BIM技术在建筑结构设计中的应用 窦静友

发表时间:2020/9/23   来源:《基层建设》2020年第15期   作者:窦静友1 马尚田2 陈冠霖3 菅永辉4
[导读] 摘要:近年来,我国经济建设的脚步加快,促进了科学技术在建筑工程中的广泛应用。
        1.身份证号码:13010519750128XXXX 2.身份证号码:13212719730913XXXX 3.身份证号码:13020219931019XXXX 4.身份证号码:13068219831129XXXX
        摘要:近年来,我国经济建设的脚步加快,促进了科学技术在建筑工程中的广泛应用。然而,BIM技术是一项新技术,它可以引导建筑设计企业在建筑行业面临严峻的竞争压力时候,找到一个适合自身生存与发展的方向,建筑设计行业要想满足人们对于建筑设计和建筑质量的要求,就必须要对自身的结构进行创新和改革,目的就是为了使企业的发展形势符合社会的要求。本篇文章主要以建筑结构设计中的BIM技术为重点,作了深入分析和探究,以此来为BIM技术的发展提供一些有帮助的建议,使得建筑设计的发展方向更贴合人们的需求以及为企业生产带来的经济效益更加显著。
        关键词:BIM技术;建筑结构设计;结构设计应用
        引言
        BIM技术是建筑行业中应用广泛的建模软件,它能为建筑结构设计提供高效的帮助。BIM技术本身具有强大的建模功能,能为建筑设计提供技术上的支持,目前广泛运用于建筑设计领域。BIM技术是基于参数构建的建筑设计体系,它的交流与共享的机制是建筑结构设计中最为重要的一部分,这也是建筑行业发展的一个新方向。BIM技术是建筑行业发展的一个大趋势,因此研究BIM技术在建筑结构设计中的应用能够使得建筑行业进一步地发展。
        1BIM技术的概念
        BIM技术通常也可以被称作信息施工模型,在建筑工程设计中为了能够实现创建建筑工程数据模型的目标,在建筑工程数据模型中包含、集成了大量土木工程中产生的数据信息。BIM技术最早发端于美国,在该技术中涵盖了建筑工程项目设计、建设、投入使用、后期维护管理等多方面内容,通过应用BIM技术,能够将建筑设计用3D形式呈现出来,可以将以往建筑结构设计的纸质文档转换成数字文档的形式。在建筑结构设计中应用BIM技术,可以帮助建筑工程设计师解决以往设计总不能解决的问题。就当前的建筑结构设计工作来看,BIM技术已经成为其中一项关键技术。在建筑工程设计中应用BIM技术,对刺激建筑工程领域的发展具有积极意义。
        2BIM技术特性
        BIM技术是制造业中一项具有知识化、三维化、可视化、集成化的新技术,它能有效地拆除建筑结构,对三维建筑进行预测和监控也可以使用BIM技术,还可以在建筑结构竣工之前就可以全面了解建筑结构的特点和设计规划。不仅如此,BIM技术还可以在实际实施中提高到不同参与者之间的互动,这样一来不仅促进了信息的传播,还有效促进转换工程的建设,更好的顺应我国现阶段建筑设计发展的需求。此外,BIM技术有另外五大优势:(1)在BIM技术指导下进行的设计工作,保证了汇总数据信息的准确性和公共性。能够有效的促进施工周期内资本比率的管理和目标利润的实现;(2)BIM技术可以向项目合同的所有参与方提供修改的数据和文件、付款单等相关信息,还能对整个建筑设计过程的成本输入进行有效的控制和管理;(3)建筑设计过程中的数据库统计,BIM技术可以做到自动化控制和调节,便于测算和跟踪各项目的资金输出和输入;(4)BIM技术可以应用于建筑设计过程中的数据筛选和汇总,操作人员还可以利用BIM技术进行资料和工作人员调配工作,更加具体的实施工作和决策,以便于完善建筑设计模型;(5)BIM技术的虚拟模型可以检测所有类型的产品,虚拟模型可以识别可能出现的各种形式的BIM技术。在建设过程中,提前对其进行逐一修改,制定合理有效的解决办法。
        3BIM技术在建筑工程结构设计中的具体应用
        3.1BIM技术在建筑结构性能分析中的应用
        为了能够有效的改善、优化建筑结构设计,通常还会选择一些特定的建筑结构元件。

