建筑结构设计中BIM技术的应用研究

发表时间:2021/5/6   来源:《建筑实践》2021第3期   作者:赖兴发
[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,

        赖兴发
        广西建工集团第三建筑工程有限责任公司—广西—邮编545000
        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技术;应用
1 引言
        在信息技术快速推广和应用的背景下,BIM技术的出现为建筑设计注入了新的活力,对于优化建筑设计水平有着重要意义。为此,将BIM技术与建筑设计高效结合起来,已经成为建筑行业发展的主流趋势。下面,本文就从BIM技术的概念着手,就建筑结构设计中BIM技术的应用问题进行分析。
2 BIM技术概述
        建筑信息模型简称BIM,该技术是以现代信息技术为基础发展起来的的软件性工具。其主要通过可视化、协调性、模拟性等优势,收集、处理建筑结构中的信息。以计算机为搭载桥梁,将设计图纸上的模型转变成三维模型,并通过分析三维模型中的数据,进行参数设计。BIM技术的优势在于建筑设计人员可以通过三维模型检验设计图纸的可行性,寻找纰漏,对数据进行基础调整,最大程度排除建筑的安全隐患,避免出现返工情况。BIM技术为建设工程提供技术性支持,推动工程有序开展。
3 BIM技术的特点
        BIM技术具有协调性、模拟性、优化性、可视化、可出图性五个特点,在应用BIM技术过程中协调性是指,能够对功能协调性进行实现,有效避免一些不必要的冲突发生,从而减少对建筑整体功能的表述造成的影响。BIM技术主要是以现实为基础,并构建相应模型的一种新型技术,建筑设计人员在应用BIM技术时,可以根据技术措施对建筑结构设计情况进行更加直观地观察与分析,同时可根据模拟实验,模拟建筑施工过程中可能会发生的问题,并找出合理的解决策略。与此同时,BIM技术不仅能够对资源数据进行优化,也能够使建筑结构实体的安全性与稳定性得到大幅提升。现代建筑结构设计会对多个专业领域的内容进行涉及,导致设计工作人员根本无法对进行各类影响因素全面的掌握,此时,通过对BIM技术的应用,能够保障建筑结构设计的安全性,即有效减少各种危险因素对建筑物造成的危害。
4 BIM技术在建筑结构设计中的实际应用
        4.1 建筑场地及结构分析中的应用
        建筑结构设计具有系统性和科学性的特征,再加上其是建筑的主体结构,所以在设计过程中需要充分考虑当地的水文及地质等条件特征。以往建筑结构设计中,由于地质及人为等因素的限制,数据信息准确性不高,一些地质较为复杂的区域只能通过估算来确定相关参数数据,很难保证结构设计的准确性。而应用 BIM 技术后,则可将存在的客观因素以数字化的形式展现出来,之后再通过与其他技术的有效结合,对施工现场的具体情况予以详细了解和掌握,并制定完善的建筑信息模型,以增强建筑结构设计的合理性。
        4.2 在实现结构设计可视化中的应用
        BIM技术是一种基于现代化信息技术背景下建筑设计应用,依据自身信息化的程序设计在实践应用过程中将建筑结构的构件通过三维模型的方式直观的展示给用户群体,从而有效提升建筑设计信息的传递质量。

在传统的建筑结构设计过程中都是通过CAD软件进行相关结构图纸的绘制工作,这种工作模式下的建筑结构设计过程很难直观的将建筑结构信息呈现出来,在一定程度上阻碍着用户获取信息的效率。而基于BIM技术应用下的建筑结构设计在初期阶段就是通过建立三维实体结构模型进行设计,借助直观的建筑结构呈现,可以帮助不同用户从不同角度获取建筑结构的相关信息,对建筑构件的基本信息和功能布局有一个全面的了解。在大型建筑结构的设计过程中,设计人员会通过动态演示的方式,帮助用户直观的对建筑结构各部位信息进行观测,便于设计人员选择出最佳设计方案,并及时的发现结构设计中存在的问题,从而不断优化和提升结构设计的科学性和合理性。
        4.3 建筑工程设计协调性
        在建筑施工过程中,传统的交流方式都是使用图纸或者相关文件,这种交流方式仅仅是个人之间或者一部分人之间的交流,其很难共享资源与数据,同时会因信息阻隔的原因,从而出现建筑结构设计中存在的问题被延期解决,甚至不被解决的现象。在建筑结构设计中应用BIM技术,能够有效的解决上述问题。BIM技术可以根据计算机的数据终端,在各个部门之间对数据库及相关数据进行创建。这样既可以达到部门之间数据共享的目的,为部门之间提供沟通交流的机会,也可通过对相关数据的建立,更加有利于各部门之间遵循工作原则,从而增加建筑工程设计的协调性。
        4.4 主体结构受力复核
        复杂的建筑结构对建筑结构设计技术要求更高,尤其是建筑结构中的主体结构受力复核方面。以某高层建筑为例,要将两栋塔楼连成一个整体,在塔楼间采取高区位、中区位与低区位进行三道楼体连接,其中高区连体部分一共四层,最高点与地面间距离175m,中区位置连体四层,最高点与地面间距离125m。因楼体高度不符合标准,很难进行施工。此时应用BIM技术,降低了三道连体的施工项目难度,进而使工程顺利开展。BIM技术能专业模拟工程建设中的起吊过程,先对高区进行模拟,尔后模拟下2层位置,采用塔式起重机安装上2层。模拟中区时,先在地面初步拼接,拼接完成再进行起吊工作。确定以上所有方案后,利用BIM技术全面统计起吊点荷载,分析统计的数据结构,确保无误再向设计院提交,BIM技术的运用为主体结构受力复核提供了一定支持与参考数据。
        4.5 建筑结构设计参数设计
        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。
5 结束语
        就当前我国建筑工程设计应用情况分析,BIM仍旧有很大的提升和创新空间。相关设计人员要在传统设计经验的基础上,加强融合BIM技术应用的实践,充分发挥BIM技术的应用优势,促使我国建筑设计水平再上新的台阶。
参考文献:
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