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摘要:在我国现阶段的工业建筑结构设计中,BIM技术占据着很重要的位置,利用BIM技术可以实现建筑3D建模、数据分析、可视化设计等多种功能,不但能够有效提升建筑结构设计的合理性和准确性,而且能提升设计工作效率,节约时间和人力成本,并对后续建筑工程施工工作给予更充分的数据支撑和有效指导。本文就BIM技术在工业建筑中结构设计中的应用进行探讨。
关键词:BIM技术;工业建筑;结构设计
1 BIM技术概述
BIM技术是一种工程数据模型,以三维数字技术为基础集成了建筑工程项目的各种信息,因此,可以为建筑工程的设计和施工提供协调一致的信息,其中核心信息是建筑信息,具体内容包括参数化的图元和参数化修改。与传统技术相比,BIM技术可协调多个专业,将各专业的信息集成到一个平台上,并能实现多专业之间的信息共享,具有可视化、模拟性和协同化的典型特征。
2 BIM技术在工业建筑结构设计中实现的功能
2.1模型集成
BIM技术在模型集成上的应用,能够对建筑机构的各种组件的位置与空间信息以及互相之间的联系都能够更加准确清晰的进行模拟展示,墙面、梁柱等主要构件都能够得到明确清晰的展示,同时还能对建筑机构的特点进行准确、具体地展示,总之,BIM技术的应用能实现通过模型集成能够实现对设计想法及设计结果直观、清晰、动态地展示。设计者在设计中也能够利用BIM技术的这一特点来深化对建筑结构的了解,确保设计结果的准确性,预防设计中出现失误影响施工进程以及施工质量。
2.2各项参数的整合与编辑
BIM技术的关键点在于对工业建筑模型数据库的建立,对各项参数的量化处理,实现了工业建筑模型数据库内部涵盖模型的构建。可见,对参数的整合形成以及编辑是BIM技术在工业建筑结构设计中的核心。BIM技术在参数的形成整合以及编辑的过程中,要保证模型和实际的建筑结构的各项参数都是相对应且完全一致的,一方面是为了提高设计人员在模型使用上的效果,另一方面,是为了保证实际建筑的施工效果和设计方案的要求是相同的,确保工作有效性[1]。
2.3各项信息数据的共享
工业建筑结构设计中,会用到多种、多方面的信息数据,而传统的设计软件在信息共享和交换方面存在一定的不足,BIM技术的应用,可以有效改善这一问题。设计人员可以用BIM技术以及模型把设计结构中的所有数据信息都录入到相应的数据库里,其他的人在需要查询时即可通过访问数据库来获取设计结构中的信息和数据。在实际的结构设计中,设计人员还可以通过参考其他设计人员的数据库等设计成果来启发自己的设计工作,并自己的设计方案进行改进,促进设计方案科学性、全面性的提升。在互联网飞速发展的情况下,大数据、云技术的出现又再次为BIM技术信息管理方面的功能提供了更多的选择和更便携的储备途径。BIM技术在数据信息共享功能上的实现,是促进工业建筑结构设计效率和水平提升的关键。
3 BIM技术在工业建筑结构设计中的应用
3.1在工业建筑场地分析中的应用
工业建筑结构设计工作的内容非常繁复,既要对工业建筑主体结构的合理性进行分析,还需要对工业建筑施工的场地的地理环境、水文条件进行详细的分析,以确保工业建筑结构设计的科学性和安全性。BIM技术不仅能够在工业建筑主体结构合理性分析上发挥重要作用,还能为设计前期的建筑场地地质、水文环境分析提供有力支持。它的应用,可以通过动态数字信息对工业建筑结构在特定地理水文环境中的应力情况进行分析确定。
