身份证号码41010619831130XXXX
摘要:随着我国城市化进程的不断推进,越来越多的先进技术被应用到建筑结构设计之中,不仅提升了建筑结构设计的质量,同时也提升了建筑结构设计的效率。而从实际情况来看,当前建筑结构设计之中BIM技术应用的趋势在于实现实用的应用流程,使BIM技术的应用优势能够得到突显,这也就要求了相应的技术人员能够找到BIM技术与建筑结构设计过程之中存在的契合点,从而使BIM技术能够更加有效的应用在建筑结构设计之中,实现建筑结构设计效率的全面提升。
关键词:BIM;建筑结构设计;研究
随着我国科学技术的不断进步以及信息化技术的不断发展,计算机和信息技术已广泛应用于各行各业,尤其是建筑业。传统建筑业一直是一个粗放型产业,生产效率低。这首先是因为建筑行业参与的过程中有大量的参与者,包括开发、设计、施工、监理等单位。同时,施工过程长,环境复杂,增加了建筑业发展的难度。BIM技术的出现对建筑业的有序发展,特别是结构设计具有重要意义。
1建筑结构设计效率较低的原因
在传统结构设计之中,其结构模型数据往往是用来描述墙柱梁板构件的参数信息的,包括构件的尺寸参数,荷载参数,约束条件参数,钢筋布置情况,构件之间的关系,这些信息也是建筑结构设计的重要基础,所有的结构设计工作也是围绕着这些数据信息进行的,也就是说,结构模型的数据参数信息将对于BIM建筑结构的设计过程起到决定性作用。
在结构设计之中,主要过程可以分为4个阶段,第方案设计阶段,结构计算阶段,施工图绘制阶段以及碰撞检查阶段,从而产生4套结构模型数据参数,这四套数据参数的信息往往是独立进行的,而在这些系统运作的过程之中,缺乏必要的协调机制,这也是导致设计效率较低的主要原因。
在建筑结构设计之中,BIM技术的应用要求墙柱、梁和板的模型设计必须落实到方案设计的始终,要在结构设计、施工图纸设计以及碰撞检查等多个阶段之中有所体现,从而使整个结构设计的过程能够实现信息一体化流程,促进建筑信息和施工信息的传递质量的全部提升。
2 BIM技术的主要特征
2.1可视化
现阶段建筑工程企业实际工程项目施工建设过程中,工程结构设计普遍选用工程设计图纸或电子计算机设计图进行,利用电子计算机设计出较为清晰的工程效果图,并计算得出相应数据。这样的设计方式尽管也能够展现出工程施工后的情况,但二维科技难以更好地将工程结构更好地展示在受众眼前,而BIM技术的应用则能够更好地进行填补,将工程整体架构展现的更加形象立体。
2.2协调性
建筑工程设计设计诸多部门和较为专业的技术能力,这就要求建筑工程施工企业各部门工作人员配合工程设计师展开设计工作,相关设计单位也要构建出有关设计工作的健全规章制度。BIM技术的实际应用,通过共享式数据信息共享,企业各部门相关人员之间的工作更加协调,因此具备更加强大的协调性。
2.3模拟性
BIM技术最大的优势就是可以将建筑工程中各类信息通过电子计算机构建出三维立体模型,会更便于工程设计师与各部门进行沟通交流。BIM技术能够在数字模拟系统中进行工程结构设计工作,在短时间内可以计算得出不同材料的受力数值,还能够根据自动计算的数据构建出相应架构图形,不仅能够对工程结构进行更加立体的展现,还能够对施工现场天气情况、温度情况等制约施工效率的因素进行模拟,因此具备一定的模拟性。
3 BIM技术的具体应用
3.1 分析建筑结构功用
建筑结构设计过程中,不只是针对结构中的一些部分设计,也并非只是将建筑结构中的一些部分置换顺序,最为关键的是按照建筑规范和要求,从整体上对建筑结构进行优化设计,实现建筑结构功能最优。
传统模式下的建筑结构设计过程中,往往在建筑结构功能和性能方面投入大量的资金,需要投入大量的人力和物力,经济效益不佳;仅靠设计人员对建筑结构的性能剖析,很可能会出现失误或者错误,究其原因,主要是因为人的精神很难保持集中,通常会因松懈而对设计产生不利影响。BIM 技术的应用,可对建筑结构的性能及其功用特点进行全面剖析,只需将信息输入 BIM 模型,即可实现设计之目的,并最终获得最优设计方案。
