建筑结构设计中BIM技术的应用研究论文_郑丽萍

建筑结构设计中BIM技术的应用研究论文_郑丽萍

摘要:目前,BIM技术在建筑领域的应用越发成熟,其具可编辑、集成化、协调性、可视化等多方面的优势,将其应用于建筑结构设计中有助于设计水平的提高。本文主要对建筑结构设计中BIM技术的应用展开探讨。

关键词:建筑结构;结构设计;BIM技术;技术应用

引言

现如今,因为受到BIM技术和实际发展的影响下,BIM软件已经越来越完善了。而且在我国的很多领域上都开始运用BIM技术了,例如:建筑工程设计、建筑工程施工与运营等多个领域上都开始运用BIM技术,BIM技术的数据可以应用到很多的部门,因此,可以让施工方、业主、设计人员等一起共用这一个BIM技术数据。BIM技术中的三维立体模型构建技术在结构设计中的应用,具有先进性、可视性的优势,将该技术应用在结构设计中,对于传统的CAD技术产生的较大的冲击,因此可以使施工单位加深对建筑的理解能力提高建筑的质量。

1 BIM技术概述

BIM技术就是建筑信息模型技术,在相应建筑工程当中,对数字化3D功能进行应用,对关于建筑的不同信息进行进一步整合,从而建立起一个较为完整的数据模型。对于BIM技术而言,其最早是在美国使用的,主要针对建筑工程中维护、运营、施工和设计等多个环节进行处理。同时使用3D可视化功能,将建筑通过虚拟的方式展示在人们面前,提升了人们对建筑设计、施工、管理等方面的工作效率得到提升。BIM技术在建筑工程中应用是一项重大变革,拖动了建筑工程建设向着智能化方向发展。

2 BIM技术在建筑结构设计中的功能

2.1编辑功能

BIM技术可以对建筑结构模型形成的参数进行详细的编辑,而这一编辑功能可以对数据库当中的参数做出及时的更新,从而保障建筑结构设计中的有效性,还可以帮助设计人员对建筑模型和实际建筑之间进行对比,对这一功能的应用,能够确保相应设计人员设计方案和建筑结构施工中的实际情况保持一致性。

2.2信息化集成特点

BIM技术中最大的特点是将各个方面的信息进行整合,将建筑材料、结构尺寸、施工材料等数据进行集成化处理。这个特点主要表现在两方面:一是对设计过程的数据进行整理,二是对设计信息方面进行整理。在传统的数据和信息整理过程中,工作人员要对每个工序进行检验和把关,使其每个工序都有建模的工序。而BIM技术是抛开传统的制图设计特点,采取三维模式建立几何信息模型,不仅使两者有着直接的联系,而且使两者在建筑结构设计中起到相互制约的作用。通过BIM技术在建筑结构设计中的应用前后对比,可以清晰的发现传统绘图在信息化集成方面的弊端。

2.3协调性特点

在建筑设计工作在运用BIM信息技术还能够具备理想的协调性,这种协调性表现内容一方面是在建筑工程项目的具体内部构造协调上,其能够促使建筑工程项目的各个组成部分较为协调有序,降低了可能出现的任何矛盾和冲突问题的产生,实现了充分优化和改进;另外,这种协调性特点还表现在人员方面,无论是设计人员之间,还是设计人员、施工人员以及建设人员之间,其都能够借助于这种BIM信息技术实现协调落实,最终也就能够解决可能出现的隐患缺陷,由此带来的优势较为明显。

2.4三维可视化

将三维实体模型作为设计的基础,对不同构件间保持的空间关系进行形象表达,为工程建设参与各方的技术交流创造便利。对规模较大的复杂结构而言,单纯依靠平面图和立面图一般难以找出自身专业和在与其它专业进行协作配合时潜在的问题。但通过对这项技术的应用,能对设备与结构两大模型开展动态演示,检查确认所有构件之间的空间关系能否达到要求,同时完成碰撞检查,最终确定最佳方案。

