BIM技术在地铁车站结构设计中的应用研究 孙凤梅

发表时间:2021/6/11   来源:《基层建设》2021年第5期   作者:孙凤梅1 吴禹含2
[导读] 摘要:城市地铁站厅主体结构设计工程是一个相对复杂的任务,技术含量高,对于设计单位的专门技术水平要求也非常高。
        1重庆市市政设计研究院有限公司 重庆 400020 2南京工业大学交通运输工程学院 江苏南京 210000
        摘要:城市地铁站厅主体结构设计工程是一个相对复杂的任务,技术含量高,对于设计单位的专门技术水平要求也非常高。充分发挥BIM技术的特点和优势,能够大大降低了地铁站主体结构设计过程中的难度,使得所设计的图纸变得更为直观,便于今后各项建筑施工过程中BIM技术应用的准确性和有效性。
        关键词:BIM技术;地铁车站;结构设计
        前言:
        BIM技术在城市轨道交通车站的结构设计中,具有非常大的适应性,实施成功率较高。该项技术可以被广泛运用到结构搭建、碰撞测试、4d施工仿真中。但是由于目前地铁各个车站的结构设计都是属于地下工程,BIM技术目前在实践和应用中还是存在着许多的不足。所以施工设计单位需要充分结合实际情况,对其设计和施工工作作出调整,以提高其设计的效率,保证其整体的工程质量。
        1、BIM技术
        BIM技术的基础本质就是各种信息资源的数据载体,依托三维模型的构建,对于工程实务中的各种真实信息进行了模拟,它们都具有一定的完整性、关联性、可视化和协调性[1]。其主要目的是根据地铁站内各个阶段的结构设计需求,分析与其相关的造价、装配和调价等信息,在直接地影响到造价的管理、施工和运行等各个方面所做好工作的基础上,也就能够便于我们对这些信息的进一步修改、保护和存储。现阶段,BIM技术普遍被广泛应用于城市地铁站的结构设计中,并且已经取得了良好的执行效果,在充分强调其实用性的基础上,我们需要继续加大BIM技术研究和推广的力度。简而言之,BIM技术能够让地铁列车的结构设计变得更为直观,有助于各个工序的设计进行一致。同时,依托各种建筑物模型的构建对各种实际操作过程进行了模拟,有助于通过设计方案的多样化来优化、达到最佳设计的效果,并及时进行了图纸的输出。
        2、BIM技术优势
        协调性,建筑设计信息数据模型系统可以同时允许不同的建筑专业、不同的建筑设计技术人员在同一种类型建筑设计信息数据模型中可以进行实时添加、修改、储存不同建筑类型的各种建筑设计信息,而且同样能够同时保持该信息模型的建筑实时信息更新和设计数据的动态统一[2]。另一方面,BIM技术还已经可以广泛应用于一栋建筑物管线碰撞动态监测、4d管线动态碰撞模拟等,从而可以实现对一栋建筑物各个施工阶段不同施工时期的自动模拟与分析协调,预知各个时期施工阶段过程中所可能存在的施工场地之间冲突、管线间的碰撞等复杂问题,在工程设计阶段就已经能够根据提前预期进行分析解决,减少由于材料信息不完全及时共享而可能导致的不同施工阶段常见材料错漏或者材料空缺。
        3、BIM技术在城市地铁站总体结构设计中的重要性与应用
        3.1、模型构建
        revit软件的构成方式相对简单,无法满足各种车站架构的设计和建模。因此不能盲目地将revit软件的应用引入到了车站结构化的建模和设计工作中,需要合理地对相关的构件进行了创建,选取有效的样板文件来针对新型车站项目的结构进行了建立[3]。在完成上述操作后,同时通过选取已经被创建的簇文件、系统簇文件等来完善其所构建的效果,获得了更好的站台区3d模型。倘若通过选用二维结构重新创建的三维模型来对三维结构数据库进行了构建,该软件就会使它们能够同时为三维数据库和分析系统构建一个适合于结构化的分析模型。
        3.2、设备及管线模型分析
        无论是对各种设备或者是对管线都要进行各种模型的综合分析,实施这一切的步骤都相对简易[4]。

