BIM在建筑结构设计中的实践

发表时间:2020/5/9   来源:《城镇建设》2020年6期   作者: 赵金杰1 何俊杰2
[导读] BIM技术是一种伴随建筑全寿命周期的建筑技术
         摘要:BIM技术是一种伴随建筑全寿命周期的建筑技术,其以数据采集与分析为核心汇聚包括建筑设计方、施工方、管理方等各方的信息数据,并通过共享的方式方便各方的查看分析、各专业的协作。BIM技术应用于建设设计时其可以通过构建建筑三维模型,利用其可视化的特点帮助设计人员进行更好的设计。而在施工、施工管理和施工规划时,BIM技术所带有的三维实体效果、工程造价、施工规划等功能能够有效指导施工,从而从根本上改变以往的施工模式,辅助施工,保障建筑工程施工。
         关键词:BIM技术;结构设计;应用
         1导言
         BIM技术的有效应用,对于建筑结构设计工作非常重要,有利于提高建筑结构设计的高效性,更好的完成建筑结构的设计工作。所以应该对BIM技术在建筑结构设计中的应用进行合理的研究,对BIM技术的应用进行多方面角度的分析和考虑,让其更加有效的促进建筑结构的合理性,保证建筑结构设计和施工过程良好运行,也有利于提高建筑结构设计的科学性。
         2 BIM技术在建筑工程结构设计中的实践优势
         2.1展现建筑结构真实情景
         在建筑工程结构设计过程中,可以BIM技术作为载体,设计完整的三维可视化结构模型。直观展现建筑结构设计的各个模块,使设计人员了解建筑结构真实应用情景。
         2.2深入分析建筑空间布局
         通过BIM技术的应用,可以使设计人员准确地掌握建筑结构尺寸,为建筑空间结构深入分析提供依据,从根本上降低以往因图纸自身的弊端而出现的结构设计不全面问题。
         3 BIM技术应用在建筑结构设计中所存在的问题
         BIM技术指的是以BIM核心软件为中心平台,衔接各类其他的专业软件组成一个广义的BIM,而结构分析设计人员是BIM技术中的一个重要组成部分。结构工程师在建筑工程设计中主要用于解决一些具体的问题,通过对同一问题进行分析并从不同的侧面提供相应的解决方案,从而保障建筑工程空间效果和设备管线空间尺寸要求之间的和谐统一,避免结构件与其他专业元素之间发生冲突。结构工程师在相应的设计时往往需要结合相应的实际情况采用一些异型件,如折梁、变截面梁、缺口梁、异形柱、SRC组合构件等。但是在现有的BIM技术建模工具中一般并不包含有异形构件的模块,而在结构设计中如采用常规构件来替代异形构件将无法发挥出BIM技术的优点,常规构件将使得一些隐蔽的问题无法及时的获得发现,而对于一些并未有冲突的地方BIM技术将会发出误报,影响BIM技术在结构设计中的应用。为使得BIM技术在结构设计中获得良好的应用效果,结构工程师需要创造自己的异型构建族,从而对结构工程师的使用带来一定的不便。
         国内在钢筋混凝土结构施工图的绘制上采用平面表示法,设计人员通过在平面图上标准一些代号进行表示,而施工技术人员通过对照标准图集则可以将相应的代号转换为工艺图或是放样图。这一方式极大简化了结构设计师的绘图工作。而在BIM技术中由于可以通过从三维模型中提取相关的数据生成施工工艺人员所需要的工艺图或是放样图,在BIM技术中并未有相应的平面表示法模块。这一缺憾与国内设计人员的设计习惯并不相符,影响了结构工程师的使用效果,此外,由于BIM技术缺少了平面表示法这一环节其与国内所要的施工图文档的报审和备案要求相悖。
         BIM技术是一种三维立体建模技术,通过应用BIM技术能够有效地解决CAD二维平面设计过程中所存在的一些弊端。为做好BIM技术在建设结构设计中的应用需要结合BIM技术在建筑结构中所存在的问题进行分析并采取一定的措施对其加以优化,保障BIM技术在建筑结构设计中取得良好的应用效果。
         4 BIM技术在建筑结构设计中的应用分析
         BIM的应用要考虑到现实的变化因素,结合不同的实际情况特点,利用其技术的自身优势,在建筑结构的设计环节中合理的应用。


         4.1 BIM技术在设计内容可视化表达方面的应用
