建筑结构设计中BIM技术的应用论文_杨杰

建筑结构设计中BIM技术的应用论文_杨杰

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摘要:BIM技术的有效应用,对于建筑结构设计工作非常重要,有利于提高建筑结构设计的高效性,更好的完成建筑结构的设计工作。所以应该对BIM技术在建筑结构设计中的应用进行合理的研究,对BIM技术的应用进行多方面角度的分析和考虑,让其更加有效的促进建筑结构的合理性,保证建筑结构设计和施工过程良好运行,也有利于提高建筑结构设计的科学性。

关键词:BIM技术;建筑工程;结构设计

一、BIM技术的特点分析

1、工作的可传递性。建筑信息模型的应用程序最为基本的特征是工程数据之间所创建的实时的关联,设计人员也不需要由自己亲自处理设计图纸,或者是更新链接,建筑信息模型的应用程序可以替代设计人员的一些操作。当某项内容被修改时,BIM系统会立即根据变动情况反映到所有受到影响的图元。除此以外,同样的模型还可以应用到不同的方面,BIM模型还可以应用到结构分析等工程建设方面。

2、支持协同设计。BIM系统是一种全新的设计平台,在这一系统中可以将设计人员、施工人员、业主和管理人员之间搭建一个沟通的桥梁,及时与相关人员提供有关工程项目的相关信息。三维模型的碰撞检测功能可以依据不同专业的设计原则,Dim系统可以实现自动检测构件对象间的相互影响,能够有效地提高设计团队中建筑人员和结构工程师以及设计人员之间的沟通和交流,尽量缩减设计周期,保证设计质量。

3、信息集成。建筑信息模型的核心主要是由计算机三维模型所形成的一个数据库,在这一数据库中包含了建筑结构的各项参数和数据信息,同时也包括各种建筑构件的数据信息和性质。一些技术人员和施工人员能够十分便利的在物业管理单位中获取相关的数据信息,而这种方法也突破了传统的CAD方法,利用BIM技术来完善结构设计,给相关人员带来了巨大的便利,也推动了建筑行业的发展。

二、基于BIM的建筑结构设计流程

在整体模型设计工作中,建筑设计师首先应注意全面搜集精确的参考信息,运用BIM技术汇集图形数据,组建信息化建筑工程模型;其次,建筑设计师应根据建筑所处的地形结构,对建筑模型进行必要的简化,处理好不同空间结构的互联关系;再次,要采用建筑工程模型来准确模拟建筑施工动态,对施工进度进行控制,并结合建筑工程模型参数与规划面积设计施工进度,努力实现施工计划与BIM模型的有机连接,然后,将施工进度计划中的二维数据信息转变成三维模型,从而全面提高建筑动态模型的直观性与立体效果。

三、BIM技术在建筑结构设计中的应用分析

1、BIM技术在建筑结构设计中的应用。建筑结构工程师通过BIM软件完成建筑项目的实体建模,而后将建立完成的实体物理模型导入到相应的结构分析软件中,利用结构分析软件完成建筑项目的结构分析计算,并依据结构分析软件所算出的结果进行修改并更新物理模型和施工工艺图。在建筑结构设计中由于需要考虑到建筑结构模型中所包含的大量信息(如单元截面特性、材料力学特性、载荷条件等),导致结构模型较为复杂,导入到BIM技术进行结构分析时需要考虑到结构模型是否能够完成模型的转换与计算,而利用BIM技术所建立的BIM结构模型与有限元结构分析模型之间的无缝互联问题对BIM技术的应用造成了一定的影响。