所以我们就非常需要针对企业土建结构模型的具体要求特点来对其进行一个全面的设计考量,依托于企业协同式的经营模式来进行优化一个整体的建筑结构设计[5]。在预留管线规划模型的设计构建初期,要充分利用综合分析考虑预留管线设计专业的前期技术要求、方案设计等各种技术指标,将预留管线上游流量分析的设计工作重点确定并成为其前期工作的设计重点,对比设计预留管线剩余的流量、相关设计参数等各种设计指标,从而有效促进该管线模型在实际管线运用的整个工作过程中设计变得更加灵活、合理。除此之外,设计开发单位也还需要仔细研究考虑下游相关产品的专门设计预留技术条件,确定其产品是否完全符合整体设计的技术要求,保证其整体设计方案的技术科学性和可行度。通过共同采取各种协同施工作业的技术手段和操作方法,以BIM等技术信息为设计基础的各种载体方式来共同开展与业主相关施工项目整体设计的交流工作,使得相关施工单位和相关项目设计业主之间依然能够共同建立一种良好的技术交流与互动关系,根据相关项目业主所有者已知的技术信息以及资料资源来共同开展参与相关施工项目的整体设计。BIM这种技术在城市地铁站和厂主体结构设计过程中的广泛运用,可以有效促进不同设计专业的建筑工程师同时作业并使效率能够得到明显的显著改善。因此,在我国BIM移动平台监控系统中采用BIM监控技术的系统适用性较强,具有及时自动监视、相互信息交流、自动化过程控制等诸多技术特点,并且其系统设计工作周期短、质量高。
        3.3、生成施工明细表
        众所周知,地铁站的总体建筑结构设计管理工作一直是一项复杂的技术任务,工程量大,以往广泛采用的车站工程量管理统计数据分析方法现在已经不再广泛应用[6]。而且,BIM造价技术在为项目投资者自动搭建一套建筑工程前期信息化造价模型的技术基础上,能够自动优化生成一份建筑工程前期施工项目清单造价明细表,便于帮助项目方和投资者准确地对建筑工程造价情况作出前期预估,减少了不必要的时间人力和大量资金上的浪费。BIM本技术使用下载软件生成的建筑施工流程明细表这一流程实际操作管理起来比较复杂。以对北京地铁各站的所有墙体建筑构造属性产生明细表墙的属性创建为实际案例,实施的操作过程主要是为在所有建筑物构造类别中进行筛选并列出一个墙,选择一个新的墙体构造创建阶段,单击右键确定,弹出一个构造明细表的构造属性创建对话框,完成了针对该阶段墙的墙体构造产生明细表属性创建;在墙的文本和属性对话框中,依次根据墙的文本类型中的属性字段、排序、过滤、格式等各种属性内容分别进行了属性设定,在墙的文本和属性对话框中分别将墙的体积、制造商、功能、成本、型号、结构设计说明等各种可视为变化墙的属性文本和构造明细表分别进行了属性创建;在构造明细表左上角中您可以灵活地进行设置各个结构的属性,成组,解组,隐藏等各个状态。
        结语:综上所述,根据对于地铁各个车站的结构设计要求,灵活应用BIM技术可以大大提高各个车站项目的工程质量与施工效率。充分发挥BIM技术的优势来进行施工建模,对于施工全过程进行严格的把控,以减少施工中出现的漏洞,获得了良好的城市地铁站结构设计和优化。
        参考文献:
        [1]严小卫,于晓辉,赵智成,等.BIM技术在地铁车站下穿既有地道桥施工中的应用研究[J].工程管理学报,2020,v.34;No.171(02):94-98.
        [2]张鹏.BIM技术在地铁车站土建施工中的应用探讨[J].建筑技术开发,2020,v.47;No.428(02):38-40.
        [3]邵越.BIM技术在地铁车站工程中的应用初探[J].智能城市,2020,006(001):134-135.
        [4]张雄.浅析BIM技术在地铁暖通空调系统设计中的应用[J].中国战略新兴产业,2020,000(010):143.
        [5]尹运平.地铁车站机电工程机BIM装配式技术研究[J].河南科技,2020,000(010):126-130.
        [6]黄兆凯.BIM技术在地铁车站施工阶段的应用研究[J].工程技术研究,2020(4):60-61.
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