通过BIM技术,对结构性能予以分析,从而有效提高平面图的结构设计有效性,使得建筑物的一部分数字模型被有效构建,并使其稳定性得以提升。在建筑结构性能分析中应用BIM技术,可以应用其中的计算、分析功能对建筑设计的结构进行分析,这样也可以根据实际的数据需求来提供一定的数据,从而促使建筑结构分析更加迅速、准确。尤其在建筑工程的地下室设计中,通过应用BIM技术,能够对铺设管线进行提前规划,不仅有效避免管线混乱,还能有效控制管材成本。一旦发现建筑结构设计存在缺陷,就可以通过应用BIM技术中的紧急修复功能,对建筑结构设计质量进行优化。
        3.2BIM技术应用于建筑结构参数设计
        为保证建筑结构设计的整体性,建筑结构设计中设计人员需要将建筑工程项目整个过程中的数据信息等都涵盖其中形成一个模型,在该数据模型中还能充分体现信息的完整性。为了保证该模型组件系统组装的准确性、效率,相关的设计工作人员就可以根据建筑结构设计的实际需求来应用BIM技术对模型信息进行分析与修改,从而更好地满足建筑结构设计要求,这也可以使建筑结构设计的安全性、可靠性得到提升,积极地对建筑设计领域的知识与体系结构进行开发与完善。
        3.3BIM技术在钢结构建模中的应用
        钢结构是将建筑、钢铁、冶金产业和房地产产业结合而成的建筑结构形式。钢结构的兴起不仅使得钢材产物能合理有效运用到建筑施工过程中,并且钢材的整体结构稳定,对提高建筑质量有着重要意义。钢结构的生产施工节能环保,能解决一些建筑业的能源消耗和污染问题。现阶段,钢结构应用是建筑行业发展的趋势,而其在BIM中的建模也存在多方面的难点。钢结构是大跨度的建筑结构形式,其建模过程往往面临着结构间的连接与加强布置,涉及柱梁连接,梁铰连接,梁钢连接等多种形式的连接。因此钢结构设计建模中要根据实际情况,将各个构件进行参数化的连接。而BIM系统强大的参数共享模式,能有针对性地进行钢结构设计,使其连接参数化。BIM技术能有效控制螺栓之间的间距与数量,进行参数化管理,设计人员只需要根据实际情况在特定的位置进行参数的调整,就可以实现钢结构的设计。在钢结构设计中运用BIM技术能提高设计效率,同时,强大的参数化信息管理体系还能提高钢结构设计质量,对建筑设计有着重要的意义。
        3.4BIM技术在建筑节能设计中的应用
        建筑的节能设计主要是利用建筑本身的结构特点,合理进行建筑周边自然资源的应用。当前的建筑节能设计主要包括了室内采光的设计、通风设计等方面的内容。利用BIM技术的信息数据库以及可视化的动态呈现,可以在进行结构设计时,就充分地将自然环境与房屋建筑进行有机的结合。在室内的通风设计中,室内通风往往受到建筑本身的结构、朝向以及周围的环境影响较大,通过BIM技术就可以对于建筑设计进行有效的模拟,从而提升对于周围环境的利用率。建筑的采光一直都是一个十分重要的设计标准,在BIM技术的支持下,设计人员可以在系统中输入建筑周边的环境数据,结合当地的日照情况、气候条件,完成件数参数值的设置,最终获取最优结构设计与比例,从而提升整体建筑工程结构设计的质量与水平,有助于构建人与自然的和谐社会。
        结语
        总而言之,在建筑结构设计中应用BIM技术有较为显著的优点,不仅具备良好的可视化效果,还有良好的协调性。因此,在建筑结构设计中的建筑结构性能、钢结构建模、建筑结构参数设计、建筑节能设计等方面对BIM技术的应用较为广泛,且获得了较好的效果。在未来的建筑结构设计中,还需要对应用BIM技术进行持续的研究,从而提升生产效率,并控制与降低成本。
        参考文献:
        [1]田圣.BIM技术在建筑结构设计中的应用与研究[J].建筑工程技术与设计,2016(15).
        [2]刘利恒,范子凯.建筑结构设计中BIM技术的应用分析[J].建材发展导向:上,2016(3):152-153.
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