摘要:结构设计方案是建筑工程建设的基础,其目的就是保证施工环节有效的展开,保证建筑工程的施工质量。BIM技术可以对建筑结构进行信息化转化,做到完整呈现,在建筑领域的未来发展中,必须重视BIM在建筑结构设计中的应用,以提高我国建筑设计水平。本文对BIM技术在建筑结构设计中的发展与运用进行分析研究,以期为我国建筑结构设计提供一定的建议和参考。
关键词:BIM技术;建筑结构;设计;运用研究
1.BIM技术在建筑结构设计中的发展
BIM在最近几年发展十分快速,建筑工程中运用BIM的理念已经深入人心,得到广泛的认可,但是如果抛开当前行业中的繁荣景象。从深层次看,BIM在实际应用中所留下的痕迹很少,大多还处于概念阶段,真正依附BIM所产生的价值还未出现。就设计单位而言,BIM技术的运用还处在探索阶段,BIM在实际的设计当中更多是用来建模,后续的具体运用则比较迷茫。似乎BIM模型只能用来看看效果,做一些并不是很实用的分析,可能还比不上其他软件专业,客观上讲真正在设计阶段运用好BIM技术,还需要走较长的一段路。
2.BIM技术的主要应用特点
2.1信息化特征
BIM技术是现代信息技术的代表,集成了现代信息技术的强大功能,可以对海量数据信息进行分类储存和分析管理,建构科学的信息模型。建筑信息模型为后期项目建设奠定了基础,设计人员需要对建筑模型进行优化,确保各项参数的准确性。BIM技术构建了信息平台,设计人员可以登录信息平台,对建筑结构进行不断优化,实现建筑设计的一体化。信息建模型以数据库作为基础,记载了建筑结构信息、施工材料信息、建筑构件信息等[1]。设计人员可以通过查询功能快速检索数据,加快建筑结构设计的速度。
2.2协同性特征
BIM技术具有突出的实用价值,其为设计人员、业主和施工方提供了互动沟通的平台,主体可以通过登录平台来传达主体需求,实现单位之间的信息连接。设计人员在完成工作后,需要将模型信息发送给业主,在业主认可的前提下指导施工方工作。BIM技术可以对建筑结构要素、建筑构件要素等进行检测,分析构件之间的影响要素,并提出削弱外部影响的策略。通过BIM技术,建筑设计质量将明显提升,建筑工程项目可以满足多方主体的需要。
2.3高效性特征
建筑设计过程中互产生大量数据,如何对数据进行分类管理,成为设计者关注的重点问题,BIM技术解决了设计人员的困扰,可以将数据储存到适当位置。当建筑结构设计中的数据发生变更时,BIM系统将根据变化数据调整建筑工程模型,对相关信息进行快速修改。BIM技术还可以实现模拟施工的目标,对建筑场景进行还原。在BIM技术的作用下,建筑结构设计将更加高效。
3.BIM技术在建筑结构设计中的运用
众所周知,在建筑结构设计过程中会产生大量的数据资料,这些数据资料如何进行整合划分成为建筑工程设计者最关注的问题之一,BIM技术的应用使得这一问题情形解决,在BIM技术中,可以针对建筑工程的数据进行有效存储。当建筑结构设计中的相关数据资料发生变化之后,BIM系统会直接根据数据变化来调整建筑工程的下一步施工目标,并且对实际中的建筑工程现状进行还原。BIM技术的应用使得建筑结构设计变得更加高效快捷的同时,为建筑工程的顺利开展打下坚实的基础。
3.1建筑结构的可视化
设计借助BIM技术能够有效地实现建筑结构的可视化,它能对建筑结构进行模拟,通过对建筑信息的收集和应用就能够建立相应的建筑信息模型,对建筑结构进行真实性还原,借助立体模型不仅能够便于进行建筑结构的观察,还能够便于设计人员更好地对设计效果和合理性进行分析。
