探析BIM技术在建筑结构设计中应用

发表时间:2021/2/24   来源:《建筑实践》2020年35期   作者:王娜
[导读] 建设质量是建设项目建造过程中极为重要的一项指标,不仅会影响建筑物的使用寿命,
        王娜
        身份证号:61043019830416****
        
        摘要:建设质量是建设项目建造过程中极为重要的一项指标,不仅会影响建筑物的使用寿命,也与人们的生命安全具有紧密联系。为提升建筑物的建设质量,建筑设计人员必须重视建筑结构的设计工作,以保证建筑物的质量满足相应的规范要求。BIM技术作为一种现代化新技术,在我国建筑结构设计中具有重要的作用,其在模型建立、动态控制与绿色可持续设计环节中均发挥着巨大作用。建筑设计人员应在建筑结构设计中积极应用BIM技术,充分发挥BIM技术的作用,不断细化建筑结构设计方案,提高建筑结构设计质量,以提升建筑物的整体性能。
        关键词:建筑;结构设计;BIM
        引言
        近几年,随着我国不断快速发展的建筑行业,使人们的生活水平被大幅提升,促使我国涌现大量新型的工程设计技术、设备、理念,这些都为我国建筑行业的发展提供大力的支持。虽然BIM技术在西方国家应用较早,但在我国的应用时间较晚,BIM技术的应用在我国建筑结构设计中具有十分明显的效果。为大力推动我国建筑行业的发展,建筑设计人员应积极应用BIM技术,这样不仅可以提升建筑物的整体质量,缩短建设项目工期,还可以为后期建设项目的运营管理提供方便,这与我国建筑行业的发展要求是相适应的,可推动我国建筑行业可持续性发展。
        1BIM技术的特点
        1.1优越化
        合理应用BIM技术能为整体建筑结构设计提供帮助,全面控制建筑结构形式,优化设计内容。建筑结构设计存在很多制约性因素,BIM技术可以结合信息形式以及复杂程度进行准确分析,优化分析阶段,精确掌握建筑结构中存在的信息资源,包括几何信息、规则信息等。BIM技术能根据建筑结构中的实际变化要求进行调整,同时还能在施工前做好外形结构的分析工作,结合其中的变量因素与目标对象,优化整改不正确参数,快速算量,提升精度,直至符合标准再进行实施。
        1.2设计数据信息化功能
        BIM技术是一种基于现代化信息技术的应用工具,其核心内容就是信息。相较于传统形式的建筑结构设计过程,BIM技术背景下的工程设计具有可携带信息的特点。基于这种应用的背景,可以将BIM技术模型作为建筑工程设计的数据库使用,在建筑结构设计过程中的所需信息都可以从此数据库中进行查询,借助各种数据之间的有效关联,还可以获取最佳配置的数据信息。因此,在设计实践的应用过程中,设计人员在需要调取某一方面的数据信息时只需要点击特定的点,就可以获知全面的信息内容,大大提高了信息的获取效率,同时也能够迅速掌握相关的关联信息,提高获取信息的全面性。这种工作模式下的建筑结构设计过程可以帮助设计人员在最短的时间内获取系统的数据信息,有效避免了由于人工记录和输出数据时存在误差的情况,从而有效提升建筑设计的准确性和可靠性。
2BIM技术在建筑结构设计中应用
2.1结构可视化设计
        BIM技术中的三维技术能够为建筑结构构建出相应的立体效果,带来更直观的视觉冲击,方便用户对建筑构件大小、方位以及采用的材料进行观察,为用户提供便利条件。BIM技术的可视化特点,可以帮助设计师仔细查看建筑结构整体布局与细节之处,更精准地找到设计漏洞,避免因设计方案引发更多问题。例如,楼梯高度是否符合标准,是否会碰到用户的头部,梁的尺寸是否影响建筑净空等,都可通过BIM技术中的可视化技术进行查看。由此可见,BIM技术在建筑结构可视化设计中有着不可忽视的作用,不仅保证建筑设计过程中的工作效率,还能提高工程建设的整体质量,在一定程度上提高建筑结构设计精度,降低误差。


