浅谈BIM技术在建筑结构设计中的应用

发表时间:2021/5/8   来源:《建筑实践》2021年4期   作者:郑铖
[导读] 随着建筑行业飞速发展,网络技术不断进步,BIM技术的应用为建筑行业发展提供了新动力。
        郑铖
        中蓝长化工程科技有限公司  湖南 长沙  410205
        摘要:随着建筑行业飞速发展,网络技术不断进步,BIM技术的应用为建筑行业发展提供了新动力。借助BIM技术的应用,建筑结构设计过程不仅可以实现数据的共享,同时可以借助可视化的数字模型,实现对建筑结构的模拟分析,对于建筑结构设计水平的提升起到了重要的促进作用。
        关键词:BIM技术;建筑结构;设计
        引言
        BIM技术一方面帮助建筑工程行业实现了数据共享,给相关部门提供了更加准确、先进的数据、信息,还促进了相关部门的可持续发展,促进各企业单位的协调处理的工作。对建筑结构设计也有很大的益处,在建筑的施工方面一方面保障了建筑的质量和建筑的施工安全,另一方面也提高了建筑的施工效率,BIM技术在建筑结构设计中的应用。
        1BIM技术概述
        现代建筑工程项目是一项复杂的建筑工程综合体,它涉及到多个环节不同施工内容,同时在建筑工程施工过程中根据不同的施工项目存在多个施工参与者进行参与,这一工程实际情况使得建筑工程造价管理工作在信息处理上变得复杂起来。BIM技术的核心在于信息处理,它是一种以计算机技术和信息技术为基础的可视化建筑信息模型,通过利用统计学、几何学、建筑工程学等多种学科技术将建筑工程整体信息、施工操作工序、施工技术等多方面因素进行集中整合处理,并以数字模型的形式呈现出来,便于为相关建筑工程设计及施工管理人员提供清晰、准确的数据参考。
        2BIM技术的特点
        2.1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。
        2.2可视化
        建筑行业管理中的关键在于可视化,可视化能明确整个建筑结构设计所需要的形式,并将施工图纸和建筑构件信息相互结合。针对建筑过程中出现的问题,利用这一优势对比原有数据,完善三维立体模型,以三维渲染动画的方式进行展示,通过三维立体模型可以更为直观地找出不足,再有效处理。
        2.3模拟性
        BIM技术在建筑结构设计中,不仅可以模拟单一的建筑,还可以模拟特殊事物与条件。BIM技术能结合特殊要素,进行模拟实验,包括节能模拟实验、紧急疏散人群模拟实验等。对外招投标时,采用4D模拟形式进行分析,渲染效果更为精准,通过直观的宣传方式向业主展示,更能提高业主满意度,以提高项目中标机率。
        3BIM技术在建筑结构设计中的实际应用
        3.1BIM技术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。
        3.2BIM技术在建筑结构参数设计中的应用
        基于BIM技术应用下的建筑模型自身就是一个包含所有设计元素及信息的数据库,依托先进的信息技术支撑,建筑结构的模型设计中各项数据参数都是紧密相连的,且具有自动关联和修正的功能。在设计应用过程中,设计人员可以通过该数据库中的信息资源实现对建筑工程结构模型的构建工作,同时在设计过程中对不同的参数进行相应的调整,从而确保BIM系统在建筑工程结构设计过程中可以及时的更新数据库信息。BIM技术在建筑工程结构设计中的最突出优势在于其可以实现高质量、高安全性和可靠性的设计信息录入和输出功能,科学化匹配对应的数据信息,这对于提高建筑结构设计的质量有着重要的促进作用。
        3.3BIM技术在建筑构件设计中的应用
        在建筑工程的结构设计过程中,楼梯、墙体以及柱子等部位都是结构设计的重要组成部分,在建筑结构的设计过程中需要相关设计人员对整体结构中的具体构件进行科学的设计。针对现浇混凝土的工程结构,在实际设计过程中需要设计人员对建筑工程中的管线走向以及建筑物的基本功能要求进行全面的考虑,科学预防各建筑结构之间的冲突问题;而在预制装配式建筑设计过程中,设计人员还需要综合考虑各预制部件之间的节点和连接关系。基于此,在设计环节工作人员可以利用BIM技术对其平面图纸进行有效的转换,能够及时发现具体结构在整体设计中可能存在的问题,从而科学优化设计工作,最终使建筑工程结构达到相关建筑标准设计要求。
        3.4BIM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。
        结束语
        BIM技术作为先进的建筑设计技术优势十分明显,BIM技术在建筑行业的普遍应用是未来建筑行业的趋势,BIM技术对建筑结构设计有很大的益处,能够帮助优化建筑工程的设计,给建筑施工提供更高的施工效率,还在一定程度上能够保证建筑的质量和安全上的问题,在社会各界和相关领域的帮助下会有更大的价值会被发掘出来。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
        [1]彭宝莹,杨志杰,李娜.浅析BIM技术在建筑结构设计中的应用[J].四川水泥,2015(005):197-197.
        [2]卓博华.BIM技术在建筑结构设计中的应用[J].工程技术研究,2017(008):229-230.
        [3]孙德才.BIM技术在建筑结构设计中的应用与研究[J].建材发展导向,2015(13):110-112.
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