BIM技术在建筑结构设计中的应用探究

发表时间:2021/7/28   来源:《中国建设信息化》2021年6期   作者:高伟
[导读] 改革开放以来,伴随着我国科学技术的不断发展,
        高伟
        身份证号码:21040419820107****
        摘要:改革开放以来,伴随着我国科学技术的不断发展,我国BIM技术也被称之为建筑信息模型,源于现代化社会快速发展对建筑建设要求不断提升的时代背景下,属于新颖的技术手段,BIM技术依托于Revit系列软件,利用信息技术手段实施建模。BIM技术利用数字技术手段,仿效与模拟建筑中的实际信息,形成具有可视化、模拟化的应用模型,为促进建筑工程可持续发展奠定良好基础。在社会经济水平日益提升的今天,人们对于建筑设计的要求也逐渐升高,相继提出节能环保、功能多元、高效应用等现代化建设要求,促进BIM技术在建筑结构设计中应用更加广泛,使建筑结构设计逐渐转变成信息化、现代化发展路径。
        关键词:BIM技术;建筑结构设计;应用探究
        引言
        BIM具有可视化、协调性、模拟性、优化性及可出图性五大特点。BIM的核心是通过建立虚拟的建筑工程三维模型,模型中包含整个项目完整信息。BIM技术为装配式建筑项目提供一个协调工作平台,可提高工作效率,减少设计错误,避免返工作业,降低工程成本,成为推动建筑工业化可持续发展的必然要求。为响应相关政策号召,上海市装配式建筑技术得到广泛应用,主要有装配式剪力墙结构和装配式框架结构及钢结构,随着BIM技术的兴起及信息化技术的不断提高,可与装配式结构相辅相成。
        1BIM技术简述
        BIM技术的英文全称是Building Information Modeling,即一种建筑设计信息技术模型,在一个建筑设计工作过程中将一个建筑物的各种设计结构参数、属性及一些与其密切相关的物理因素进行信息化,并将这些建筑信息在各种电脑系统中同构化以建立三维度的可视化建筑模型等并予以分析模拟、展现。BIM技术的应用范围越来越广阔,除了在建筑设计工程中的广泛应用,在其他领域诸如城市道桥给水、公路、市政建筑给水和排水系统工程中均已经得到了良好的推广应用。
        2BIM技术的主要应用特点
        2.1项目的可视化
        BIM技术具有可视化特点,它是所见即所得的形式。近年来,依靠单纯的施工图纸以及人们的想象力已经不能完成大型建筑的设计,BIM的可视化技术通过创建动画或者一系列图像将设计以立体形式表现出来,从而为客户展示更加直观的设计方案。这样不仅可以提升工作效率,还可以吸引客户,提高业务单量。在具体制定建筑计划时,依据方案图纸与各个部分进行沟通和决策,最终完成改善工作效率的目标。
        2.3协同性特征
        BIM技术具有突出的实用价值,其为具体设计施工人员、业主和具体施工方之间提供了一个互动连接沟通的信息平台,主体单位可以通过自动登录施工平台系统来实时传达施工主体信息需求,实现施工单位之间的主体信息沟通连接。设计工作人员在业主完成设计工作后,需要将施工模型设计信息及时发送给全体业主,在获得业主最终认可的技术前提下负责指导业主施工方面的工作。BIM技术分析可以对各种建筑主体结构内部要素、建筑主体构件外部要素等关系进行综合检测,分析构件之间的关系影响外部要素,并据此提出各种削弱外部要素影响的解决策略。通过运用BIM技术,建筑设计服务质量将明显提升,建筑工程监理项目设计可以充分满足公众多方面和主体的不同需要。
        3BIM技术在建筑结构设计中的应用
        3.1构建是三维实体模型
        传统设计模式下,建筑工程项目设计采用CAD设计形式,其虽然具有强大的制图优势,然在设计结构立体展示方面存在一定缺陷。

