探析建筑结构设计中BIM技术的应用

发表时间:2021/6/30   来源:《城镇建设》2021年第5期   作者:韦伯儒
[导读] 在建筑科技日新月异的今天,BIM技术在建筑各领域越来越受到大家的关注和认可。

        韦伯儒
        广西鑫泰工程管理有限公司  广西南宁 530000
        摘要:在建筑科技日新月异的今天,BIM技术在建筑各领域越来越受到大家的关注和认可。作为建筑工程当中的重要一环,建筑结构设计也在飞速地更新和发展,本文结合建筑结构设计中BIM技术的应用做出浅析。
        关键词:BIM技术;结构设计;建筑工程
        引言:随着国民经济水平的不断提高,对于城镇化建设的要求也越来越迫切。与之相适应的新型基础设施建设也成为时下的热门话题之一。而新型基础设施工程当中,结构设计需要应用高端技术已实现结构优化,现在的BIM技术可以通过3D立体模型优化结构设计。
        一、BIM技术概述、发展现状及意义
        (一)BIM技术概述
        BIM技术的优势是可以在电子计算机当中通过三维立体模型形象展现建筑工程当中的内容,可以在线上模拟进行工程结构设置,并通过计算得到准确受力数值,这样就可以通过系统分析参数,结合相关技术规程,确定结构设计是否符合要求。这项技术可以根据施工当中的天气情况,温度情况等相关信息进行模拟,并且可以绘制建筑设计图,截在图中可以反映更加多元化的技术指标,从而提供更加全面的建筑施工参考依据。
        (二)BIM发展现状
        BIM技术由于其出图性和协调性好,在建筑工程领域已有一定程度的应用,特别是在一些发达地区的建筑工程当中,这项技术已经应用到建筑设计图绘制及方案模拟上,可以充分进行条件模拟,进行条件化分析,并结合相关技术规程进行相关技术指标模拟检验。且智能化信息处理技术在BIM当中也有所使用,BIM技术建立的3D立体模型当中可以含有各方面的数据,包括气温,温度,集结设计,细节上的强度及参数指标。通过这些内容的体现,可以让图表当中所含内容更加详尽,为现场施工及结构设计验核提供帮助。
        (三)BIM技术对于建筑工程的意义
        3.1.让建筑结构设计更直观
        BIM技术的应用使得建筑结构设计更容易被施工人员理解。相对于传统的CAD绘图模式而言3D立体模型可以更加全面形象地展示建筑结构设计当中的细节及各种条件,可以根据相关视图中各个部位,强度,长度等技术职。指标的内容进行设计检验和水暖电路设施的模拟搭建,可以在直观的结构设计下做出准确技术分析。
        3.2.降低设计检查难度
        由于传统的CAD视图不能通过一张图客观,全面具体的展现出建筑物设计构造,导致建筑物设计检查时难度。较高,而有了BIM技术之后,可以直接通过3D立体视图了解各位置的参数指标进行设计检查,大大降低了设计检查难度,为设计验算及相关设施布置提供了便利。
        3.3.能快速找到并改善设计缺陷
        在建筑结构设计当中,因为考虑不周全而产生设计缺陷的情况是存在的,而在传统的平面CAD视图当中,设计缺陷并没有想象那么明显,特别是在三视图衔接处的缺陷是比较难以找到的。在这种时候,通过BIM技术进行3D立体模型建立,就可以对于这些不易察觉区域的设计缺陷进行寻找和改善。
        二、BIM技术建筑结构设计主要方法
        计算机设计软件现在在建筑工程领域的使用已经是非常广泛了,而 CAD软件也作为平面设计的主流软件,在建筑工程当中被大家所熟知。BIM技术是在建筑结构设计工作当中建立3D工程模型,在此基础上对于电路,水利,暖气等相关设施。进行修改建议并完善并且可挤展现空间位置之间的关联,其工作主要方法包含以下三点:
        (一)加载BIM工程模型
        在工程设计过程当中,全面根据工程模型进行设计,可以提升工程的艺术美感及实用性。通过3D模型的加载,更加立体的实现结构设计,比如将工程结构的样板作为元件应用到整体的3D模型信息文件中就可以看到以这一模板作为模型的专用参考模型。
        (二)安置受力构件
        在BIM最终模型当中,三维立体图形的构架是非常完善的,正是因为如此,建筑构件的设计也可以通过dim模型展现。所以我们可以将建筑构件通过三维立体图像的形式在BIM模型设置功能中进行结构设计,可以通过多窗口的设备同步将构建设置传送到其他模型当中,并且还可以选用BIM检测的方式减少模型间矛盾,在基本模型构建完成后,可以根据模型结构做出工程预算。


