BIM技术在建筑结构设计中的应用研究 张迎春

发表时间:2020/7/15   来源:《基层建设》2020年第8期   作者:张迎春 冯帆
[导读] 摘要:目前,随着生产技术水平的提升,建筑行业的发展已经离不开BIM技术,其中BIM产品也是我国建筑领域中不可获取的技能,对提高建筑工程的质量和水平带来了积极的影响。
        天津市天友建筑设计股份有限公司  天津  300000
        摘要:目前,随着生产技术水平的提升,建筑行业的发展已经离不开BIM技术,其中BIM产品也是我国建筑领域中不可获取的技能,对提高建筑工程的质量和水平带来了积极的影响。通常,借助BIM技术可以有效集合与整合多个方面的资料,从而提升对建筑结构规划的预期效果,以及从多方面、多角度来实现建筑结构数字一体化的特征。通过收集BIM技术的相关资料,加快建立完善的BIM资料体系,分析和整理好建筑体系所需要的内容,满足施工单位建筑设计的应用效率,继而增强设计的有效性,为推动建筑产品结构的优化、提升建筑质量带来积极的影响。
        关键词:BIM技术;建筑结构设计;应用
        1 BIM技术的原理分析
        在建筑行业中,关于建筑结构设计方面的技术更新速度一直是最快的,其受现代科技发展的影响也是最为明显。如今许多大型建筑工程都开始使用新型的建筑结构设计技术,主要都是依靠网络技术和相应的设计软件。相同的是,所有的这些技术软件都要遵循相应的技术和设计标准。以BIM技术为例,该技术主要是利用对建筑物进行数据采集,再进行建筑模型的构建和分析,它所依据的数据标准和要求被称为IFC标准。IFC技术标准要求对建筑物施工管理的各项数据必须经过统一的规范处理,这样才能实现数据的交互和共享。BIM技术就是基于这种操作规范,在对数据进行采集和分析之时都使用IFC技术格式,这样就可以实现在项目各个环节中数据传输和交换。
        2 BIM技术特征
        2.1信息集成
        BIM技术的一个重要的功用是促进信息的有效整合,收集并整合、规划同设计相关的资料,而后为建筑单位设计部门提供相应的借鉴参考,继而能够降低资料查找的时间,锁定和了解目前建筑行业内部高端、优秀的建筑设计,继而为本工程的情况来制定更为完善的设计方案,促进建筑设计的发展和完善。从BIM技术提供的数据可知,专业的资料比较丰富,有利于建构完整的信息系统,同时也能够充实并具体模型,但是对设计人员的要求也相对较高,建筑设计人员需要具备高素质的整合能力与规划能力,确保建筑设计能够吸收其中的有效成果,存数据的有机整合。当前数据库在建设时主要涉及了建筑结构的空间数据、几何长度建筑设计原料、建筑构件性质以及连接方式等,相关的设计都需要借助计算机来实现。BIM技术还能够综合了解建筑结构以及建筑材料的几何信息,如长度、厚度、宽度等,确保材料与材料之间实现相互连接,加快构建完善的几何信息模型。几何信息模型建构的基础是掌握信息,只有掌握了几何的信息状况,才能够快速的应用BIM技术,提高建筑设计的质量和成效。
        2.2可传递工作过程
        利用BIM技术来建构几何信息模型的优势在于能够确保数据信息在传递之间实现统一性的特征,结合自动化管理的模式,BIM技术系统则能够修改其中某一个模块或者数据,但是BIM技术在应用时并不需要遵照传统的技术来修改参照的数据或者处理有关链接的数据,要确保变量数据系统完成自动修改,才能够最大限度的降低工作人员的工作量,确保工作人员能够在规定时间之内将相关的任务完成,也能够减少建筑设计过程中出现的失误,从而展现BIM技术在建筑结构设计层面所带来的优势。
        2.3相互合作
        应用BIM技术系统,本身是全新的设计模式,在整体模式的构成中,包含了业主、设计与施工三者之间相互交流与沟通的有效平台,三方之间要能够对交流的信息以及所产生的数据能够清晰的掌握,对其具有基本的认知,在交流和沟通时则能够提高效率,确保设计的完善性和有效性,也使得设计能够满足以人为本的设计理念,为住户而服务。BIM技术搭建的平台,是参与到建筑设计过程中人员的有效合作平台,在发挥了团队以及众人的力量之后,才能够更加有效地增强建筑设计的水平,帮助工作人员减少工作量,增强整体建筑设计的质量和效率。为了构建一个全新的设计平台,可以借助BIM技术来完成,继而为业主、设计与施工搭建良好的沟通平台,这样则能够使得设计更加符合实际情况,满足应用的需求。

