浅析BIM技术在建筑结构设计中的应用

发表时间:2021/5/20   来源:《建筑实践》2021年40卷第4期   作者:连杰
[导读] 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

         连杰
         济南石油化工设计院  250100
         摘要: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。
         关键词:BIM技术;建筑;结构设计;应用
引言
         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相信是未来建筑行业的大趋势,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。
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
         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。
3BIM技术在建筑结构设计中存在的问题
         经济的发展以及科技的进步推动着建筑行业的蓬勃向上,目前建筑结构设计都是借助于先进的计算机软件来完成,用机器代替人工可以提升建筑结构设计的科学性以及精准性,确保建筑整体结构的稳定性以及耐用性,同时还可以满足当前社会对建筑结构设计的具体要求,实现良好的建筑功能分区。针对不同的建筑项目,软件应用效果存在着明显的差异,因此在实际设计阶段,需要结合真实情况,在掌握混凝土结构的基础上进行科学精准计算,将计算所得数据作为优化设计的参考和主要依据,从根本上确保建筑施工质量。
4BIM技术在建筑结构设计中的应用探析
         4.1BIM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。
         4.2BIM技术在建筑图纸设计中的应用探析
         BIM技术自动生成和更新施工图纸相比于传统的二维图纸具有明显的立体感,传统的图纸简易、单一,不是专业人员很难看明白设计图纸的具体情况,对图纸中的内部设计只能大概理解。在BIM技术的帮助下,自动生成的图纸更加的立体,更有利于空间构想,图纸也相对更有层次,对建模问题可以看得更为清晰。因此这样更具先进性和可视性的图纸对施工、设计更有帮助。建筑施工的员工可以更清晰、深刻的了解到设计师图纸传达出的设计理念以及结构信息,对于工程的施工有很大的帮助,也能帮助设计师和工程施工人员更好的交流理念,促进方案的达成。
         4.3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。
         4.4BIM技术在抗震性能方面的应用
         对建筑结构采用必要的抗震分析是提升结构稳定性的关键,同时抗震分析也是必不可少的一项内容。在地震灾害频发的地区,该项内容更是非常关键。只有严格遵循国家的相关施工标准,才能确保建筑结构设计可以达到质量和安全2方面的要求。就目前的应用情况来看,BIM技术在分析结构抗震性能方面优势较为明显,借助Revit软件可以实现集成建筑模型的构建,完善结构几何以及分析模型,对建筑结构进行合理优化,使其可以达到结构抗震的各种基本需要。除此之外,Revit软件还具有强大的建模功能,利用该软件能够实现分析建筑结构的自动化以及设计尺寸计算的自动化,既可以节省人力、物力,又可以提高计算的精确度,降低人为失误的可能性。前文已经提到过,结构设计计算是结构安全性设计的重要内容,为了进一步确保计算结构的精确性,设计师在进行计算时,除了要掌握计算软件的基本特点之外,还要站在建筑功能性的角度对建筑设计全面了解,从施工实际情况入手,采用先进技术手段进行处理,确保工程建设的实际效果。
结束语
         在建筑工程的结构设计过程中应用BIM技术对于提升整体设计质量有着重要的促进作用。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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