建筑结构设计中BIM技术的应用实践分析

发表时间:2021/8/26   来源:《城镇建设》2021年10期(上)   作者:徐艳艳
[导读] 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,
        徐艳艳
        身份证号码:37028319870704****
        摘要: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。
        关键词:建筑结构设计;BIM技术;应用分析
引言
        BIM技术的应用对于建筑结构设计质量具有较大影响。新时代,工程设计人员只有充分认识到BIM技术在建筑结构设计中的应用优势,然后深化其在建模、空间规划、性能分析、钢结构设计、专业协调设计中的应用,这样才能实现BIM技术与建筑结构的有效结合,继而提升建筑结构设计质量,促进建筑工程行业的有序发展。
1 BIM技术的基本特点
        作为现代工程项目设计的技术支撑,BIM技术在建立三维数据模型后,实现了工程信息数据的高效利用,有效地保证了建筑结构设计的系统性、全面性。从BIM技术应用过程来看,其应用特点包括:其一,协调性,依托BIM技术后开展工程设计,能在协调各结单元功能的基础上,减少设计冲突问题的发生,这提升了设计结果的表现效果。其二,模拟性,BIM技术的模型性不仅表现在其能模拟设计人员设计的建筑结构,而且表现在其能对相关设计问题集进行模拟分析,找出合理解决措施。其三,优化性,建筑工程结构设计包含较多内容,依托BIM技术可实现各单元的组合优化,确保结构整体的稳定性和安全性。其四,BIM技术还有可视化和可出图性的特点,这在提升设计效率的基础上,实现了设计人员内部、设计人员及施工人员的快速交流,提升了建筑而机构设计的科学性、系统性。
2 BIM技术在建筑结构设计中的运用浅析
        2.1 BIM技术在完成结构设计数据可视化中的运用
        BIM技术是一种应用智能化信息技术的工程建筑设计技术,根据本身信息化的程序流程设计,在实践运用过程中将建筑结构的预制构件根据三维模型的方法形象化的展现给客户,进而合理提高工程建筑设计信息的传送品质。传统式的建筑结构设计过程中,都是根据CAD等软件开展有关结构工程图纸的绘图工作,这类工作模式下的建筑结构设计难以形象化地展现建筑结构信息,在一定水平上阻碍了客户高效获取信息。而BIM技术运用下的建筑结构设计,在前期环节便是根据创建的三维实体结构模型开展设计,依靠形象化的建筑及结构展现,协助不同的客户从多个视角获得建筑结构的有关信息,对建筑材料的基础信息和建筑结构平面的合理布局有一个全方位地掌握。在大、中型建筑结构的设计过程中,设计人员会通过动态性的演示,协助客户形象地对建筑结构各位置开展观察,便于设计工作人员挑选出更优的设计方案,并检查结构设计中存在的不足,进而持续提升结构设计的合理性。
        2.2 BIM技术在预制构件设计中的运用
        在工程建筑的结构设计过程中,室内楼梯、墙面及梯柱等位置是结构设计的重要组成部分,设计过程中设计人员必须对总体构件中的实际预制构件展开科学的研究与设计。对于预制混凝土构件的结构设计,设计人员在具体设计过程中必须对工程建筑中的管道走向及其房屋建筑的基本要素规定,进行全方位的考虑与研究,避免结构与建筑、设备间的矛盾难题。在预制构件装配式建筑设计过程中,设计工作人员还必须综合性考虑到各预制构件中间的连接点和节点做法。

根据以上内容,在设计阶段中,设计人员通过运用BIM技术对其平面工程图纸开展合理的变换,可以及时处理实际结构设计中存在的问题,避免在总体设计中存在的不足,进而提升设计质量,使得本工程的设计能满足有关建筑结构设计规范的规定。
        2.3规划建筑空间
        空间规划是建筑结构设计的重要内容,同时也是建筑结构设计的初始环节。首先在确定建设区域后,设计人员需对该区域进行空间规划,例如,当面临较为复杂的空间结构和地状况时,设计人员不仅要考虑建筑区域的坡向,而且需对坡高、斜率等因素做深入分析,整体设计难度较大。对此,设计人员可通过GIS技术进行建设区域相关数据的采集,建立BIM三维模型,并将获得的基础性数据纳入模型当中,进行数据资料的矢量标记,然后全方位、多角度地进行数据分析,在完成分析控制后,可开展空间规划和结构设计。从设计过程来看,大量数据的捕获和应用,为建筑空间规划创造了有利条件。尤其是在坡向、坡高、建筑物内部设计中,其能系统开展视野分析、可视度分析,然后对具体设计的结构内容进行功能调试,这有效地提升了建筑空间设计质量,满足了三维空间规划的实际情况。
        2.4建立建筑信息模型
        建筑设计之初,场地信息对设计决策的影响显著。为此,设计人员需在分析场地、环境现状、建后交通流量及景观规划等因素的基础上做好评价工作,在场地分析时确定建筑物的空间位置,密切建筑物与周围环境间的联系。但是传统的场地分析方式也存在诸多不足,如主观因素较为明显、数据处理速度较慢、定量分析不完善等。而在设计中若应用BIM技术,便可转变传统的场地分析模式。将GIS系统与BIM系统有机结合,便可处理场地上的建筑物数据。BIM虚拟成型技术能够在较短的时间内获取设计数据,从而优化建筑项目的布局,也可完善场地规划。项目建设中也利用该系统成功地将模型分为3个不同的部分,在不同专业设计人员的共同努力下创建设计模型,之后在链接或衔接服务器上完成各专业的通力合作,以此创建完善的建筑信息模型。
        2.5协同设计的应用
        现阶段的协同设计是在网络基础上的一种重要的设计和沟通方式,如利用CAD文件中的外部形象完成与不同公众的数据共享,在网络消息和视频会议的基础上做到跨时空交流,又如组织开展方案评审和设计变更探讨等活动,创建网络资源库,统一设计标准。在网络管理软件的协助下,BIM的应用可增强成果的实时性和独特性,并且也可完善设计流程管理。如在使用BIM技术的过程中,设计人员可在指定平台上完成协同设计,也可将不同专业和地域的专业人员聚集在一起,促进设计工作的顺利进行。合理应用网络技术,以不同视角利用协同设计尤为关键,两种模式分别是局域网内部协作模式和广域网协作模式。在不同的条件下选择不同的处理模式,利用专业软件组织网络协作的功能通常被人们称为工作集。在网络基础上建立服务器,合理利用工作集能够满足协同设计的要求。启动工作共享的过程中,软件可为项目建设中心模型,中心模型与项目数据库十分相似,能够储存项目所有的更改信息以及当前工作机和图元的所有权信息。
结束语
        在工程建筑的结构设计过程中运用BIM技术,对提高总体设计品质拥有关键的推动作用。有关设计工作人员要在传统式设计工作模式的基础上,提升结合BIM技术运用的实践活动,充分运用及发挥BIM技术的优点,促进我国工程建筑设计水准再上一个新的阶梯。
参考文献
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