最先进信息技术,它可以对海量的资讯信息进行存储,进而分析构建科学合理的信息模型。建筑信息模型的构建为建筑工程的项目建设奠定了坚实的基础,此时,相关人员需要对BIM技术所构建的建筑模型进行不断的优化,确保建筑模型中各类数据的准确性。除此之外,BIM技术可以构建信息平台,建筑结构设计人员可以登录信息平台对建筑结构不断优化升级,在此基础上,信息平台还储存了有关建筑工程的所有信息资料,相关人员可以通过检索功能迅速掌握有关信息,为建筑工程的高效开展提供保障。

2.2协同性的特点

建筑结构设计中的BIM技术,最突出的应用便是为设计人员以及施工单位还有相关业主三者之间提供了互相沟通的平台,不同的主体之间可以通过BIM技术搭建的平台来表达自身的需求,实现三者之间的信息连接。在明确业主的个体需求之后,设计人员需要将建筑工程的相关模型传递给业主,在业主通过建筑模型后,施工方要在建筑模型的基础上,指导相关人员进行施工。BIM技术可以针对建筑结构中的各项要素进行检测,分割各个构件之间的影响因素,并根据分析结果提出科学合理的改进措施,最终使建筑结构设计的质量不断提升,为建筑工程的有效开展与运行打下坚实的基础。

3BIM技术在模型构建中的应用

3.1基于IFC标准的BIM模型构建

在使用BIM技术的过程中,需要涉及多种软件,如计算软件、作图软件、工程量、造价分析计算软件等,为了解决这些复杂的软件问题,可以采用IFC(IndustryFoundationClasses)标准格式,通过IFC标准格式对最小结构单元的几何尺寸、材料性质、组织形式等进行定义处理,并通过建立BIM材料族库完成各个软件的正常运行。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆以砖墙结构为例,可以通过IFC标准模型明确砖墙结构所需材料的尺寸、物理性能、力学性能要求,确定需要采取何种规格的砖块,然后通过关联材料实体完成砖块和墙体材料之间的联系,最终确定工程方案。

3.2BIM结构模型的构建

建立BIM建筑模型时,建筑的所有材料信息都需要录入系统中,建筑结构的梁、板、柱等构件规格、尺寸等在系统材料数据库中有清晰的记录,通过该系统可以明确建筑结构模型。例如,在设计建筑墙体结构构件过程中,应定义好建筑实体,然后通过系统对建筑构件之间的关系、楼层实体之间的联系、空间结构联系进行直观的展示。

3.3关联性结构模型的构建

各构件之间的联系是建筑结构设计中需要重点考虑的问题,通过BIM技术建立的建筑模型,可以对建筑结构各个部件之间的关系进行直观地分辨,通常建筑结构有2种关联:对称性关联和非对称性关联。将2个存在主要和次要关系的建筑称为非对称性关联,在进行建筑实体修改时不会改变建筑主实体。例如,墙体和洞口存在主要和次要关系,在墙体上附着着洞口,删除掉墙体的话会同时删除掉墙上的洞口,而仅删除次要的洞口不会对墙体的存在产生影响。

4建筑结构设计中BIM技术的应用

4.1建筑结构的分析应用

众所周知,在当前的建筑工程中钢结构是普遍应用的一项建筑材料,钢结构的使用在建筑工程的结构设计中占有一定的比例。基于此,相关人员在进行建筑结构设计过程中,可以利用BIM技术对钢结构进行建模处理,针对钢结构在建筑工程中的连接以及应用等问题进行深入探讨。例如,在建筑工程中,针对钢结构加强件的问题,相关设计人员首先需要对建筑工程的建造结构流程进行连接,随后了解加强件在建筑工程项目中的具体应用,利用BIM技术对钢结构加强件的应用进行还原与控制,使钢结构加强件的应用与作用一目了然。除此之外,针对建筑结构设计中的钢结构连接问题,设计人员首先要对钢结构之间的连接参数以及连接方式等问题进行了解,在实际建筑工程操作中,设计人员可以通过BIM技术对钢结构的连接方式等问题进行连接控制。在建筑工程中,针对建筑结构的分析往往需要投入较大的人力物力分析,并且分析周期通常情况下较长,建筑结构分析的最终结果会存在有较大的人为误差。基于此,利用BIM技术能够对建筑工程中的设计缺陷以及不合理结构等进行优化升级,最终使建筑工程的结构设计方案得到科学合理的调整,从而使建筑工程的整体质量得到提升。

4.2结构构件的设计应用

在建筑工程的结构设计中,楼梯以及柱子等都是建筑设计的重要组成部分,相关设计人员需要对钢结构以及相关预制构件进行科学合理的设计。在这些构建中,现浇构件在建筑工程项目中比较常见,设计人员在对其进行设计时,需要对建筑工程中的管线走向以及建筑物的功能要求等进行充分考虑,防止建筑结构之间发生冲。在建筑工程中,混凝土结构占据有十分重要的地位,基于此,相关设计人员在对其进行设计时,可以利用BIM技术对平面图纸进行转换,从多个角度观察建筑工程的混凝土结构,对其中的设计问题不断进行完善与更新,最终使建筑工程结构达成标准化的设计。

4.3设计工具在建筑结构中的应用

在建筑结构设计中,设计工具是BIM技术能够实现的重要载体,BIM技术的应用有利于建筑工程模型的建立,除此之外能够使建筑图纸设计有效开展。在建筑结构的实际设计过程中,相关人员可以利用BIM技术对建筑工程中的数据信息等内容进行详细分析。例如Revit软件便是BIM技术中的一种设计工具,此软件在建筑结构以及机电机构等方面有广泛的应用空间。除此之外,建筑工程设计人员可以利用BIM技术来获取建筑工程的相关模式,并且通过BIM技术建立的数据资料库及时了解记住工程中的各项信息,以便根据相关设计要求对建筑结构设计进行优化升级。在应用设计工具时,设计人员首先需要根据相关要求创建中心文件,然后利用BIM技术进行建筑工程结构设计,并且将设计模型连接到中心文件,在中心文件中添加建筑结构设计的各类型信息,最终实现各类型建筑信息之间能够实现信息共享,以便相关设计人员能够对数据信息进行协调应用,为建筑工程的顺利开展提供保障。

结束语

现阶段,BIM技术逐渐趋于完善,实现了建筑工程项目中数据信息分享,创建可视化结构模型保证及时发现设计问题并加以改正,数字化模拟分析有助于提升结构设计质量,确保建筑安全。

参考文献

[1]郭迎花.BIM技术在工程设计中的运用和发展[J].现代物业(中旬刊),2018(11):86.

[2]程春龙.建筑结构设计中BIM技术的实践[J].现代物业(中旬刊),2018(11):87.

[3]王华阳.试论BIM技术在建筑工程设计中的应用策略[J].四川水泥,2018(11):126+143.

[4]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.

论文作者:肖兴北

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年5期

论文发表时间:2019/7/8

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