另外,BIM技术与GPS技术的融合,能够在工业建筑场地的分析过程中发挥出更大的作用,能够进一步确保场地分析工作的全面性、深入性,从而对工业建筑结构的选型确定、体系结构确定提供更加合理更加准确的参考依据,也能够为工业建筑施工的场地选择提供更科学的参考,以保证工业建筑结构的设计能够与实际施工地点的地理情况、水文情况、气候情况等多种自然环境进行有机融合,确保正式的施工过程以及建筑后续的使用过程的顺利、安全与稳定[2]。
3.2在中期设计阶段中的应用
(1)BIM技术在钢结构的仿真模拟方面的应用。钢结构是工业建筑结构中的核心和关键,对于工业建筑结构设计工作而言,钢结构的设计也是整个设计工作中的重难点躲在。在实际的钢结构设计中,BIM技术的应用需要确定好梁与柱之间的连接、梁与梁之间的铰接、梁与梁之间的刚接等多种连接方式,并通过对各种参数的核实来确保连接方式确定的合性和科学性。此外,还需要把各种数据信息进行整合,然后构建出相应的数据库,再在数据库的基础上进行钢结构连接模拟,以确保钢结构设计的有效性和精确性。
(2)BIM技术在结构性能分析中的应用。在工业建筑结构设计工作中,仅仅确定建筑框架是远远不够的,还需要重视对工业建筑结构其他性能的分析明确,例如,建筑结构的抗破坏性、保温性等。所以,BIM技术在建筑结构设计中的应用,需要对建筑结构的使用性能进行全面、综合的分析,根据实际用途来对施工材料进行确定,例如外墙体材料、钢材料等,在对施工材料的选择上,还需要明确到其荷载系数,确保材料选择的价值。另外,还需要运用BIM技术对工业建筑结构设计方案涉及的多种性能进行分析,找到其中的不足与欠缺,并对其进行完善补充,确保工业建筑结构设计方案的可靠性。
(3)BIM技术在关联性结构分析中的应用。工业建筑结构设计中,对各种结构之间的关联性分析是一项必不可少的工作,为了确保结构关联性分析的准确性,需要用到BIM技术来对工业建筑结构进行模拟,以此来真实、具体地反映出施工结构之间存在的关联性。例如建筑的洞口和墙体之间的关联性分析,洞口的存在必须依附于墙体,墙体的存在才能有洞口的存在,两者的联系非常紧密[3]。
3.3在工业建筑设计各专业协同中的应用
BIM技术在工业建筑结构设计中的应用,不是单靠某一项专业来完成的,它需要通过对多种不同专业的协同来完成工业建筑结构设计。因此,在设计环节中,加强各个专业之间的数据、信息的交流、汇总以及处理工作的协同,是提高工业建筑结构设计工作效率和完整性的重要方式。在实际的建筑结构设计中,BIM技术在信息交流、共享方面的应用主要体现在两个方面。一方面,是通过对中间数据问题的运用,向不同地方、不同设计软件完成对工业建筑模型搭建所需的各种数据何种参数信息的共享。另一方面,是通过数据库来完成把各项信息、资源在不同专业之间的共享传输,并融合了土建、装饰等多种与工业建筑有关的其他领域的专业信息,利用统一的数据处理模型来对这些专业信息进行整合、分析处理,确保信息整合的规范性和统一性,保证各种信息能够在不同专业、不同地点的系统中得到共享和利用效果最大化。
结束语
BIM技术在工业建筑结构设计中的应用,可以实现对设计施工的全生命周期信息化管理,且因为BIM技术具有庞大的信息数据库,可以为工程设计、施工和未来运营管理提供可靠的参考依据。目前该技术已在多个领域得到了广泛的应用并取得了突出的效果,在工业建筑设计中,利用BIM技术不但提高了数据分析的准确性和设计的精确性,而且因为具有可视化、模拟和协同的特点,能帮助设计人员及时发现和解决问题,使设计方案更加科学合理,从而提高工程设计的质量。
参考文献:
[1]邓干.浅谈BIM技术在建筑结构设计中的运用[J].江西建材,2017(6):52.
[2]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):67.
[3]贺林贵.BIM技术在建筑工程结构设计中的应用研究[J].中国住宅设施,2019(10):50-51.