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摘要:近年来,我国经济水平快速发展,建筑行业也日益崛起。与之而来的还有人们对建筑工程越来越严格的质量要求,如对建筑结构的抗震加固等。现阶段,在对结构抗震加固进行设计时,还存在设计标准不高、设计效率较低等问题。而通过对BIM技术的应用,则能够优化配置各个要素,进一步提高结构抗震效益。基于此,本文通过阐述BIM技术的理念及特点,分析其在建筑结构抗震加固设计与施工中的实际应用。
关键词:结构抗震加固;BIM技术;应用要点
我国是一个地震多发的国家,多个地区易发生地震,地震导致地上建筑物损毁,严重会导致人员的伤亡,因此对建筑物抗震性能加固至关重要。随着信息技术的发展,BIM技术逐渐在建筑工程项目中发挥着越来越重要的作用。基于BIM技术下的建筑结构,能够对建筑结构进行合理的抗震检测与加固,有利于减少地震的发生概率,推动建筑业的持续发展,从而促进我国经济的进步。
1 BIM技术在结构抗震加固中的应用价值
考虑到地震对建筑结构的影响巨大,抗震与检测加固十分重要。其中,不同强度的地震会对建筑结构造成坍塌、裂缝等损伤,采取必要的抗震措施尤为必要,而建筑结构的检测加固技术不仅可以准确有效地对受损的建筑结构进行加固与修复,而且有利于提高建筑结构的安全系数,增加使用年限。常见的建筑结构的检测方法有混凝土检测、钢筋检测、砌体结构检测等,其中,混凝土检测、钢筋检测被广泛应用于工程中对建筑结构的检测中。而基于BIM技术理想化的检测方法,是属于完全智能化的检测,对比传统的工程技术,BIM技术在对建筑结构实施抗震加固的方案过程中,能够通过系统对建筑结构进行自动评估与检测,筛选出工程中可能存在的不足之处,为工程师实施抗震加固方案提供了选择,同时提升了效率,智能化的系统有利于解决建筑结构抗震加固中存在的问题,减少了很多烦琐的检测流程。
2 BIM技术在结构抗震加固设计阶段的应用
2.1 相关数据分析
2.1.1 场地分析
在工程建筑的设计过程中,前期对施工现场的勘查工作,运用BIM技术获取场地信息并进行分析,能够更准确地确认建筑周围的环境现状、建后的交通流量以及建筑物的空间位置等,有效解决因大量数据处理迟缓而出现诸多弊端的问题,通过虚拟成型构建出理想中的完美建筑与场地布局,对建筑结构的设计进行合理的分析与规划。
2.1.2建筑性能分析
在设计前期,设计师可以根据建筑方案的要求,通过BIM技术对其实施不同的方案。例如,在建设商场时,BIM技术会对其进行建筑的美观、高度以及内部设置、采光、能耗等多方面的分析,给予设计师精准有用的数据,从而合理进行方案的调整。
2.2方案模拟设计
BIM技术作为多维的立体建筑模型,不仅储备大量的数据信息,而且可以根据信息的改变作出相应的变化,对比传统的建筑设计,BIM技术在工程建筑中的设计更具多元化,工程师可以通过计算机将原来的建筑图纸立体化,并通过观察方案中的参数变化,了解建筑结构的有效信息,对网络的建筑形态进行调整,从而设计出最合适的建筑方案。
2.3多专业协调设计
在工程建筑的设计中,BIM技术可以利用数字化和唯一模拟信息化建筑模型,跨专业进行网络技术的处理,如建筑、结构专业、水、暖、电等系统之间的相互转换,工程师可以将信息共享,让不同分工的工程师了解不同专业在BIM技术下的呈现效果,并根据所看到的模型内容进行沟通与探讨,最终研究出最系统、最科学、最完善的设计方案。这种方式的出现,不仅可以促进施工企业、制造商以及建筑设计师之间的交流协商工作,而且也保证了所有参与方都共享到建筑模型的信息,对建筑结构有所了解,以便后期协同合作,促进工程质量的提高与工程进度的效率。
2.4内装设计
