BIM技术在建筑结构设计中的应用 惠宇

发表时间:2020/7/27   来源:《基层建设》2020年第9期   作者:惠宇
[导读] 摘要:建筑工程结构设计是整个建筑工程能够顺利安全进行的前提和保障,将先进信息化技术运用到建筑工程结构设计中是提升设计水平、提高工程效率的有效手段,在这样的现实需求下,BIM技术得到了长足的发展。
        天津城建大学建筑设计研究院有限公司  天津市  300384
        摘要:建筑工程结构设计是整个建筑工程能够顺利安全进行的前提和保障,将先进信息化技术运用到建筑工程结构设计中是提升设计水平、提高工程效率的有效手段,在这样的现实需求下,BIM技术得到了长足的发展。BIM技术应用的关键在于将传统的2D平面设计发展为3D立体结构设计,使得建筑结构设计工作更加直观,同时也减少了由于空间设计和布置不合理造成的设计缺陷。因此,在建筑结构设计中利用好BIM技术对工程实践有着重要的价值和意义。
        关键词:建筑结构设计;BIM技术;应用措施
        随着社会经济与科学技术的突飞猛进,我国建筑业紧随其后,持续稳定发展,为刺激市场经济的发展和丰富社会民众的生活做出了突出的贡献。在新时期,需要用更先进、更科学的技术为建筑质量提供有力保障。BIM技术在建筑结构设计中的应用,大幅度提升和优化了建筑结构设计的水准和整体效果,它更加先进的设计理念,也为建筑结构设计工作提供了新的设计思路,不仅有效提升了建筑前期设计的效率,也为工程后期管理工作提供了极大的便利。BIM技术在建筑中的应用非常广泛,在社会发展的新时期,建筑行业应当与时俱进,大力推广使用BIM技术,以实现提高工程效率,推进建筑行业稳定健康发展。
        1BIM技术概念分析
        BIM技术指的是大型的三维数据平台,可以实现数据信息的集成与传递,如果建筑产品在生产过程中能够运用BIM技术,则能够实现企业生产建设成本的降低,帮助企业有效缩短建设的周期,使得企业能够有效运用该技术,帮助企业提高对生产环节的质量控制与安全监督管理,增强建筑单位的整体设计与施工管理的水平。随着现代建筑工程规模化和高效化的发展,建筑产品的完整性也在不断提升,当下,建筑产品在构建方面具有繁琐的特征,相关构建形式化上也相对多样,通过BIM技术的应用则能够为企业打造专业的信息集成渠道,在建设设计方面则能够实现信息的共享,也能够对建筑施工的过程以及预期有一个更为清晰的认知与了解,满足建筑发展的需要。BIM技术能够转变建筑结构的设计维数也会因此而不断改变,能够促进建筑行业实现信息化、高效化的管理,通过构建数字模型则能够推动建筑产品结构的有效完善,确保各个建筑环节都能够获得良好的监管,继而促进企业设计、经营、生产管理水平的提升。
        2BIM技术在建筑结构设计中的应用
        2.1在建筑场地分析中的应用
        建筑结构设计工作的内容非常复杂。有必要分析建筑主体结构的合理性,并详细分析施工现场的地理环境和水文条件,以确保建筑结构设计的科学合理性和安全适用性。BIM技术不仅可以在建筑物主体结构的合理分析中发挥重要作用,而且可以在设计初期为施工现场的地质和水文环境分析提供有力的支持。它可以通过动态数字信息分析和确定特定地理水文环境中建筑结构的应力。此外,BIM技术和GPS技术的集成可以在施工现场分析中发挥更大的作用,并进一步确保现场分析工作的全面性和深度性,从而确定建筑结构和结构的选择,为建筑结构提供更合理、更准确的参考依据,也为施工现场的选择提供更科学的参考,以确保建筑结构的设计与地理、水文、气候等自然条件有机结合,保证正式施工过程以及建筑物后续使用的平稳性、安全性和稳定性。
        2.2在中期设计阶段中的应用
        中期设计阶段主要的工作内容在于对建筑结构细节的完善和敲定,例如对钢结构的仿真模拟,对建筑架构性能的分析以及关联性设计等内容。(1)BIM技术在钢结构的仿真模拟方面的应用。钢结构是建筑结构中的核心和关键,对于建筑结构设计工作而言,钢结构的设计也是整个设计工作中的重难点躲在。

