探析BIM技术在建筑结构设计中应用

发表时间:2021/8/27   来源:《城镇建设》2021年11期   作者:李美君
[导读] 在当前的建筑设计行业领域,BIM的产品正在伴随着BIM技术的发展不断地完善
        李美君
        天津天华北方建筑设计有限公司,天津 300100
        摘要:在当前的建筑设计行业领域,BIM的产品正在伴随着BIM技术的发展不断地完善,在建筑设计中的应用优势也更加的突出。在实际工作应用过程中,BIM技术可以实现不同专业、不同部门和不同设计人员之间的数据信息共享,同时借助信息技术的支持,将建筑设计以直观化的形态展示出来,便于设计人员以及施工单位更加直观地对建筑结构细节问题进行分析,从而达到提升建筑结构设计和施工质量的目的。
        关键词:BIM技术;建筑结构设计;应用
        1基于BIM建筑结构设计的现状
        当前,随着现代建筑行业的快速健康发展,社会对于现代建筑工程的结构施工设计要求也逐渐地提高,同时,对于现代建筑工程结构也逐渐提出了更高的设计要求,而现代建筑工程结构的施工设计管理过程也逐渐变得更加复杂,并且在进行现代化的建筑工程结构的施工设计管理过程中,以往一些传统的施工设计管理方法已经根本无法真正起到有效地防范作用,反而将其自身的一些问题逐渐地暴露下去出来,进而对现代建筑工程结构的施工设计过程产生了不良的社会影响。
        社会进步时代的经济发展技术进步大大提高了当今人们的精神生活品质,也使得当今人们在精神物质生活品质上的提高要求越来越高,其中也特别包括专业建筑物,不仅特别要求整个建筑物必须具有美观的整体外形,还特别要求整个建筑物的整体内部结构及室内空间功能分布都具有一定的美观性及经济实用性,这也大大增加了专业建筑物的结构设计从业人员的工作难度。近年来,建筑工程的立面主体形式结构变得愈加复杂,导致许多建筑主体结构设计工程师在研究设计各种建筑主体结构的整个过程中,需要重新想象比以往更为复杂的各种建筑结构空间。
        2 BIM技术在建筑结构设计中应用
        工程建筑结构设计作为一项系统软件的工作内容,在具体工作的过程中会产生大量的数据信息,这种类似统计数据的科学研究及区划融合,是工程建筑设计人员关注的难题之一。BIM技术的运用能够将这一难题进行科学处理,对于工程建筑结构设计中造成的很多数据信息进行合理的筛选与储存。
        2.1 BIM技术在完成结构设计数据可视化中的运用
        BIM技术是一种应用智能化信息技术的工程建筑设计技术,根据本身信息化的程序流程设计,在实践运用过程中将建筑结构的预制构件根据三维模型的方法形象化的展现给客户,进而合理提高工程建筑设计信息的传送品质。传统式的建筑结构设计过程中,都是根据CAD等软件开展有关结构工程图纸的绘图工作,这类工作模式下的建筑结构设计难以形象化地展现建筑结构信息,在一定水平上阻碍了客户高效获取信息。而BIM技术运用下的建筑结构设计,在前期环节便是根据创建的三维实体结构模型开展设计,依靠形象化的建筑及结构展现,协助不同的客户从多个视角获得建筑结构的有关信息,对建筑材料的基础信息和建筑结构平面的合理布局有一个全方位地掌握。在大、中型建筑结构的设计过程中,设计人员会通过动态性的演示,协助客户形象地对建筑结构各位置开展观察,便于设计工作人员挑选出更优的设计方案,并检查结构设计中存在的不足,进而持续提升结构设计的合理性。
        2.2 BIM技术在建筑结构主要参数设计中的运用
        BIM技术运用下的建筑模型,本身便是一个包括全部设计元素及信息的数据库,借助优秀的信息技术支撑点,建筑结构的实体模型设计中各类数据信息主要参数全是紧密相连的,且具备全自动关系和调整的作用。在设计运用过程中,设计工作人员能够根据该数据库中的信息资源,不仅能完成对工程结构模型的搭建工作中,还可以在设计全过程中对不同的参数开展相应的调节,进而保证BIM系统软件在结构设计过程中能够及时地升级数据库信息。