        2.2建筑结构性能分析中BIM技术的应用
        在对建筑结构性能进行分析与改进时,可以利用特定的结构元件,而在应用BIM技术时,会严格要求建筑物的平面设计,不仅需要保证结构性能的有效性,同时需要做到隐式设计。在对建筑结构性能进行分析时,BIM技术可以将部分结构设计转变为数字模型,并验证建筑结构设计的稳定性,例如地下室的建筑结构性能设计,不仅需要考虑地下管道的布置,还需要考虑建筑材料的充分使用[7]。因此,在建筑设计人员进行建筑结构设计之前,通过BIM技术的相关参数,对模拟地下室环境进行设置,同时对设计路线进行自动规划,能够对传统建筑结构设计的优化过程进行缩减。如果在执行项目的过程中出现比例问题或者质量问题,BIM技术可以通过启动紧急修复功能,并对需要修复的参数,以及修复之后的成果进行展示。
        2.3碰撞检测
        传统建筑结构设计中,碰撞检测需要设计人员将设计图纸打印在硫酸纸中,通过人工核对的方式来找出结构设计中存在的问题,然后实行相应的更改,这一过程很容易因为工作人员的忽视或比对信息的不全面,而降低图纸完善效果,阻碍后续工程进展。而应用BIM技术后,在构建的信息模型中即可完成碰撞检测,并对施工操作实行模拟演练,精准找出问题所在并加以完善,以此加强结构设计的准确性和可行性。
        2.4建筑结构设计参数设计中BIM技术的应用
        在BIM技术中,数据模型的建立属于核心部分。数据模型不仅仅只是简单的分析与修改参数,其还可以通过参数设定,展示建筑结构设计的整体几何造型与建造属性,并完整地展示建筑结构设计中所有的参数。建筑结构设计都需要对组件系统进行组装,传统的组装工作要求设计人员根据建筑结构设计的要求与设计参数,通过全面的分析之后对修改方案进行制定。但如果在建筑结构设计参数设置中应用BIM技术,只需要对结构设计进行适当地改动,就可以对组件进行组装,这样不仅能够通过自动调整参数,保证建筑的安全性,同时能够充分满足客户所提出的建筑设计要求。
        2.5BIM技术在钢结构设计中的应用
        随着我国建筑工程项目的不断增加和发展,各种现代化新型的建筑材料和结构模型也迎来了全新的突破,尤其是钢结构,在大跨度及大空间建筑场景中应用也逐步的增多,许多复杂的结构都采用了钢结构加以实现。基于此,BIM技术也有助于相关设计人员对钢结构设计进行建模处理,辅助解决实际施工过程中可能出现的连接问题和应用问题。例如,针对钢结构设计中的加强件问题,需要设计人员先对工程结构进行整体设计,然后在此基础上对加强件在工程项目中的具体应用进行建模分析,借助BIM技术的应用对整个过程进行还原和控制,从而更加直观的凸显出钢结构加强件的作用和效果。除此之外,针对钢结构施工过程中的连接问题,设计人员首先可以对钢结构各部位之间的连接参数进行分析,然后在实际工程操作过程中借助BIM技术的应用对连接方式进行具体设计,从而获得最优的设计成果。在传统的钢结构分析过程中往往需要投入较多的人力资源,需要经过相对较长的分析周期才能够得到相应的结果,借助BIM技术的应用能够对建筑工程设计中的缺陷和不合理问题进行科学的优化和调整,从而带动整个建筑结构设计质量的提升。
        结语
        虽然我国建筑行业的发展速度越来越快,但与此同时,建筑安全及质量事故发生的频率也相应增加,这便导致社会对建筑结构设计将提出更高的要求。建筑设计人员对新技术进行积极采用,不仅可以使建筑结构设计水平得到提升,也可以对建筑的整体性能和质量进行增加。因此,在建筑结构设计中,建筑设计人员应积极运用BIM技术,充分发挥BIM技术的作用,促进建筑结构设计的智能化,提高建筑工程设计的协调性,同时,借助可视化功能,不断提高建筑结构设计的质量和安全性,提升建筑的整体性能,进而大力推动我国建筑行业的发展。
        参考文献
        [1]李晓音,BIM技术在建筑工程结构设计中的应用研究[J].科技创新与应用,2020(26):91-92.
        [2]王磊,基于BIM技术在建筑工程结构设计中的推展应用分析[J].建筑技术开发,2020,47(15):14-15.
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