        三、建筑结构设计中BIM技术的应用
        在建筑结构设计中,数据资料的数量是非常多的,要将这些海量的数据资料进行合理的整合并分析是一个非常大的工程,而BIM技术的应用可以让这一问题得到有效解决。其实在BIM技术当中能够对于建筑工程相关数据进行分类存储,而BIM系统还会根据数据变化智能调整建筑工程下一步施工目标,可以对建筑工程现状还原这一技术的使用,可以让结构设计变得更加高效快捷,也可以让建筑工程更加平稳有序的开展。
        (一)结构建模
        在互联网信息化时代,建筑工程结构设计也已与时俱进,BIM技术实际应用过程中已经打破了CAD软件设计的制约,可以通过三维图形来展示相关的工程结构。相对于CAD软件而言,展现的结构更加立体形象,可以通过三维实体模型分析得出更为准确的结论,将真实的工程结构展现到大众的眼前,在正常的三视图当中,一些衔接部分的结构没有办法得到有效展现,而现在的3D立体模型却可以充分解决这一问题。而在建筑结构设计的过程当中,结构可视化是可以帮助施工人员迅速找到结构缺陷和存在的安全隐患并快速给予解决的,所以在整体结构进行嗯。搭建的过程当中,结构建模通过3D模型形式来呈现结构设计是非常有必要的,这对局工程开展中的安全性及稳定性提供了有效保障。
        (二)结构构件设计
        前文提到,BIM技术不光可以实现建筑整体结构建模,也可以为结构构件的设计提供平台。在这个平台上面,我们可以对于楼梯柱子衔接量等相关结构构件的设计进行三维立体模型的构建,这样可以确保设计出的结构构建科学合理,能够符合当前工程的设计需求和其他构件之间的衔接能够更加合理。并且现在BIM技术可以与平面图纸进行转换可以将过去的CAD图纸进行更新,将设计原貌在3D视图当中得到体现
        (三)结构性能设计
        在建筑工程结构设计的过程当中,建筑工程的各个施工环节涉及到的内容一起构建出的虚拟建筑物是具有一定的设计参考价值的,BIM在实际应用当中就可以搭建出这样的虚拟建筑物,以供相关工程的各项指标分析及判断工程结构,稳定性,抗震性等相关指标。判定都可以依据这一3D立体建模进行,可以根据相关标准标成验算相关参考数据是否能够符合工程验收标准。
        四、BIM技术在建筑结构设计中的未来展望
        (一)云计算
        云计算技术的逐步完善,使得建筑结构设计当中可以通过云计算来进行在线的信息共享和数据分析,可以将现场实际得到的信息及时反馈到云端,通过云端计算总结数据分析,得到相应的统计结果,极大程度提升工程开展效率。
        (二)大数据
        大数据相关技术已在很多领域得到使用,而在建筑结构设计领域也会有涉及。BIM技术在进行3D模型建构的过程当中,需要根据各地的不同条件情况及相关指标来进行信息录入,而通过大数据技术,可以智能识别所在位置,将当地及时的情况进行。归纳并总结到图表当中,这样可以显著提升建筑结构设计核算的效率。
        (三)情景智能
        在现场施工和涉及到一些操作比较严密的结构构件处理时,人为的工作容易造成较大误差,而且会对人身安全造成威胁。这时通过情景智能机器人来进行相关的操作部署可以让操作更加精确。而且在很多人到达不了的地方,小型的机器人是可以前去进行操作的。未来情景智能通过BIM技术的3D建模,判断是否能够人工进行不能人工进行的地方,通过情景智能机器人进行操作,可以让工程工作开展更为顺畅。
        四、结束语
        BIM技术的不断成熟使得建筑工程相关领域对这一建模技术应用越来越广泛,也可以解决很多建筑结构设计当中的问题,而建筑相关部门也提供了BIM相关的考核,以验证相关人员的BIM应用水平,未来大数据等互联网科技相关元素也将融入BIM技术中,为建筑结构设计的发展提供助力。
        参考文献
        [1]俞韩峰. 探析建筑结构设计中BIM技术的应用探究[J]. 城市建筑, 2017, 000(009):69-69.
        [2]吴进进. 探析建筑结构设计中的BIM技术的应用[J]. 商品与质量, 2018, 000(025):166.
        [3]谭文君. 建筑结构设计中BIM技术的应用探析[J]. 冶金丛刊, 2016.
        [4]]何坤飞. 建筑结构设计中BIM技术的应用探析[J]. 建材与装饰, 2018, No.526(17):72-73
       
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