建筑结构设计中BIM技术的有效运用

发表时间:2016/1/26   来源:《工程建设标准化》2015年11月供稿   作者:李方华
[导读] 航天长征化学工程有限公司兰州分公司,甘肃,兰州 对于参数化设计而言,更加重要的就是利用参数形式模拟建筑构件中各种真实属性,并且计算与统计有关数据。

李方华
  (航天长征化学工程有限公司兰州分公司,甘肃,兰州,730000)
  【摘  要】随着现代社会经济以及科技不断发展,建筑行业也得到不断发展。当前人们对建筑工程质量有着越来越高的要求,因而对建筑结构设计也就有越来越高的要求。在建筑结构设计过程中,为能够更好进行,应当对新技术以及新手段进行合理应用。BIM技术是当前建筑结构设计中运用的一项新技术,其能够使建筑结构设计水平以及质量得到有效提高。本文就建筑结构设计中BIM技术的有效运用进行简单分析。
  【关键词】建筑结构;BIM技术;运用研究
  前言:
  现代科学技术的发展对社会各个行业的发展均具有很大推动作用。在建筑行业发展过程中,BIM技术的有效运用能够在很大程度上提高建筑结构设计水平与质量,使建筑结构设计能够满足当前社会以及人们需求,使建筑工程能够得到更好利用。在建筑结构设计过程中,应当对BIM技术有一个科学合理认识,并且能够在建筑结构设计中进行有效应用,促进建筑结构设计进一步发展。
  一、BIM技术概述
  1.1信息集成
  对于BIM技术而言,其信息集成所体现的主要包括两个部分,即信息集成以及设计过程集成,在整个建筑工程之中,建筑信息模型为唯一信息模型,在该模型中能够完成各种专业设计信息,所以BIM技术所具备的信息集成特征是十分明显的。也正是由于BIM技术具备该特点,因而该平台上所有专业设计人员均能够进行建筑结构设计,进而能够使建筑结构设计过程实现集成化。在建筑信息模型中,其核心部分为数据库的建立,该数据库组成为计算机三维模型,在该数据库中包括各个方面信息,主要有建筑结构几何尺寸与建筑施工材料、空间信息,还包括不同建筑构件性质以及其连接方式等,在所建立该数据库之中,能够将所需要信息快速查找到。在建筑结构设计中应用BIM技术能够将CAD技术中所存在限制突破,在建筑结构设计方面具有十分重要作用。
  1.2协调性
  利用BIM技术所构建设计平台属于一个全新平台,其能够建立一个良好平台使业主、设计以及施工之间完成良好沟通,依据相关需求能够快速反应出所需要信息。应用BIM技术能够将不同专业中所具备设计原则作为依据,从而自动检测不同建筑构件之间所产生相互影响,能够使设计团队在很大程度上提高其沟通效率,增强其相互协调性,从而使设计时间得到有效减少。
  1.3参数设计
  从实质而言,BIM技术中参数化设计属于构件组合设计,对于建筑信息模型,其是由无数虚拟构件经过拼装之后而形成的,在其构件设计过程中,所选择传统建模语言并不是很多,比如旋转以及拉伸等,而是对所建好构件将相关参数设置出来,并且要使得能够对所设置参数进行调节,从而对构件形体进行驱动,使其有形变发生,从而与设计要求相满足。对于参数化设计而言,更加重要的就是利用参数形式模拟建筑构件中各种真实属性,并且计算与统计有关数据。对于建筑信息模型,建筑构件并非仅仅为虚拟视觉构件,而是能够对一些非几何属性进行模拟。
  1.4信息共享
  在完成结构设计之后,应用BIM模型能够将结构设计中相关信息直接读取,同时与这些信息进行结合将完整结构分析模型建立起来。


