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摘要:BIM技术在很多领域及工作中均有所应用,在建筑结构设计工作中同样如此。在BIM技术支持下,能够对各类专业进行有效融合,实现数据的交互与共享,进而使不同部门工作人员能够借助这一平台实现互通有无,为建筑结构设计工作的开展奠定坚实基础。文章针对建筑结构设计中BIM技术的应用进行了详细的阐述,内容仅供参考。
关键词:建筑结构;设计;BIM技术;应用
1 BIM技术概述
随着建筑工程项目在开发的过程中逐步朝着大规模、高层化和超高层化方向发展,所以广大用户对建筑工程的需求不仅仅局限在整体的功能性,而建筑工程的结构也应该逐步朝着复杂化和体型多样化的方向发展。因此,在建筑结构的设计过程中应该通过多元化的途径来收集各类信息,并将这些信息作为建筑结构在设计过程中的重要资源。这样通过充分利用收集到的资源,不但能够通过缩短工期来降低建筑工程设计的整体成本,而且还能够最大限度地提升建筑企业在日常生产过程中的质量管理水平和安全管理水平。通过将现代信息技术广泛应用到建筑工程领域中,为整个建筑行业的发展提供丰富的理论信息支撑,对进一步控制建筑工程项目的成本拓展良好的途径。BIM的出现能够推动整个建筑行业更加稳定健康发展,并基本上实现了建筑结构设计由二维向三维转变。所以,通过创建数字模型能够帮助建筑企业降低设计阶段、生产阶段和经营管理阶段的成本,促进我国建筑工程行业朝着持续稳定的方向发展。
2 BIM技术在建筑结构设计中的应用功能
2.1协同设计功能
通过BIM技术,设计人员可以建立一个全新的设计平台和操作系统,此平台能够为大多数的结构设计和建设部门提供统一的发展方向,并为各个部门的沟通和合作提供广阔的空间,进而提高建筑工程信息和共享程度和应用率。最主要的是,基于BIM技术在建筑结构设计中的协同设计能力,建筑行业的规范程度将会出现大幅度提高,建筑系统也可以自动检测出存在与结构设计中的问题,进而高效防范建筑工程中的安全隐患,提高了设计团队之间的默契程度,缩短结构设计的时间,进而提高设计人员的工作效率,为节省企业建设资金做出贡献。
2.2信息传递功能
将BIM技术应用到建筑结构设计中,能够加快信息传递的速度,并为建筑结构设计中的各种信息搭建了专业的传输线路,让建筑设计中的各类信息形成较为系统的关联性。这样在今后的建筑结构设计中,设计人员如果想要修改建筑设计方案,不需要通过对复杂的设计图纸进行重新制作和修改,而是通过更改输入信息的方式来完成设计变更操作,而这些修改后的数据会自动反馈到相应的建筑构件中。
同时,设计人员可以应用BIM技术对建筑工程进行模拟施工,进而判断结构设计的合理程度和实用程度,这样设计人员就此省去了分步骤验证的麻烦,BIM技术实验模拟技术既能够提高检验工作的效率,又能确保检验方式的精准性。
2.3信息集成化功能
信息集成化功能指的是BIM技术能够确保建筑结构设计信息的集成化和设计过程的集成化,研究和调查数据显示,建筑结构设计数据模型和需要具有高度的唯一性,各个结构的设计信息需要全部展示在此数据模型中,由此可见,BIM技术在建筑结构设计中具有集成化功能。基于BIM技术设计平台的基础上,建筑结构设计中的任意一项工作都需要建立在此数据模型上,进而实现对集成功能的充分应用。
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而信息数据模型的建立则需要建立在三维技术和计算机技术的基础上,数据库中应当包含建筑构件的设计规格和详细流程,以及各个建筑结构之前的衔接方式和联系关系,依靠这些数据,设计人员才能构建完善的建筑结构设计数据模型。这样在今后的设计工作中,设计人员便可以通过查找信息和构建设计模型的方式,来提高结构设计的精确程度。
3 BIM技术在建筑结构设计中的具体应用
3.1在整体结构设计中的应用
