摘要:本文首先对BIM技术做了概述,并分析了其特点,然后详细阐述了建筑结构设计中BIM技术的应用。
关键词:建筑结构;BIM技术;实体模型;施工图;建筑空间
1 BIM技术分析
1.1 概述
BIM技术主要是将各项参数进行整合,并且基于原始设计方案的表达方式,利用三维模型动态软件进行设计方案进行虚拟展示,可以实现设计方案与现实场景处于一致的状态。同时,BIM技术在应用的过程中,从最处的设计阶段、以及到后期的施工和质量检验阶段,都可以将各项数据完成的保存起到,并且形成数据库,以便后期工程建设的使用。另外,BIM技术的使用范围相对交广,建筑工程仅仅是一个方面,桥梁工程、公路工程也有着非常明显的应用。由此看来,BIM技术所带来的效益是非常显著的。
1.2 特点
BIM技术具有可视性、模拟性、协调性等特点,下面就对这些特点,进行了分析和阐述。
1.2.1 可视性
传统建筑结构设计方案一般都是利用2D软件进行展示,但是这种方式无法展现一些部件的准确位置、空间信息等方面,对后期施工无法提供准确的数据。然而,BIM技术主要是利用三维模型软件,将各项参数进行整合进行仿真模拟,以立体空间的形象展现出来。另外,BIM技术可以将设计方案变的更加直观和清晰,将各项建筑结构合理组合,为后续施工环节的展开,提供了便利的条件,保证施工质量的同时,提升施工效率和经济效益。
1.2.2 协调性
施工各项环节之间的配合,是保证建筑工程建设的基础。BIM技术主要是基于各项建筑工程施工参数,对施工环节进行调节,加强它们之间的配合性,这样降低施工质量问题的产生,降低施工返工的的产生。
1.2.3 模拟性
BIM技术基于各项参数对实物进行仿真模式,并且不仅如此还能对抽象的事物进行仿真模拟,进而保证建筑结构方案设计的准确性。同时,利用BIM技术可以对设计方案中的一些重要项目、隐蔽项目等方面进行模拟,甚至整个施工阶段都可很好的模拟展示。另外,还可以对成本、紧急方案、质量问题处理方案等方面进行模拟,这样可以保证建筑结构方案更加的直观,便于后续施工环节的展开,实现经济效益、施工质量最大化。
2 建筑结构设计中BIM技术的应用
2.1 建立实体模型
采用 BIM 技术能够形成三维模型,将建筑完成后的实体构件在设计图中表现出来,这是 CAD 技术难以达到的,但是也是 CAD技术的升华,BIM 技术能够实现与 CAD 技术的无缝对接与提高。运用 BIM 技术,能够直接看到构件之间的彼此联系并方便工作人员发现存在的问题,还能够通过可视化技术对建筑结构的动态变化进行监测,为结构设计的修改提供重要依据,保证设计方案的合理和实用,在实际工程中,使用 BIM 技术帮助结构设计人员节约了大量的时间,实现了成本的节约。
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2.2 施工图设计
施工图设计是结构设计中的关键阶段,直接影响到施工的正常开展。一般情况下,施工图设计过程中包括结构设计、工艺选择、材料配备、设计总说明与图纸使用等,为后续结构设计与配件装备提供技术依据。在 BIM 正式投入应用之后,施工图设计工作也进行了前置,也让很多其它工作也进行了前置,相对来说减轻了施工图绘制过程中的工作量。在BIM 核心建模软件的使用过程中,需要进行细节处理与深化设计,重点针对节点进行详细图纸规划。
从工作流程的角度分析,BIM 技术应用弱化了传统流程中的设计准备环节,增加了二维视图的生成环节,不同专业之间可以随时地进行数据交换,为实际的工程施工提供参考。另外,工作效率的提升显而易见,能够为设计分析优化提供保障,重点针对某些错误之处进行改进,在设计效率上也符合结构设计的技术要求。例如在传统结构设计环节,建筑专业交付给结构专业的材料只有通过 CAD 软件绘制的平面图纸,而目前的技术水平下,图纸利用率得到了有效保障,且施工图纸产生变动时也不需要重新绘制施工图,因为图纸通过三维模型自动生成,与平面之间保持相互联系的关系。
2.3 应用在建筑空间的规划当中
在进行建筑设计之前需要提前进行建筑的空间规划,所以在建设地点选择完毕之后,首先要对建筑的空间进行分析,分析建筑空间的地形以及对一些复杂的地形进行研究与计算,确定相应的方案,在地形的分析中应用 BIM 技术,能够开阔设计的思路,在分析中能够将坡高、斜率以及斜坡的斜率等参数进行分析。例如对具体的工程,斜坡走向的分析可以先采用 GIS 软件进行建模,对采集到的参数进行汇总与归类并模拟,这样,设计人员可以从不同的设计角度对工程实际情况进行模拟,为后期的设计提供依据。在地形探索之后再开始对建筑物的设计规划,对于建筑物的空间规划,BIM 技术有着良好的现实应用,因为 BIM 技术能够完好地将建筑物的内外空间以 3D 模型完全展现出来,所以设计人员可以通过对设计效果的评价,对建筑物的室内与空间进行分割,详细布置建筑物周边的道路与外观等参数,利用 BIM 技术的调试功能,尝试不同的参数设置并选择最优化设置,得到最佳的空间规划模型。
2.4 实现建筑结构构件的性能分析
在结构设计中,为了保证建筑物的安全与稳定,需要设计人员花费大量的精力对建筑构件进行受力计算,以便完成构件的受力分析,对于重要的构件往往需要计算几次,而且不同的设计人员采用的参数不同,往往计算结果也不同,这样就花费了大量的人力与时间,也影响了建筑物结构分析的准确率。BIM 设计针对这种情况引入了相关的性能分析软件,只需要把 BIM 中的相关数据导入到软件当中就能够实现整个过程的分析计算,并且自动生成分析结果,方便设计人员进行下一步的纠正与修改,提高了设计效率。
结语
综上,现阶段我国的 BIM 技术已经来建筑行业的各个领域中被广泛使用,但是 BIM 技术还不是一项十分成熟的技术。还需要工作人员在工作中细心负责,开发人员加大研究力度,不断的提升 BIM 技术的使用效果,以提高我国建筑行业的工作效率,创造更高的经济价值。
参考文献:
[1]邓乾.浅谈BIM技术在建筑结构设计中的运用[J].江西建材,2017(6)
[2]彭宝莹,杨志杰,李娜.浅析BIM技术在建筑结构设计中的应用[J].四川水泥,2015(5
[3]胡建祥,蒋安.浅析BIM技术在建筑结构设计中的应用[J].城市建设理论研究:电子版,2015(19)
论文作者:徐烁
论文发表刊物:《基层建设》2019年第6期
论文发表时间:2019/4/18
标签:技术论文; 结构设计论文; 建筑论文; 施工图论文; 建筑结构论文; 设计方案论文; 建筑物论文; 《基层建设》2019年第6期论文;