         BIM技术在设计内容可视化表达方面的应用,是为了满足建筑工程设计对建筑结构功能性的要求。第一,利用BIM技术的优点,对建筑工程结构设计进行科学合理的设计,对建筑结构工程的设计在三维的空间内进行行动态的模拟分析,依靠充足的建筑信息资源,提升建筑结构设计内容的可视化表达,避免一些在建筑结构设计中的不必要麻烦;其次,BIM技术的应用在建筑结构设计中的应用,要结合可视化的特点,切实做好建筑结构设计,使设计内容的可视化表达更有效果,制定良好合理的建筑工程结构设计方案。
         4.2 BIM技术在建筑结构优化设计方面的应用
         想要设计出合理的,完善的建筑结构设计方案,就要利用BIM先进的技术水平,优化建筑结构设计方案的质量。首先,要结合利用建筑结构设计的各项资源参数,方案可行性的特点,运用BIM技术建设合理科学的建筑结构信息模型,保证建筑结构设计的实用性,优化建筑结构设计,提高设计方案的可行性;其次,在实践中要协调好BIM技术应用的协调性,模拟性和优化性的特点,并有效的加以利用,满足建筑结构设计的科学性要求。
         4.3 BIM技术在建筑场地的选址和结构分析布局中的应用
         房屋建筑场地的选址是建筑项目中最为重要的环节之一,也是基本的首要环节,在建筑项目选址这一环节一定要科学合理。要对建筑场地内的天文气象,水文地质等因素进行综合考虑,用长远的眼光看待建筑结构设计和各要素之间的关系。在建筑场地的布局中,首先要运用BIM技术,对建筑结构和整个施工场地的布局进行客观的分析,然后在运用GIS技术对工程项目进行具体的模拟工作,通过两个技术的分析和模拟,整合出合理的预测结果。建筑施工场地的选址和结构分析的布局的过程中,一定要注意所在地的气候条件,地形地势和地质状况等因素,利用BIM技术使工程与各个外界因素相契合确保工程的实施。
         4.4 BIM技术在建筑结构分析方面的应用
         建筑结构的设计,不是单纯的计算出房屋的负载荷力,还要对建筑结构的整体性能进行一系列的全面深入的分析并加以优化处理,保证建筑具有一定的安全性和稳定性.利用BIM技术,可以全面的分析和模拟建筑结构的设计方案。通过对设计方案的分析,多方面的进行比选。之后利用RevitAPI二次平台对建筑的结构性能进行分析,结合建筑物当地环境,预先想到在建筑物设计施工期间可能出现的问题,找到问题并分析原因,改正设计方案,是建筑物建构设计更加合理。
         4.5 BIM技术建筑结构协同方面的应用
         在房屋建筑建构的设计过程中,图纸的绘制是一项重要的工作,在图纸的绘制期间,需要每一个环节的专业技术人员共同完成好该环节的图纸设计工作。要求各个环节相互沟通协作,提升房屋设计图纸的科学性。利用BIM技术将所有的设计数据和图纸信息,参数都能够集中共享。通过BIM技术的应用,将各个设计环节的设计信息都统一的建立在大数据库中,让各个设计环节在信息共享的状态下,能够更好的协同设计。例如,建筑土建结构的设计,土电暖的设计和装修等环节,都可以通过BIM技术建立的大数据平台,进行信息的互相交流,并对数据快速有效的处理,进行更合理了的协调设计。
         5结束语
         综上所述,BIM技术在建筑工程设计中的应用,有利于提升建筑工程结构设计优化及建筑工程结构设计经济性。因此,建筑工程结构设计人员应善用BIM技术应用优势,借助现有可视化互动平台,将建筑结构式设计中非构件对象信息进行详细描述,并在三维模型中进行结构设计数据分析、修改、优化,保证建筑结构设计的合理性、科学性。
         参考文献
         [1]杨党辉,苏原,孙明.基于Revit的BIM技术结构设计中的数据交换问题分析[J].土木建筑工程信息技术,2018,6(3):13-18.
         [2]李华峰,崔建华,甘明,等.BIM技术在绍兴体育场开合结构设计中的应用[J].建筑结构,2018(17):144-148.
         [3]孙晓翔,阎子鑫.BIM正向设计技术在某小学结构设计中的应用[J].城市住宅,2018,25(7):30-32.
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