依据住区总体设计原则,在对建筑进行建造时,应执行较高标准。
墙面、顶面、地面装饰面与主体结构分离,实现可变、可更换;管线系统与主体结构分离实现管线技术可持续改造及维护。将BIM技术运用到室内装修设计中,对隔断、墙面、地面、吊顶的设计,对其内部构造以及材质进行详细的记录。通过绘制室内三维模型的同时,也生成了详细的明细表,施工图、详图等。通过BIM可视化可以发现设计中的碰撞冲突,在施工前快速、全面、准确的检查出设计图纸中的错误、遗漏及各专业间的碰撞等问题。提高施工现场的生产效率、建筑质量,减少施工中的返工,节约成本,缩短工期,降低风险。
3 BIM技术在结构抗震加固施工中的应用
3.1 幕墙节点深化设计
对幕墙节点进行精细化建模,在REVIT中直接通过BIM模型生成幕墙各种材料的明细表,然后对所有的材料明细表进行汇总,从而计算出幕墙工程项目的准确工程量,如玻璃面板的数量及面积、不锈钢构件的数量及规格、铝合金龙骨的种类及数量以及螺钉的种类和用量等,最后分种类分批次的输出工程量清单,以备采购和加工使用。
3.2 资源科学配置
BIM技术可以实现在工程建设过程中资源、材料等的动态跟踪管理。根据工程实施中材料、工具的损耗情况,预测工程造价清单,使施工单位了解资源、材料的去向,从而减少资源、资金的支出,控制资源成本,同时可构建资源循环利用系统和节材运维系统,对现场施工资源进行跟踪管理,根据现场情况对资源进行灵活调配,最大限度地提高资源利用率。
3.3 现场质量管理
BIM技术在工程施工过程中,还能够对工程施工质量进行监测。施工单位与监测单位通过对比BIM数据,及时发现质量问题与需要改进的地方。BIM技术的数据精度非常高,使得施工安全管理的数据真实可靠,从而迫使施工单位在出现质量问题之前,就会努力提高施工质量,减少行业造假行为,有利于营造良好的施工氛围,以提高整个工程的质量。
3.3 进度跟踪管控
BIM技术在工程施工阶段,主要扮演着管理的角色。通过相关工序模板等编辑器,对不同的施工阶段进行划分,提高工程的施工进度。在对建筑结构的加固中,BIM技术根据建筑模型的形态,给予合适的加固方法,例如,公路、桥梁的工程体积庞大,工作量大,可以通过外包钢的加固法对建筑结构进行加固,这种方法的优点就是构件的承载能力大,施工简便,现场工作量较小。
3.4 安全要素把控
运用BIM建模将施工范围内的所有既有环境真实的创建,并与实际工程项目进行融合,三维模型能够真实的反映出整个施工内外环境的基本信息,更加直观的反馈施工环境情况,从不同视角辨识危险源。例如:通过三维建模使用立体的脚手架模型进行安全技术交底,使搭设人员能够360°全方位查看每个杆件的位置及间距,并通过4D模拟动画随时查看搭设要求,使搭设人员高质量的完成脚手架搭设,BIM技术的可视化特点改变了传统的安全技术交底的方式,更能准确的反映出各项施工要求。项目管理人员在建设初期根据BIM三维模型对工程全过程施工中存在的危险区域一一识别,全面分析出各阶段施工过程中存在的安全问题,在模型中高亮色调显示并对不同区域的危险程度进行分类,以便提醒参建人员施工到某项工序时应当注意的安全事项。
4 结语
当前,我国建筑结构在工程抗震与检测加固方面的需求日益增大,而且一旦发生,修复难度较大,耗费时间较长,因此,除了工程建筑本身要做好抗震设计,对检测加固的方法也要引起重视。BIM技术的加入,使工程建筑的设计更加规范化、科学化、智能化。随着BIM技术在工程设计中的广泛运用,建筑结构在抗震、加固、检测等方面的问题也逐渐减少。作为工程人员,必须纵深应用BIM技术,通过不断优化细节,推动工程抗震结构质量提升。
参考文献:
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