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摘要:随着科技的进步和发展,BIM技术在各领域的应用更加广泛。将BIM技术应用到建筑结构设计中,可以有效提升结构设计的效率和效果,为工程的高质量建设奠定基础。
关键词:建筑;结构设计;BIM技术
引言
随着生产技术水平的提升,各行各业的发展都离不开BIM技术的应用,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,继而提升对建筑结构规划的预期效果,继而从多方面、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。
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技术在建筑结构设计工作中的应用
2.1形成三维实体模型
BIM技术不同于CAD技术,在进行建筑结构模型构建时,BIM技术可以构建三维实体模型,借助三维实体模型能够将建筑工程项目的整体结构情况呈现出来,直观地表示不同构件,并明确不同建筑结构构件之间的关联。实际设计过程中,BIM技术与可视化技术进行结合,不仅能够确保建筑结构设计方案的科学性、合理性,而且利用BIM技术建立三维实体模型能够针对设计过程中存在的问题进行分析、解决。
2.2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。
2.3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。
2.4对建筑空间进行规划
建筑空间规划在结构设计过程中需要及时进行关注,这也是建筑结构设计的初始环节。
在建设区域确定后,设计人员要对该区域进行空间规划,若该区域的地形状况较为复杂,需要开展较为深入的空间规划分析。借助BIM技术对建设区域进行空间规划,分析建筑区域的坡向、坡高、斜率等参数,针对复杂地形建筑空间,提供有效的设计技术支持,进而开阔设计人员思路。通过GIS技术进行坡度分析,建立相关BIM模型,对各类参数进行模拟,设计人员通过模型对施工区域进行全方位、多角度的研究,获取大量基础性数据,为后续正式的建筑结构设计、空间规划工作提供详实资料。在建设区域地形分析工作完成后,设计人员即可开展空间规划工作。另外,通过BIM技术还可以在建筑内部进行视野分析、可视度分析,类似于坡度分析,设计人员建立相应模型实现对各项功能的分析、调试,综合多种因素,最终确定三维空间规划实际情况。
2.5建筑结构与其他专业的协调
建筑结构设计过程中,会涉及其他不同专业的人员、内容,需要借助有关人员的协调配合,实现最终的建筑结构设计目标。在建筑结构设计之初,利用BIM技术建立有效的信息共享系统,将涉及的数据、资料、设计要求均录入系统当中进行存储,供不同专业人员查阅。若出现其他专业设计内容变化,系统数据库会及时进行更新,确保各专业设计信息的及时性、准确性,设计人员可在系统当中对不同专业的设计信息进行及时掌握,并结合自身设计内容进行有效调改。有效改善传统模式下二维图纸的协同设计,满足相关设计工作开展的需求。BIM技术将不同专业的数据进行转换,形成可视化的内容,提升了各专业人员的沟通、合作的效率,通过整合各方参与工程建设的人员、信息,实现建筑工程项目的协同作业。
2.6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。
2.7在建筑设计方案变更时的应用
在整个建筑工程的设计工作中,设计方案并不是一成不变的,每一个环节的每一个步骤都会根据施工的进度安排和实际情况进行针对性的调整,遇到某些突发的情况,就会变更以往制定好的设计方案,进行新方案的设计。在BIM技术没有出现以前,对于建筑方案设计的变更一般是工程方不愿意看到的,因为这需要对建筑物进行二次的检测和数据分析。但是如今利用BIM技术,工程师可以直接在三维设计图中进行数据的变更分析,并且进行新方案的设计,从而避免了以往工程对遇到的各种麻烦,提高了施工的整体效率。
结语
在建筑结构设计中运用BIM技术有利于提升设计工作的高效性及综合品质,也可显著降低工程承建单位在建筑材料加工期间实际产生的设计与生产环境成本,整体利于促进建筑企业的优化发展。BIM技术中的各项功能不仅可适应于现代化建筑结构设计的工作实需,也为使用该技术的从业人员提出更严格的标准要求,即对应的实操人员应具备更专业的理论基础以及综合素养。
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