在现代化建筑结构设计过程中,设计人员可以通过BIM技术建立完善的设计模式和方案,进而实现对梁、板、柱等基础性建筑构件的深入描述,为建筑结构设计提供精确的数据支持和参数标准。应用BIM技术完成建筑结构整体性设计的方式如下:①设计人员要定位好建筑工程的性能要求和性质,并构建整体的实体建造模式,做好结构设计前的基础性准备工作。②设计人员可以应用BIM技术的信息集成化功能实现各个建筑实体机构的关联性,如各个楼层和整体设计结构,为细节化结构设计工作的开展奠定数据方面的支持。③做好墙体设计工作,通过BIM技术的协同设计功能,设计人员可以分析出各个楼层墙体和总体建筑结构墙体的关联性,并在参照上述结构设计流程的基础上,构建完善的建筑结构设计系统,全性存在一定的影响。
3.2在建筑结构建模中的应用
在建筑结构设计过程中,BIM技术的应用突破了CAD制图的限制,将立体的建筑模型有效展示出来。传统CAD建模,只能完成简单的二维平面制图,不能将三维实体模型构建真实体现出来。BIM技术可以利用三维实体模型,将真实构建展示到施工人员面前,突出整体结构信息和构件之间的关系。BIM技术应用于建筑结构设计,可实现建筑结构的可视化,与此同时,BIM技术可以快速发现建筑结构设计中存在的问题,并提出合理的修复方案,以此来提高建筑结构设计质量。例如,在国家会展中心设计中,室内展览面积为40万平方米,室外展览面积也在10万平方米以上,由于施工体量较大,结构设计复杂,传统CAD建模根本无法满足施工要求。为此,项目总承包部门引入了BIM技术,对工程主体部分进行建模,之后将建立好的模型与各专业建好的模型进行融合,实现模型的有效修正,消除了建筑结构中的各方面隐患,避免返工现象的出现。
3.3在钢结构建模中的应用
建筑结构设计中钢结构设计十分复杂,涉及到专业知识较多,尤其是布置加强件和连接钢结构中,任务较为繁重,很容易出现设计错误。为了解决上述难题,人们在钢结构建模中引入BIM技术,通过BIM技术的应用,对钢结构梁高进行计算,设计出专门的连接件。另外,BIM技术也可以通过相关参数,实现连接件的有效处理,并通过参数数据共享,对连接件的数量和间距进行有效控制,设计人员只需在工作中调整相应参数,便可以完成新连接件设计工作。其次,BIM技术可绘制出相关加强件的大样图,判断工程中加强件的具体位置,提升钢结构设计和施工过程的准确性。
3.4在建筑结构性能中的应用
建筑结构设计的设计原理,主要是将建筑中各个部分中所涉及到的科学集中在一起,建立一个虚拟建筑物,实现整体结构的相互支撑。BIM技术的应用,可以实现对建筑结构性能的科学分析,对建筑机构的稳定性、牢固性、抗震性等基本要求进行判断,确定各项数据是否满足标准。在设计工作中,设计人员只需要将BIM模型数据导入到相关软件中,利用软件对数据进行处理,确定建筑结构整体性能是否满足事先规划好的标准,解决建筑结构设计中存在的问题,有助于建筑结构设计工作的优化,提升建筑结构设计质量。例如,在亚洲最大生活垃圾发电厂设计过程中,为了提升建筑结构性能,设计人员通过BIM技术,对模型进行碰撞检测,首先对单专业之内模型进行碰撞,调整碰撞中出现的结构错误,之后进行机电综合模型碰撞检测,对机电专业内的碰撞问题进行调整,最后是机电与建筑之间的碰撞检测,将建筑结构与机电之间存在的问题解决,碰撞模拟软件可直接将结果以报告形式生成,设计人员会根据结果对综合管线进行相应调整,以人工审核的方式,最终得到修改意见,实现BIM技术在建筑结构性能中应用效果的提升。
结束语;BIM技术的合理应用能够为建筑结构设计工作提供更多帮助,进而实现设计效率、准确性等方面的提高目标。建筑结构设计工作对后续建筑施工等方面工作的开展具有重要影响,为了减少成本方面的浪费,为施工工作顺利开展提供更多保障,设计人员需要对建筑结构设计工作引起重视,对BIM技术的优势作用进行充分发挥。
参考文献:
[1]黄玉武,梅莉莉.建筑结构设计中BIM技术应用浅析[J].建筑工程技术与设计,2016,4(31):54.
论文作者:田凤菊
论文发表刊物:《建筑科技》2017年第23期
论文发表时间:2018/2/26
标签:结构设计论文; 建筑论文; 技术论文; 建筑结构论文; 设计人员论文; 工作论文; 模型论文; 《建筑科技》2017年第23期论文;