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摘要:建筑结构设计过程中运用BIM技术能够提升设计质量,实现建筑行业数字化、信息化发展。设计人员需要充分了解BIM技术,关注建筑结构设计过程中BIM技术运用的关键,促进BIM技术在建筑结构设计领域中获得更好地运用。为此,本文充分结合有关文献查阅以及自身工作经验情况下就BIM技术在建筑结构设计中的运用展开探讨。
关键词:BIM技术;建筑结构;设计;运用
1BIM技术含义及特点
1.1BIM技术
BIM技术暂时仍未有统一的定义,BIM技术利用三维模型对工程项目进行设计、施工、运营等活动进行管理。BIM技术依托现代3D数字化信息技术,对工程项目不同阶段的信息进行集成,实现项目工程特性、设施实体的数字化表述。
1.2BIM技术特点
1)协调性:BIM技术运用过程中能够实现功能协调,避免出现冲突,减弱建筑整体功能表述。2)模拟性:BIM技术以现实为基础构建相应模型,运用过程中可以通过技术措施对建筑结构设计情况进行直观的观察、分析。设计人员通过模拟实验对建筑施工期间可能出现的问题进行模拟,找出最为合理的解决措施。3)优化性:BIM技术可以对资源数据进行优化,提升建筑结构实体的安全性、稳定性。现代建筑结构设计涉及多个专业领域的内容,设计人员无法对各类影响因素进行掌握,利用BIM技术能够最大限度地确保建筑结构设计安全。
2BIM技术在建筑结构设计工作中的运用实践分析
2.1BIM技术在建筑结构分析中的应用
要想从根本上保证BIM技术可以实现科学、合理、有效的利用,就必须要根据建筑结构设计现状,对建筑结构进行全面的了解和分析,针对其中的部分设计、某部分顺序等进行有效的调整和优化。建筑结构设计工作在具体开展过程中,由于需要在其中投入的资金相对比较多,同时需要大量的设计人员参与其中[3]。这种形势下,为了从根本上保证经济效益的有效提升,设计人员必须要在前期做好建筑结构分析工作,只有保证前期准备工作的有序开展,才能够为后续工程项目的顺利实施打下良好基础。BIM技术在其中科学合理的应用,可以实现该目标。BIM技术在应用时,不仅可以对建筑结构的具体功能作用等进行深入的分析和了解,而且还可以将其中存在的一些价值信息内容直接输入其中。这种形势下,就可以对建筑结构设计过程中存在的不足之处、缺陷问题等进行有效的分析和处理。与此同时,还可以从中获取到相对应的设计方案,为后续各环节工作的实施打下良好基础。这些都可以被看作是建筑结构设计过程中不可缺少的重点内容,由此可以看出,BIM技术在其中的高效利用,在整个建筑结构的设计、施工以及后期维护管理中具有不可替代的影响和作用。
2.2形成三维实体模型
BIM技术不同于CAD技术,在进行建筑结构模型构建时,BIM技术可以构建三维实体模型,借助三维实体模型能够将建筑工程项目的整体结构情况呈现出来,直观地表示不同构件,并明确不同建筑结构构件之间的关联。实际设计过程中,BIM技术与可视化技术进行结合,不仅能够确保建筑结构设计方案的科学性、合理性,而且利用BIM技术建立三维实体模型能够针对设计过程中存在的问题进行分析、解决。
2.3对建筑空间进行规划
建筑空间规划在结构设计过程中需要及时进行关注,这也是建筑结构设计的初始环节。在建设区域确定后,设计人员要对该区域进行空间规划,若该区域的地形状况较为复杂,需要开展较为深入的空间规划分析。
借助BIM技术对建设区域进行空间规划,分析建筑区域的坡向、坡高、斜率等参数,针对复杂地形建筑空间,提供有效的设计技术支持,进而开阔设计人员思路。通过GIS技术进行坡度分析,建立相关BIM模型,对各类参数进行模拟,设计人员通过模型对施工区域进行全方位、多角度的研究,获取大量基础性数据,为后续正式的建筑结构设计、空间规划工作提供详实资料。在建设区域地形分析工作完成后,设计人员即可开展空间规划工作。另外,通过BIM技术还可以在建筑内部进行视野分析、可视度分析,类似于坡度分析,设计人员建立相应模型实现对各项功能的分析、调试,综合多种因素,最终确定三维空间规划实际情况。
2.4研究分析建筑结构性能
建筑结构设计需要关注各设计构件的组合情况,并关注实际建设需求,通过BIM技术对建筑结构性能进行有效分析,将不同的建筑构件进行排列,最终形成所需的建筑结构形式。设计人员将各类性能分析数据输入到BIM模型当中,软件系统对数据进行分析,获取当前建筑结构性能分析结果,了解其可能存在的问题,呈现给设计人员后,对其进行研究,找出有效的方法进行解决。通过这种分析、计算确保建筑结构整体稳定性及抗震性能够满足工程建设要求。
2.5建筑钢结构的设计建模
建筑工程中针对大空间、大跨度的需求越来越多,而钢结构是实现这些需求的重要趋势之一。相较于传统建筑结构,钢结构的布置、连接相对复杂,特别是各个部分的加强件布置难度较大。借助BIM技术建立建筑钢结构模型,可以对钢梁结构高度进行测算,为钢结构连接件设计提供有效的计算依据,保证连接件能够更好地适应钢结构设计需求,同时转化为系统内重要参数。设计人员通过BIM技术参数共享功能,可以控制钢结构连接件数量、距离等重要参数。BIM技术还能对连接件参数变更进行及时更新,只需调整系统内参数,即可完成对连接件的构建。对于钢结构的加强件,可以利用BIM技术绘制高质量的大型样图,并针对设计的实际情况合理确定加强件位置,提高钢结构建模设计效率。
2.6建筑结构与其他专业的协调
建筑结构设计过程中,会涉及其他不同专业的人员、内容,需要借助有关人员的协调配合,实现最终的建筑结构设计目标。在建筑结构设计之初,利用BIM技术建立有效的信息共享系统,将涉及的数据、资料、设计要求均录入系统当中进行存储,供不同专业人员查阅。若出现其他专业设计内容变化,系统数据库会及时进行更新,确保各专业设计信息的及时性、准确性,设计人员可在系统当中对不同专业的设计信息进行及时掌握,并结合自身设计内容进行有效调改。有效改善传统模式下二维图纸的协同设计,满足相关设计工作开展的需求。BIM技术将不同专业的数据进行转换,形成可视化的内容,提升了各专业人员的沟通、合作的效率,通过整合各方参与工程建设的人员、信息,实现建筑工程项目的协同作业。
3结束语
我国建筑行业发展迅速,对于建筑工程各个体系的设计要求也越来越高,建筑行业必须积极挖掘自身潜力,努力提升生产效率,创造更高的经济效益和社会效益。在建筑结构设计过程中,利用BIM技术建立建筑信息模型,深入研究、分析建筑结构设计工作内容,能够更好地提升工程系统性、科学性。
参考文献
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