3.2 实现三维设计
BIM 技术可以自动生成建筑模型并且表现出立体效果,这样可以让设计人员根据模型进行合适的调整以使建筑模型满足实际工程的具体要求。当进行调整的时候只需要进行数据调整即可,电脑会自动生成符合要求的新建筑模型,并且BIM技术能将这些变化直观的立体放映出来,能够方便设计人员和其他部门进行直观的交流,做到最大限度地完善建筑结构设计。除此以外,可以利用 BIM 技术将建筑模型的效果展示给大家并进行相关测试,这样可以大大提高建筑的工程质量,还可以节省工期和人力物力。
3.3 结构以及现场情况剖析
为了有效保证建筑结构施工质量,只依靠建筑结构设计是不够的,还需充分考虑现场条件。在此过程中,采用 BIM技术实现与地理信息系统之间的联系,再现施工现场,然后建立模型,在此过程中,设计人员应当根据数据信息对现场情况剖析,并且根据分析结果对结构设计方案优化改进,以确保设计方案与现场工况和技术要求相匹配,这有利于提高建筑工程整体施工质量和效率。
3.4 建筑结构参数设计
设计人员可以利用包含所有建筑模型设计参数的数据库来构建模型,当需要对模型进行调整的时候只需要修改输入的相应的数据就可使模型重建。这就要求BIM软件所建立的数据库能够及时的更新才能使得模型满足规范条件,因此在设计过程中会对不同的参数进行一定的约束。输出高质量、高安全性、高可靠性的设计信息是BIM技术应用在建筑结构设计中最突出的特点,这也是促进建筑结构设计数字化的重要一步。BIM 对信息的管理实现了整体与部分的高度结合,也就是将不同的零散的信息进行整合,然后将整合后的数据通过高识别性的图像呈现在人们的面前,换句话说,BIM不仅是将信息进行存储而且进行分析,这样就可以大大降低建筑工程的风险并且提高工程效率。
3.5 钢结构建模
在建筑结构设计过程中,钢结构是必不可少的,设计时需对钢结构建模。在对钢结构建模过程中,应当注意连接、加强件问题,钢结构连接时采用连接梁柱以及梁梁铰接等方式。在设计过程中,应当充分考虑梁体的高度等要求,以确保连接部分更适合施工要求,并且将 BIM 技术应用到钢结构建模之中。在此过程中,设计人员能够获得参数,并以此来有效把控螺栓的用量与螺栓间距。钢结构建模过程中,采用 BIM技术可以使设计人员只需对参数信息适当修正即可对连接件优化设计;就加强件而言,设计人员应当对结构制作过程进行整体了解和把握,以确保施工过程中对加强件能够准确定位。
4结束语
BIM技术在建筑工程行业的全面应用,为建筑结构设计领域引发了一场全面的技术变革,在BIM技术的应用之下,建筑结构设计也摆脱了过去二维的制图形势,走入了三维设计的全新时代。然而我国BIM技术的研究起步较晚,计算机技术也无法满足BIM技术全面应用的具体需求,这也就要求了相应的人员能够对设计的过程进行全面的优化,从而使BIM结构设计流程更具有操作性和便捷性,提升BIM技术的应用效力。从当前来看,AutoCAD自动成图技术和Revit转换接口技术比较符合BIM技术应用的基本要求,而本文也对这两种技术进行了深入的论述,希望能对BIM技术的全面推广起到一定的积极作用。
参考文献:
[1]李泳波. 关于BIM建筑结构设计过程的研究与实现[J]. 智能建筑与智慧城市,2018,(2):53-54.
[2]李建沛. 关于BIM建筑结构设计过程的研究与实现[J]. 环球市场,2018,(8):323.
[3]刘安源. BIM建筑结构设计过程的研究与实现[J]. 建筑工程技术与设计,2017,(20):896-896.
[4]罗时超. BIM建筑结构设计过程的研究与实现[J]. 建筑工程技术与设计,2018,(9):1005.