与CAD设计所不同的是,BIM技术可有构建三维实体模型,该模型能将建筑工程项目设计的具体结构呈现出来,并且能实现结构中不同构件的直观展示,这对于设计人员分析各构件之间的关系具有积极作用。另外,采用BIM技术构建三维实体模型后,还可结合使用可视化技术,这样能对设计模型中存在的问题进行系统分析,通过这些问题的分析和解决,有效地保证了设计方案的科学性、合理性。
        3.2基于BIM技术的展厅平面空间结构设计效果图
        BIM技术的优势在建筑工程结构设计效果的快速呈现,展厅平面空间结构设计效果图就是利用BIM技术对空间进行模型搭建,通过1:1的效果图绘制,可以就平面空间结构设计的合理性进行分析。同时,在该工程设计过程中,利用BIM技术对空间照度进行模拟,并结合建筑工程结构设计的实际情况,选择最佳的灯光布置方案,由此,则能够显著提高建筑工程结构设计的合理性。
        3.3抗震功能及桩基础优化设计
        房屋结构抗震功能的优化十分重要。在建造房屋之前,有必要记录地形并了解当地情况,然后在实际建造中使用具有减震功能的钢筋混凝土材料。任何建筑物的建造都需要一个桩基础,通过支柱将负荷传递到地面,帮助房屋承受重量。具有桩基础的房屋建设安全性比没有桩基础的房屋安全性高得多。通常,桩基础分为两种:预制桩和现场浇筑桩。在设计建筑物之前,必须评估用于建造房屋的载荷和周围的地理条件,选择合适的桩基础。
        3.4钢结构的设计运用
        在建筑结构设计中,钢结构模型设计作为设计难点,由于钢结构的装配式基本特征,适合BIM运用Revit软件展开钢结构模型建设时,考量方面也会更加系统全面。譬如,建筑结构优化设计期间,梁柱钢接、梁梁铰接、梁梁钢接、焊接等诸多连接形式,了解各个连接关键点的计算参数,也难以有序表达图面内容,但是结构设计人员借助BIM技术,即可优化处理此种钢结构连接方式。同时,BIM技术还能优化处理钢结构的连接部分,将钢结构所需螺栓数目、用钢数量、各个连接点精准距离等相关信息计算出来,提高钢结构设计的准确度。
        3.5参数化设计
        在BIM设计系统中,都要以设计参数和优化产品设计作为主要的专业技术设计核心,在此设计过程中,还要增强对设计参数和优化产品设计的技术重视性和程度,严格按照设计方案要求进行设计施工,根据每个商品的实际价格,通过市场综合比对,对商品原材料价格进行一个商业化的定价。传统数据技术的最大弊端太多,比如企业时效性数据太差,这主要是因为企业人工效率低,他们只对其数据进行数据导入,造成技术数据过多,使企业技术人员将大量时间精力同时投入在非技术阶段,不同的一点是BIM技术人员可以及时有效解决此类技术问题。因此,这就非常需要在工程施工管理过程中,重视实际监控工程质量,找到其中存在漏洞,让专业技术人员对工程质量安全存在问题,进行严格监督检查。
        结束语
        传统建筑工程结构设计存在效率低、成本高、周期长等一系列问题,制约了建筑行业的发展。然而,BIM技术在现代建筑工程结构设中的应用,标志着建筑工程结构设计理念转型的开始,其能够有效提升建筑工程结构设计效率。并且,随着大数据技术的日益成熟,可对建筑工程结构的BIM模型进行实时在线分析,从而准确定位建筑工程结构设计中存在的问题,给出具有可行性的优化建议,使建筑工程结构设计更加智能化、科学化。
        参考文献
        [1]容丽晖,孙朋涛.BIM技术在装配式建筑设计中的作用研究[J].城市住宅,2020,27(8):166-167.
        [2]韩冬杰.建筑结构设计中BIM技术的应用实践分析与研究[J].建筑·建材·装饰,2020(2):190-191.
        [3]谭小蓉,徐静伟,李萍.建筑结构设计中BIM技术的应用实践分析与研究[J].居舍,2020(9):92.
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