BIM技术在建筑土木工程结构设计中的推展应用

发表时间:2020/12/3   来源:《科学与技术》2020年第21期   作者:杨鼎峰 常浩飞
[导读] 近年来,很多先进技术运用到我国各行业中,使其发展更为迅速。我国建筑行业发展迅速,对于建筑工程各个体系的设计要求也越来越高,建筑行业必须积极挖掘自身潜力

        杨鼎峰  常浩飞
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        摘要:近年来,很多先进技术运用到我国各行业中,使其发展更为迅速。我国建筑行业发展迅速,对于建筑工程各个体系的设计要求也越来越高,建筑行业必须积极挖掘自身潜力,努力提升生产效率,创造更高的经济效益和社会效益。在建筑结构设计过程中,利用BIM技术建立建筑信息模型,深入研究、分析建筑结构设计工作内容,能够更好地提升工程系统性、科学性。
        关键词:BIM技术;建筑工程结构设计;推展应用
        引言
        我国经济建设的快速发展使我国各行业发展迅速,为我国基础建设贡献力量。近年来,建筑行业可谓如日中天,不但消费人群成倍增长,各种新型的工程管理技术、设备、理念也不断涌现,这些都是当前建筑业发展的重要元素。BIM技术在科学技术发展前期就已经出现并在西方国家广泛应用,很大程度上带动了西方经济的发展。我国应用BIM技术相对较晚,但是其所带来的影响非常明显,加之我国目前的生态环境状况及可持续发展战略的提出,BIM技术在建筑工程结构设计中推广与应用是非常有必要的。
        1BIM技术基本概念
        BIM技术其本质就是建筑信息模型,是当下最先进的数字化技术,是将信息化技术引用到建筑工程之中所形成的新的产物。在建筑工程结构设计之中引用BIM技术已经步入了三维处理阶段,只需要利用数字化技术,就可以创建需要的信息数据库,从而为建筑结构设计工作的开展提供必要的信息数据。在创建信息数据库的时候,要确保各项信息数据的准确性以及信息库的完整性。
        2建筑结构设计中应用BIM技术的优势
        首先,较强的可视化效果。随着建筑结构设计中开展一系列的技术革命,在建筑结构设计中应用信息技术主要集中在视觉开发方面。在以往的建筑结构设计工作中,通常会采取比较传统的设计方法,要想获得较好的视觉效果图,还需要通过一系列的手动映射计算,但是在该计算过程中会受到多种因素的影响,就会导致一些错误存在。通过在建筑结构设计中应用BIM技术,可以将一个建筑结构设计中所应用的轴向线条转变为更加清晰的图像,设计人员根据可视化效果较强的图像能够获得更加清晰的设计思维,并在建筑设计模板中可以通过输入信息实现自动化构建,这也可以有效的避免建筑结构设计中的一些错误。其次,具有良好的协调性。建筑结构设计工作并不是一个部门就可以完成的,需要多个部门之间协同来开发建筑结构。但是,在传统的进建筑结构设计工作中,由于使用的建筑结构设计方法就使得某些工作受到限制。通过应用BIM技术,发挥信息技术的优势,还可以实现在多个部门之前创建法规数据,这也使得建筑结构设计的规则能够更加完善,提升建筑结构设计质量与效率。
        3BIM技术在建筑工程结构设计中的推展应用
        3.1BIM技术在建筑结构性能分析中的应用
        建筑结构性能的分析与改进可通过特定的结构元件实现。在建筑结构性能分析中使用BIM技术对建筑物的平面设计方面有较高要求,既要保证结构性能的有效性,又要尽可能做到隐式设计。在结构性能分析过程中,BIM技术将部分结构设计转变为数字模型,从而验证建筑结构设计的稳定性。地下室建筑结构性能的设计是比较复杂的部分,需要考虑地下管道的布置,又要考虑做到建材的充分使用。BIM技术能在设计师进行结构设计之前通过相关参数的设置模拟地下室环境并自动规划设计路线,大幅缩减了传统结构设计的优化过程。如在项目执行过程中出现比例问题或质量问题,BIM技术将启动紧急修复功能,对需要修复的参数及修复后的成果进行展示。


        3.2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。
        3.3建筑结构模型信息的共享
        设计工具是以BIM技术为基础,在建筑结构改造过程中发挥作用的,这类软件可以高效地实现模型建立、模拟分析、合理演算以及设计图纸的快速生成等功能,对BIM模型数据库信息的交互功能和储存功能有着巨大作用。除了该类建筑结构信息的高效整合,BIM软件可以在短时间内实现同一项目不同施工模块之间的结合,中心服务器的功能就如一个庞大数据库,充分地将室内设计、建筑结构设计以及机电设计等多个单元模块进行有机结合,使设计人员可以直接通过网络连接就可以实现相关信息资料的调取,从而有效辅助设计工作的进行。其具体实现流程:1.以局域网络中心服务器为载体,建立中心文件资料库;2.设计人员以各自的BIM核心建模软件为工具,同中心资料库实现连接,从而建立建筑信息模型。每一个不同专业模块都可以通过中心文件,将建筑结构设计中的信息与其他专业设计人员进行有效的信息共享。
        3.4BIM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。
        3.5建筑钢结构的设计建模
        建筑工程中针对大空间、大跨度的需求越来越多,而钢结构是实现这些需求的重要趋势之一。相较于传统建筑结构,钢结构的布置、连接相对复杂,特别是各个部分的加强件布置难度较大。借助BIM技术建立建筑钢结构模型,可以对钢梁结构高度进行测算,为钢结构连接件设计提供有效的计算依据,保证连接件能够更好地适应钢结构设计需求,同时转化为系统内重要参数。设计人员通过BIM技术参数共享功能,可以控制钢结构连接件数量、距离等重要参数。BIM技术还能对连接件参数变更进行及时更新,只需调整系统内参数,即可完成对连接件的构建。对于钢结构的加强件,可以利用BIM技术绘制高质量的大型样图,并针对设计的实际情况合理确定加强件位置,提高钢结构建模设计效率。
        结语
        BIM时代信息技术已成为未来建筑结构设计发展的主要技术手段。随着社会需求的不断增加,也需加强BIM技术在工程审计、结构设计综合对比等方面的应用,我国相关人员在BIM技术方面的课题研究和探索也要有序推进。
        参考文献
        [1]林文灿.BIM在建筑结构设计中的实践[J].居舍,2019(33):90.
        [2]王玉珏.BIM技术在建筑结构设计中的应用[J].住宅与房地产,2019(27):84.
        [3]金杰,毕研钊.BIM技术在工程结构教学中的应用探讨[J].地产,2019(17):158.
        [4]郭丽芳.BIM技术在建筑工程结构设计中的实践[J].现代物业(中旬刊),2019(8):82.
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