在实际的钢结构设计中,BIM技术的应用需要确定好梁与柱之间的连接、梁与梁之间的铰接、梁与梁之间的刚接等多种连接方式,并通过对各种参数的核实来确保连接方式确定的合性和科学性。此外,还需要把各种数据信息进行整合,然后构建出相应的数据库,再在数据库的基础上进行钢结构连接模拟,以确保钢结构设计的有效性和精确性。(2)BIM技术在结构性能分析中的应用。在设计的建筑结构设计工作中,仅仅确定建筑框架是远远不够的,还需要重视对建筑结构其他性能的分析明确,例如,建筑结构的抗破坏性、保温性等。所以,BIM技术在建筑结构设计中的应用,需要对建筑结构的使用性能进行全面、综合的分析,根据实际用途来对施工材料进行确定,例如外墙体材料、钢材料等,在对施工材料的选择上,还需要明确到其荷载系数,确保材料选择的价值。另外,还需要运用BIM技术对建筑结构设计方案涉及的多种性能进行分析,找到其中的不足与欠缺,并对其进行完善补充,确保建筑结构设计方案的可靠性。(3)BIM技术在关联性结构分析中的应用。建筑结构设计中,对各种结构之间的关联性分析是一项必不可少的工作,为了确保结构关联性分析的准确性,需要用到BIM技术来对建筑结构进行模拟,以此来真实、具体地反映出施工结构之间存在的关联性。例如建筑的洞口和墙体之间的关联性分析,洞口的存在必须依附于墙体,墙体的存在才能有洞口的存在,两者的联系非常紧密。
        2.3在建筑结构设计各专业协同中的应用
        BIM技术在建筑结构设计中的应用需要许多不同专业合作。在设计过程中,加强各专业人士之间数据信息的交流很重要。协调是提高建筑结构设计效率和完整性的重要途径。在建筑结构设计中,BIM技术需要把已有信息进行交换或共享。一方面,通过使用中间数据将建筑模型构建所需的各种数据和参数信息共享到不同位置和不同设计软件。另一方面,通过数据库完成不同专业之间的各种信息和资源的共享,并在与建筑相关的其他领域中集成土木工程、装饰和其他专业信息,使用统一的数据处理模型进行集成,分析和处理这些专业信息,以确保信息集成的标准化和统一性,并在不同专业和不同位置的系统中共享和利用各种信息,以最大程度地发挥效果。
        2.4施工图设计阶段
        基于BIM技术的结构施工图设计阶段的首要任务是各个专业相互提交初设模型,根据项目的地基、风荷载、地震等实际情况,构建结构设计模型。建模完成后,对结构进行计算并对结果进行调整和修改、校审。然后,汇总组合各设计专业的初步设计模型数据并进行设计协调和修改,继而完成结构施工图的设计模型。最后,可直接生成二维施工图,经过和结构模型的校核后就可以将施工图的BIM立体设计模型和二维图纸一并交付给业主。
        3结语
        当今社会经济快速发展,城市化趋势越来越明显,建筑业的发展稳步向前。重视建筑结构的设计,一方面是提升现代建筑技术的重要途径,另一方面也能有效促进城市建设文明的发展,建筑结构设计环节的意义不可小觑。BIM技术在建筑结构设计中的应用可以使建筑模型看起来更直观、更清晰,有助于设计效率和设计水平的不断提高。在BIM技术的应用中,要把其优势和特点有效地结合起来,并结合实际的设计要求,以确保设计方案的科学合理性。
        参考文献:
        [1]王龙.BIM技术在建筑结构设计中的应用[J].住宅与房地产,2019(21):68.
        [2]刘军.BIM技术在建筑结构设计中的应用[J].工程建设与设计,2019(21):152-153+156.
        [3]贺林贵.BIM技术在建筑工程结构设计中的应用研究[J].中国住宅设施,2019(10):50-51.
        [4]郑佳璐.建筑结构设计中BIM技术的应用探究[J].住宅与房地产,2019(22):178.
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