BIM技术在工程建筑结构设计中最突出的优点,在于其能够实现高品质、高安全系数和稳定性的设计信息录入和输出,可专业化匹配相关的数据信息,这对提升结构设计的品质拥有关键的推动作用。
        2.3 BIM技术在预制构件设计中的运用
        在工程建筑的结构设计过程中,室内楼梯、墙面及梯柱等位置是结构设计的重要组成部分,设计过程中设计人员必须对总体构件中的实际预制构件展开科学的研究与设计。对于预制混凝土构件的结构设计,设计人员在具体设计过程中必须对工程建筑中的管道走向及其房屋建筑的基本要素规定,进行全方位的考虑与研究,避免结构与建筑、设备间的矛盾难题。在预制构件装配式建筑设计过程中,设计工作人员还必须综合性考虑到各预制构件中间的连接点和节点做法。根据以上内容,在设计阶段中,设计人员通过运用BIM技术对其平面工程图纸开展合理的变换,可以及时处理实际结构设计中存在的问题,避免在总体设计中存在的不足,进而提升设计质量,使得本工程的设计能满足有关建筑结构设计规范的规定。
        2.4 BIM技术在钢结构设计中的运用
        随着我国工程建筑项目的持续发展和提升,各种各样新式的建筑装饰材料和结构形式也迈入了全新的阶段。尤其是钢结构,在大跨度及大体量的工程项目运用也逐渐地增多,很多复杂的结构都选用了钢结构体系。与此同时,BIM技术的运用也有利于相关设计人员开展对钢结构建筑的设计,辅助处理具体工程施工全过程中有可能出现的连接难题和运用难题。比如,对于钢结构设计中的提升、吊装难题,设计工作人员必须先从工程项目的基础上开展总体设计,随后在这个基础上对提升构件或吊装构件在建筑项目中的实际运用开展模型剖析,依靠BIM技术的运用对全部过程开展复原和操纵,进而更为形象化地展示出钢架结构提升件的功效和实际效果。
        此外,对于钢结构安装过程中的节点连接难题,设计工作人员能够先对钢架结构各位置中间节点连接的主要参数开展分析,随后在具体工程项目设计流程中依靠BIM技术的运用,对节点连接方式开展实际设计,进而得到最优化的设计成果。在传统的钢结构分析过程中,通常必须投入较多的人力资源管理,经过相对较长的分析时间及论证才可以获得相对的结果,依靠BIM技术的运用可以对工程结构设计中的缺点和不足,开展科学研究的提升和调节,进而推动整体建筑结构,尤其是钢结构设计品质的提高。
        2.5 BIM技术在建筑结构设计中的运用难题
        BIM技术在工程建筑结构设计中的运用,主要是通过系统软件将结构设计所必需的实体模型发送至分析系统中去,随后通过特殊的算法将建筑结构的设计信息开展模拟分析,依据设计人员键入的有关命令形成动态性的工程图纸和结构模型。在这个过程中,为了更好地提高结构设计的精确性和合理化,必须有相关设计人员模型拟合室内空间总体,真实有效地反映到BIM系统软件的物理学模型中。建筑结构的安全是设计过程中必须首先考虑到的因素,因为工程建筑设计包括的内容范畴较广,工程材料本身的力学特点、结构的荷载组成与大小等内容都会对总体结构的安全造成影响,因此在BIM建筑结构设计运用过程中,设计工作人员必须对各种各样繁杂的数据信息主要参数进行考虑与键入。
        3结束语
        总之,在建筑工程的结构设计过程中应用BIM技术对于提升整体设计质量有着重要的促进作用。就当前我国建筑工程设计应用情况分析,BIM仍旧有很大的提升和创新空间。相关设计人员要在传统设计经验的基础上,加强融合BIM技术应用的实践,充分发挥BIM技术的应用优势,促使我国建筑设计水平再上新的台阶。
        参考文献
        [1]潘平.BIM技术在建筑结构设计中的应用与研究[D].华中科技大学,2019.
        [2]李轼,王科亮,刘媛.探析建筑结构设计中BIM技术的应用[J].江西建材,2019(03):40.
        [3]龙辉元.浅谈BIM技术在结构设计中的应用[J].建筑结构,2019(05):16-19.
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