2、平法表示钢筋信息和实体详图钢筋表示在BIM技术中的应用。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆BIM技术中所表示的平法表示钢筋信息(符号、数值化信息、位置等)都可结合修改自动进行更新。利用平法表示钢筋能够在一张图纸上尽可能地包含足够多的钢筋信息,从而方便绘图设计,图纸的表达也更加简洁高效。需要注意的是利用平法表示钢筋虽然能够极大的简化钢筋的表示,但是其相对于三维实体钢筋表示缺乏足够的直观性,需要在分析平法表示的基础上取对钢筋的三维效果进行想象,无法直接指导施工。而在对于结构设计时,需要借助于其他第三方软件对其进行有限元分析。实体钢筋表示,就是利用BIM技术对钢筋混凝土框架结构的三维表示,建立起的BIM模型,以3D的形式表达建筑结构的细部构件,并详细标注钢筋信息。实体钢筋表示能够对钢筋的尺寸、位置进行详细的标注,钢筋位置发生冲突时的避让与实际情况保持一致,方便于查看隐蔽工程、建筑结构的信息,此类方法可以方便结构设计人员对建筑工程所需要的各类混凝土、钢筋等级、直径的计算。相对于平法表示,实体钢筋表示可以方便结构设计人员确定钢筋的位置以及形式、尺寸等的信息,对于冲突区域可以方便的对构件进行放大剖析对设计进行调整优化。借助于钢筋实体表示可以方便的对钢筋和混凝土的用量进行统计计算。借助于实体钢筋表示可以方便地对隐蔽工程的混凝土信息进行查询,借助于三维视图通过改变混凝土相关参数设定可以改变混凝土的透明度从而方便对隐蔽工程中所含有的钢筋信息进行查询分析。

3、BIM技术在建筑场地的选址和结构分析布局中的应用。房屋建筑场地的选址是建筑项目中最为重要的环节之一,也是基本的首要环节,在建筑项目选址这一环节一定要科学合理。要对建筑场地内的天文气象,水文地质等因素进行综合考虑,用长远的眼光看待建筑结构设计和各要素之间的关系。在建筑场地的布局中,首先要运用BIM技术,对建筑结构和整个施工场地的布局进行客观的分析,然后在运用GIS技术对工程项目进行具体的模拟工作,通过两个技术的分析和模拟,整合出合理的预测结果。建筑施工场地的选址和结构分析的布局的过程中,一定要注意所在地的气候条件,地形地势和地质状况等因素,利用BIM技术使工程与各个外界因素相契合确保工程的实施。

4、BIM技术在建筑结构分析方面的应用。建筑结构的设计,不是单纯的计算出房屋的负载荷力,还要对建筑结构的整体性能进行一系列的全面深入的分析并加以优化处理,保证建筑具有一定的安全性和稳定性.利用BIM技术,可以全面的分析和模拟建筑结构的设计方案。通过对设计方案的分析,多方面的进行比选。之后利用RevitAPI二次平台对建筑的结构性能进行分析,结合建筑物当地环境,预先想到在建筑物设计施工期间可能出现的问题,找到问题并分析原因,改正设计方案,是建筑物建构设计更加合理。

5、BIM技术建筑结构协同方面的应用。在房屋建筑建构的设计过程中,图纸的绘制是一项重要的工作,在图纸的绘制期间,需要每一个环节的专业技术人员共同完成好该环节的图纸设计工作。要求各个环节相互沟通协作,提升房屋设计图纸的科学性。利用BIM技术将所有的设计数据和图纸信息,参数都能够集中共享。通过BIM技术的应用,将各个设计环节的设计信息都统一的建立在大数据库中,让各个设计环节在信息共享的状态下,能够更好的协同设计。例如,建筑土建结构的设计,土电暖的设计和装修等环节,都可以通过BIM技术建立的大数据平台,进行信息的互相交流,并对数据快速有效的处理,进行更合理了的协调设计。

结束语

BIM技术在结构设计中的研究和应用,有力地推动了我国建筑设计的发展,BIM技术的应用能够有效地解决当前结构设计中存在的一些问题和弊端,进一步优化建筑结构设计的过程,提高设计质量和设计效率,与此同时,相关人员也要正确对待BIM技术在设计过程中存在的一些问题,并积极寻找解决策略,推动我国建筑设计的进步和发展。

参考文献:

[1]黎新.建筑结构设计中BIM技术的应用实践[J].价值工程,2019,38(22):220-222.

论文作者:杨杰

论文发表刊物:《基层建设》2019年第28期

论文发表时间:2020/1/18

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