试述建筑结构设计中BIM技术的应用论文_秦立平

试述建筑结构设计中BIM技术的应用论文_秦立平

湖北理工学院土木建筑工程学院

摘要:本文中,作者首先结合自身经验,阐述了现阶段我国传统建筑工程结构设计的较为突出的缺陷问题,然后有针对性的从不同角度分析了建筑结构设计中BIM技术的应用方向,具有一定的理论意义及实践参考价值。

关键词:BIM技术;建筑结构设计;缺陷;应用

前言:随着社会经济的快速发展,计算机技术及科技不断进步,给各行各业的发展提供了新的契机和思路。对于建筑行业而言,建筑空间设计及模型构建的信息化的发展,及网络通信的发展,使得建筑信息能够动态的更新,并能够及时的实现资源共享。BIM技术作为一种信息化的科技产物,在建筑结构设计中的应用越来越广泛,而且都取得了不错的效,大大提升了建筑结构的设计质量及效率,更为建筑后期的施工提供了便利。众所周知,大型的建筑项目一般设计较为复杂,工期较长,而且对周围影响较大,因此,建筑结构设计方案的质量直接影响到建筑的建设和施工质量及安全性。

一、传统建筑工程结构设计的缺陷

传统建筑工程结构设计的缺陷主要表现在两大方面,首先是设计及分析方式的问题。传统建筑工程结构设计过程中虽然经常提到BIM技术及相关软件,但是在BIM的传播与应用过程的实践阶段,由于BIM软件的突破口不恰当,致使其并没有充分发挥设计优势。究其原因,一部分是由于BIM软件开发者虽然对BIM的传播与发展起到了重要的推动作用,但是传统软件到BIM的过渡与衔接上仍存在诸多问题,以至于BIM技术在设计及参数分析方面出现很多不足。其次,是设计流程存在的弊端。建筑结构设计需要把握建筑整体与局部、建筑次序的关系,也就是通常所说的设计协同问题,在传统的建筑工程结构设计中该问题一直较为突出。加之传统设计过程中各个环节之间会相互影响,很容易出现协同能力的不到位,影响设计进度,降低建筑结果设计的协同性能。传统建筑工程结构设计都有较为固定的设计流程,而且往往有一条线索贯穿设计的整体。每一个部分一般需要不同专业的设计人员来进行设计,而所有人员都应当按照既定的主线进行设计,完成各部分的设计图纸,而这些设计者的信息交互需要通过主线上一些关键点来实现。这样的模式就在很大程度上造成了信息沟通的不顺畅及信息的不对称,难以有效达到协同的目标,各部分设计难度较大,整体设计效率降低,而且如果有一部分出现问题,则可能影响到整体的设计调整,甚至需要重新设计。

二、建筑结构设计中BIM技术的应用

1.构建模型中BIM技术应用

BIM技术是利用3D立体技术及三维空间建模技术来实现建筑结构设计中的模型构建效果的。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆作为一种较为先进的技术,BIM技术融合了多种新兴技术将建筑构建模型精准、形象的视觉效果展现给设计者和用户,让用户能够清晰地了解到建筑的实际构件情况,更直观的了解建筑的空间布局、构建结构及各部分的功能情况,与传统的仅仅依靠或通过CAD制图软件合成的建筑结构设计效果相比,BIM技术更为详细和精确,充分把握了空间元素,能大大提高模型的真实感和三位实体的质感,从而满足不同用户的高层次需求。现阶段BIM技术已经普遍应用到很多大型建筑工程或高层建筑的结构设计中,并能够便捷的对建筑设计的整体结构做出动态化的模拟,有助于设计单位快捷高效的筛选出最优的模型构建方案,及时、精准的发现建筑内部结构及各部分可能存在的设计缺陷与质量问题,有效保证了建筑结构建模及设计的规范性、高质量及科学性。

2.建筑空间规划中BIM技术的应用

建设设计的首要步骤就是要进行空间规划,在经过前期现场踏勘确定好建筑区域后,设计者会对建筑地点的空间情况进行分析,主要包括其地形、占地面积、地质等信息,这些信息对于一些地形结构复杂地域的建筑空间规划是至关重要的。BIM技术在空间规划中的应用,主要是对建筑地点的坡度、地面倾斜度、坡向等的数据统计,BIM技术能够快速探索建筑空间用地的概况,有助于给设计人员选取最佳的设计思路和方案。GIS建模分析后再利用BIM系统的可视化技术通过3D立体展现建筑规划设计图,并可以灵活对空间规划的视野、道路情况等做出调整、分析和调试,并全面综合各种规划影响因素,最终构建出科学、合理的空间规划设计方案。

3.建筑结构性能分析中BIM技术应用

在建筑设计时设计人员会将涉及到的设计信息综合录入并建成一个专业的数据库,进而构建出建筑结构的信息模型,而且建筑结构各个参数之间都是密切联系的,设计者在进行建筑结构形体构建时通过对数据库数据信息进行分析有效开展工作。BIM技术的应用能够确保建筑结构参数设计的数据库中的信息动态的更新,有效确保参数准确性,即保障设计信息的高质量,提升信息的安全性与可靠性,有利于更准确的掌握建筑结构性能,并促进建筑结构设计的科技化、信息化与数字化。

4.钢结构建模中BIM技术应用

众所周知,很多大型的建筑物,大跨度或者是高层建筑结构在建设和施工过程中不可或缺的就是钢结构,钢材已经成为当前建筑施工作业中必备的原材料,而钢结构也成为主流的结构模式之一。现阶段钢结构建模过程中的主要难点是加强件的布置与结构件的链接问题,因为在实际的钢结构设计中会根据建筑结构的特点选择不同的连接方式,比如梁梁刚接、梁柱连接、梁梁铰接等,这就要求钢结构设计及施工人员在作业时根据梁高、柱的负载力等对连接构件做出参数化的分析,为建模做参考。而BIM技术的应用能够将构件参数实现共享,有效指导并建议螺栓的使用量及螺栓之间的间距,大大提高了设计人员的构件连接效率,设计者只需要给出加强件、连接件的示例,再利用BIM找准构件的位置,最后施工技术人员对该位置进行分析和参考,这样一来就有效提高了钢结构的建模效率及施工效率。

结语:

建筑是人们的衣食保障,建筑结构是其质量保驾护航的可靠支撑。运用现代化的BIM技术,让结构更加具有合理性,才能真正提高我国建筑结构设计的效率和水平,才能推动建筑行业的朝着科学化、信息化、数字化的方向健康发展。

参考文献:

[1]肖良丽,方婉蓉,吴子昊,王小涛.浅析BIM技术在建筑工程设计中的应用优势[J].工程建设与设计,2013,01.

[2]顾海玲,归谈纯.BIM技术在上海中心大厦建筑给排水设计中的应用[J].给水排水,2012,11.

论文作者:秦立平

论文发表刊物:《北方建筑》2016年11月第33期

论文发表时间:2017/1/11

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