在布置三维模型结构时,保持其状态和分析模型相互一致,能够高度统一结构状态,就分析传统模型而言,建筑信息模型的基础往往为数据,BIM在对数据读取过程中,能够使数据文件发生转变,使其成为自身结构形式,从而使得在设计流程中实现资源共享,从而使资源协调应用能力提高。在集成过程中,BIM使建筑全生命周期形成,同时在建筑结构过程中利用数字化以及信息化形式使资源互换加强,该形式相比于传统文件及图纸而言,使资源共享得到大大提高。
  1.5协同合作
  协同合作设计属于参数化设计衍生。在建筑模型中当全部构件均利用参数进行控制时,使这些参数之间实现相互关联,这样便能够使协同合作设计得以实现。也就是说,如果工程师对某构件进行修改,则建筑模型也就会自动进行更新,并且该更新是具有关联性的。若对幕墙分格进行修改,对于建筑信息模型而言,仅需将分格数值修改,则全部门、窗以及柱与墙均会自动出现变化,这是由于这些构件之间参数均和分格相互关联,且能够保证同步及准确,不必对平立剖面进行分别修改,能够使工作效率得到提高。
  二、BIM技术在建筑结构设计中的应用
  2.1结构设计中的可视化应用
  BIM技术为现代建筑工程领域内所应用的一项新兴技术,其是以三维模型技术为基础而形成的,该技术能够通过对三维模型技术的应用展现给用户真实建筑构件。在传统建筑结构设计过程中所进行绘图所利用的均为CAD软件,利用该方法很难向用户展示建筑结构相关的详细信息,而利用BIM技术当建筑结构设计还处于初期阶段时,便能够将建筑结构三维实体模型建立起来,从而使不同层次用户能够在直观角度上认识及了解建筑构件相关信息以及功能布局。在很多大型建筑工程中,在对工程结构进行设计时,能够利用BIM技术动态演示建筑整个结构,能够使用户在直观角度下观测建筑结构中所存在相关各项参数,从而能够给予设计单位一定帮助,使其将最佳设计方案选择出来,另外对于建筑结构设计中所存在质量缺陷以及设计缺陷能够及时发现,在将建筑结构设计整体质量提高方面有着十分重要意义。
  2.2参数设计中的应用
  在建筑结构模型中存在一个数据库,该数据库中包括所有设计信息,在建筑结构设计中,其所有参数之间均为相互关联的。在实际设计过程中,设计人员能够利用该数据库中所存在数据信息构建建筑结构形体,并且在进行设计过程中能够在一定程度上约束不同参数,进而保证在建筑设计实际设计过程中BIM数据库能够及时进行更新。在建筑结构设计过程中,应用BIM技术所具有最大特点就是能够使设计信息输出实现高安全性、高质量性以及高安全性,在数字化建筑结构设计发展的提高方面具有十分重要作用以及意义。
  2.3钢结构建模中的应用
  在当前建筑工程中,对于大跨度建筑物而言,其主要结构形式就是钢结构,而该机构在建模过程中往往会面临较多问题以及难点,主要包括结构链接以及布置加强件等方面问题。在钢结构设计方面,其所涉及到的连接形式比较多,主要包括梁与梁铰接、梁与梁刚接以及梁与柱连接等,因此在实际设计过程中通过需依据梁高度,进而专项设计各个连接件,同时应当使其参数化。在设计过程中应用BIM系统能够对参数共享进行利用,从而控制螺栓数量以及间距,设计人员只需调节参数便能够使新连接件形成,在对加强件以及连接件进行设计过程中,设计人员仅需将大样画出,而在钢结构施工过程中技术人员仅仅需参考相关位置设计,便能够将连接件以及加强件准确位置确定,这在将钢结构设计质量以及施工效率提高方面有着十分重要的作用。
  三、结语
  综上所述,在现代建筑行业发展过程中,为保证建筑工程质量与水平,应当对建筑工程结构进行合理设计。在建筑工程结构设计过程中,传统CAD技术已经无法适应当前社会发展需要,在实际设计过程中应当对BIM技术进行合理应用,使建筑结构设计质量以及水平均得到提高,从而促进建筑工程结构设计进一步发展。笔者希望本文所阐述内容能够在给予建筑结构设计人员一定帮助,并且也希望建筑设计人员能够不断探索,寻找出更加科学有效技术进行建筑结构设计。
  参考文献:
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