比如,对建筑整体结构设计中,可以将其整体结构参数通过BIM技术来建立相应的建筑信息模型,在建筑信息模型中能对建筑结构进行直接体现,从而对其结构的实际情况进行呈现,便于设计人员对设计效果的了解和分析,促进其更好地进行设计方案的改进和完善。
3.2建筑结构成本预算分析
建筑结构设计中,结构造价是重要的管理内容,其直接影响结构设计的实用性和经济性,而通过BIM技术就能够实现对建筑结构设计成本的预算分析,对其结构成本进行预估,这对后期工程的实施和决策制定具有重要的意义。比如,通过BIM技术能够对建筑结构各个参数进行体现,进而对其结构成本进行整合和计算,就能够快速地获取建筑结构成本情况,进而和建筑工程预算进行比较,就能够对实际建筑结构设计方案的成本合理性进行判断,如果不满足限额设计要求,就需要对设计方案进行重新的调动和改进。
3.3建筑结构性能分析
在传统建筑结构的设计中,对建筑结构的性能分析往往是比较麻烦的,不仅需要投入大量的人力和物力,还需要具有良好的技术支持,即便如此,建筑结构性能分析中也往往存在偏差过大的情况,而借助BIM技术就能够有效地对建筑的结构性能实施快速准确的分析。通过将相关的建筑信息向BIM的模型中进行输入,就能够有效地呈现出相应的建筑模型,进而和标准建筑模型进行比较,就能够有效地发现建筑结构存在的性能缺陷,能够促进其结构设计进行及时的改进和调整,保证设计方案的最优化。另外,还可以借助BIM技术来对建筑结构进行碰撞试验,来对其性能进行验证,这种虚拟试验的方式具有简便和易操作的特点。
3.4建筑结构施工建模
在建筑结构设计中,钢结构的使用十分广泛,其已经成为了现代化建筑主要的结构类型,其于建模中也常存在结构的连接以及加强件的布置等难点问题,同时在钢结构的设计中还涉及到大量梁柱的连接和梁梁的铰接与刚接连接等方式,这些在传统的建筑结构建模中是很难实现的,而通过BIM技术就能够十分容易地对各连接件实现专项的设计以及参数化表现。比如,通过BIM技术的参数共享性,能够对螺栓数量以及间距等实现控制,相关人员通过对参数的调节,就能够实现新连接件的构建,对加强件和连接件的设计,只需要设计人员画出相应的大样模型,钢结构的施工中人员就能够通过BIM技术来对加强件和连接件位置进行准确的确定,因此这对钢结构的设计质量和施工效率具有提高作用。
3.4建筑工程空间位置碰撞检查
传统的建筑结构设计中,对钢筋预埋件等小构件并没有给予足够的重视,常常在后期施工中由于设计方案不达标而导致钢筋、预埋件之间难以良好地施工,最终对建筑工程结构整体质量以及施工进度、造价等造成不良影响。而BIM技术的应用能够通过碰撞检查模拟施工过程,发现后期施工中存在的问题,进而在设计阶段进行调整,避免施工中出现空间碰撞问题。同时,通过BIM技术的碰撞检查功能还能够提前做好和业主、设计单位等各方的联系,及时做好变更处理,减少返工等问题,提高工程的施工进度和质量。
结束语
综上所述,使用BIM技术建立相关的数据模型,可以使不同的专业应用使用统一的工作平台,使业主、施工方共享数据信息,提高工作效率。在实际情况中,相关技术人员应当对该技术的优点和特性加以了解,在现有的基础上来对技术进行完善,以此来更好地推动我国BIM技术在建筑结构设计行业的实际运用,使其能够在最大程度上发挥自身的技术优势,为建筑工程的发展做出一定贡献。
参考文献:
[1]万泉.装配式建筑结构设计中BIM技术的应用研究[J].建材与装饰,2020(08):70-71.
[2]陈文杰.BIM技术在建筑结构设计中的应用[J].门窗,2019(18):119.
[3]王强.BIM技术在建筑结构设计中的应用探讨[J].建材与装饰,2019(23):130-131.