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3建筑结构设计中BIM技术的应用分析

3.1在建筑结构性能中的应用

在建筑工程项目建设中建筑结构设计也显得尤为重要,为了能够进一步的提升其建筑结构设计的合理性并确保项目建设能够得以顺利实施,需要做好加强建筑结构力学效果的分析以及加强对建筑结构类型以及具体布置的设计方面的工作。当然相关的设计人员还要对此方面的工作引起足够的重视,尽可能的避免在操作过程中出现一些不该发生的问题。基于此种情况之下,在建筑工程项目设计中应用BIM信息技术显得尤为必要,在此过程中可以充分借助于BIM信息技术的优势并且将整个工程项目以数据化的形式一一呈现出来,也便于设计人员更为清楚的了解项目的具体情况,从而保障了建筑工程项目结构的可靠性。通过在建筑结构设计中运用BIM信息技术可以看出,其整个过程都不需人为进行操作,有效的避免了由于人为操作失误因素带来的影响,大大的提高了其工作的效率以及精准度,对于相应建筑结构设计水平的提升极为有利。

3.2 BIM技术在钢结构建模中的具体应用

在大跨度的建筑物中用到最多的建筑形式就是钢结构,其在建模中往往需要应对结构链接和增强件布置等多个方面的难点,钢结构在设计中需要涉及到梁柱连接、梁梁铰接以及梁梁刚接等各种不同的连接形式,所以在设计中一般需要根据梁的高度,来将各个连接件进行专项设计并要将其参数化。BIM系统可以做到参数共享,因此只需要对一些参数进行调整就能得到新的连接,钢结构的设计人员只需要对位置进行调整,就能找到加强件和连接件的位置了。

3.3模型碰撞检查

建筑项目具体施工之前,传统施工单位使用2D图纸,难以有效反映出不同个体之间产生的碰撞,导致相应设计人员容易忽略碰撞问题。对此,需对BIM技术进行应用,其展示的图像是三维形式的,通过这种方式,对碰撞进行检查,能够有效消除施工过程中的硬碰撞和软碰撞,还能够有效减少施工中出现返工问题,也能够降低错误发生率。对结构设计进行优化,促使施工图纸得到进一步优化,同时进行技术交底。

3.4协同设计过程

传统的建筑结构设计大多基于建筑软件进行单独设计作业,然后在由团队进行协商与分析,再由负责的设计师单独对设计方案中的不足进行调整与修改,这样的设计模式无法发挥设计团队的力量与协同工作能力,难以保证设计方案的科学性。基于BIS技术的建筑结构设计保证了建筑结构设计团队能够高度参与到同一设计项目中,通过建筑结构三维模型的展示与动态演示,设计团队中的所有人员均能够根据建筑结构模型进行设计任务的分配,设计师可以就其所给定的设计任务进行立体构件的新增、删除、修改以及内部设备的配置,最后再通过集成化手段将不同设计师所设计的内容进行有效汇总与整合,保障设计工作的正常有序开展,极大地提高建筑结构设计的工作效率。

3.5在成本预算和施工材料采购方面的应用

在建筑结构施工前期,首先要对施工过程中使用的施工材料和机械设备等进行成本预算,保证施工成本控制在工程预算范围内,然后根据成本预算形成具体的施工材料的采购标准。BIM技术在建筑结构设计中应用后,可以将各阶段各项费用如施工材料费用、机械设备费用、人工费用等数据清晰的在模型中体现出来,并能在各阶段自动提取需求计划,汇总成施工材料设备等的采购计划,并帮助施工企业的生产管理人员对这些物资设备进行快速分派,减少资源重复浪费。BIM技术在建筑结构设计中的应用,提高了成本预算的准确性,对于提升成本控制水平起到了重要作用。

结语

综上所述,建筑结构设计是建筑工程开展的首要环节,建筑结构设计的科学性与合理性与工程建设质量以及工程建设效率息息相关,更是体现建筑工程人文关怀与人文理念,提高居民居住舒适度与满意度的关键性因素。BIM技术在提高建筑结构设计质量与工作效率方面具有独特的优势。

参考文献

[1]汤晓凡.BIM技术在建筑设计中的应用研究[J].福建建筑,2017(06):44~46.

[2]陈超,黄国民.论述BIM在建筑设计中的应用[J].建筑知识,2017,37(10):25~26.

[3]李靖.基于BIM技术的民用建筑设计研究[J].自动化与仪器仪表,2017(02):108~110.

论文作者:郑丽萍

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第19期

论文发表时间:2018/11/6

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