结合BIM技术,可以从不同专业设计原则出发,提升团队之间的沟通效率,共同协商查找建设设计中存在的问题,从而提升设计的科学性和合理性,从而促进建筑工作早日完成。
        3 BIM技术在建筑结构设计中的应用
        3.1在工程建模中的应用
        在工程建模过程中难度比较大,复杂程度也比较高,尤其是对一些钢结构建筑工程来说,除了要从根本上落实结构的连接工作,同时还要确保构建布置的科学性以及合理性。在实际钢建筑结构连接过程中,要重视对梁柱连接工作进行落实,同时还要检查梁与梁之间的连接质量。在结构连接设计过程中,必须保证连接件的完善性,确保螺栓量以及安置间距之间的合理性和科学性,要与相应位置进行结合,才能够提升工程的施工效率。利用BIM技术设计人员可以对建筑工程结构进行三维效果展示,对梁柱以及各连接件的实际情况进行掌握,保证工程建模的准确性。
        3.2在场地分析中的应用
        将BIM技术应用在建筑结构设计过程中对加强场地分析工作具有十分重要的意义。场地分析工作是保证建筑结构设计合理性以及科学性的重要基础。只有从根本上确保建筑施工场地相关指标分析结果的准确性以及可靠性,才能够提高建筑结构前期设计工作的效率。在传统的场地分析工作中很容易出现一些漏洞和问题,再加上在分析过程中受分析人员主观因素的影响比较大,会导致相关数据分析结果的准确性受到一定影响。而利用BIM技术可以从根本上确保场地分析结果的精准性,同时还能保证场地分析结果的完整性。将BIM技术应用在建筑结构设计场地分析工作中,还可以与地理信息系统进行有效结合,落实场地数据处理工作,同时可以创建相应的技术模型。这样能够有效减少建筑结构设计所使用的时间,提高建筑结构设计的科学性以及合理性。
        3.3参数设计中的应用
        在建筑结构设计过程中都需要建立资源化模型,而模型与相关设计信息都存在数据库中,与相关设计参数具有一定的联系。建筑结构设计人员在开展设计工作的过程中必须根据资源化模型,明确相关设计参数,同时要采取参数约束措施,提升BIM技术的应用效率以及维护效率。这样才能够从根本上确保输出数据的准确性,保证参数设计工作能够正常稳定开展。
        3.4可视化技术的应用
        在建筑结构设计过程中,对BIM技术进行充分应用具有较强的应用优势,因为BIM技术在应用时主要依靠的是三维模型。利用三维模型可以对相关构件进行完整展示。而在传统的建筑结构设计中,主要是利用CAD绘图技术将其应用在建筑图纸绘制过程中,虽然CAD技术可以对相关的建筑构建信息进行良好显示,并且可以创建相应的三维模型,方便工作人员对建筑构建性能以及布局情况进行全面掌握。但是在传统的建筑结构工作设计工作中,三维模型创立难度比较大,尤其是对一些复杂建筑来说,三维模型的创建效率以及完善性都存在一定问题。而利用BIM技术可以对建筑结构设计进行跟踪观察,随时了解建筑结构设计的进度,同时能够发现在设计过程中存在的不合理部分,并采取有效措施及时解决这些问题。尤其是在一些规模比较大的建筑工程设计过程中,利用BIM技术可视化特点,能够对建筑结构进行动态化展示,从根本上对建筑为结构的大小进行了解和明确,有利于完善建筑结构的设计方案。
        4结束语
        总之,BIM技术的应用大大提高了建筑工程中的建筑结构设计效率,因此在现阶段的建筑物结构分析和设计中得到了广泛的应用。BIM技术基于IFC国际标准,通过智能技术将目标建筑转化为三维结构模型图,从而方便设计人员的读取和方案的设定。在具体的应用中,BIM技术可以帮助设计师进行模型分析、方案选择和变更,从而提高设计效率。
        参考文献:
        [1]石青.建筑结构设计中BIM技术的应用[J].建筑工程技术与设计,2018,(3):569.
        [2]褚隆.建筑结构设计中BIM技术的应用[J].工程建设与设计,2019,(10):7-8.
        [3]田京涛.北京城市副中心某工程结构设计[J].建筑结构,2017,(47):237-240.
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