探析BIM技术在建筑结构设计中的应用研究

发表时间:2021/8/31   来源:《城镇建设》2021年12期   作者: 林虎
[导读] BIM技术应用就是对各类施工数据集中收取,基于数字仿真模型建立三维模
       林虎
       新疆有色冶金设计研究院有限公司  新疆 乌鲁木齐  830000
       摘要:BIM技术应用就是对各类施工数据集中收取,基于数字仿真模型建立三维模型,以此促进建筑施工企业对项目施工实施精细化管理。BIM技术能高效化应用在项目结构设计中,实现各部门信息共享,保障各企业单位各项工作协调开展。各专业协同有助于全面控制项目施工成本投入,提高项目建设质量。但是,目前BIM技术在工程项目结构设计中存在诸多难点,全面强化BIM技术在建筑工程设计中的有效应用具有重要作用。
       关键词:BIM建筑结构;设计过程;实现路径
       1BIM技术应用基本特征概述
       在建筑项目设计中对诸多部门专业技术能力要求较高,要求建筑企业各部门与设计人员进行密切配合,提高设计成效。BIM技术能在数据信息共享基础上,实现各部门各专业协同合作。BIM技术的较大优势就是将建筑工程项目施工中的多项信息集中整合,在电子计算机应用中建立三维立体化模型,便于设计人员与工程师等相互配合进行设计。相关设计部门要注重对BIM技术的合理应用,基于数据共享保障多项工作更为协调。BIM技术在数字化模拟系统中展开项目结构设计,在较短时间内能对各类材料受力数值进行计算,在自动化计算中建立相应图形,保障立体化结构有效展示,对项目施工区域天气状况、环境温度等施工制约要素集中分析,做好项目模拟。
       2BIM建筑结构设计过程相关研究
       2.1BIM技术框架基础
       BIM信息交换与分享主要是在IDM信息交付手册、IFC标准以及IFD国际框架字典基础上建立对应的框架。其中,IFC标准就是对项目建设信息以及施工建设内容进行集中整合,在IFC标准中要注重面向项目建设几何体,通过数据交换对项目建设数据展开规范化处理。在项目信息描述中,主要有信息框架层、交互层、资源层以及信息领域层。其中,信息资源层是IFC标准的基础,能对项目整体结构分散信息进行集中描述;信息框架层主要是对项目建设框架展开对应描述,能将各项信息资源集中组合;信息交互层对建筑项目以及多行业信息进行集中描述,在完整层级中对项目建设基本框架实施进行有效分解;信息领域层对项目建设各个阶段专业化信息进行集中描述。四个层级相互对立,能避免多项信息受到影响。IDM被称为信息交付手册,主要是以IFC标准为重要基础,对现有的项目建设信息进行集中转换。对建筑项目不同阶段任务完成率实施有效描述,能集中控制项目不同阶段信息组装问题,为模型构建奠定基础。
       2.2设计绘图
       在传统建筑结构设计绘图操作中,CAD技术应用是重要的绘图方式,能对建筑平面相关信息实施精确化表达,基于BIM技术应用,能建立三维模型,对建筑结构以及不同结构对应关系进行合理展示,保障施工活动稳定进行。可视化技术应用是BIM技术应用的重要内容,能基于建筑结构动态化变化进行设计,提高设计方案合理性。通过BIM技术实施建筑结构设计,要注重建立相应模型,模型建构中要注重合理应用BIM技术。通过BIM模型将各类施工信息集中收集与整合,便于施工人员及时查找。通过BIM模型能有效优化建筑结构设计,对施工中各项突发性问题进行合理分析。
       2.3结构设计
       BIM技术能有效保障建筑结构信息有效统一与整合,并实现多项数据有效共享。在施工图设计中,方案设计以及初步设计是重要影响要素。通过BIM技术能有效优化结构设计人员任务量,提高设计操作整体效率。建筑结构中的设计元素较多,主要涉及尺寸规格、构件荷载能力等。基于BIM技术,能直观化展示上述各项信息内容,便于设计人员集中控制构件设计信息。在各个构建结构节点设计中,通过BIM技术能有效获取构建相关功能,有效定义建筑项目墙体、板、梁、柱等建筑信息。同时,BIM技术便于对应节点与链结构件的合理匹配,对建筑模型中诸多设计参数进行集中计算,提高设计完整性,降低设计人员工作任务量。
       2.4设计流程
       与传统建筑结构设计相比,BIM技术能对建筑设计流程进行有效优化。

基于BIM技术设计原理,可以从BIM数据库中提取建筑几何信息,对项目设计方案进行合理优化,之后拟订完善的分析模型,由建设部门、专业部门做好各项对比与分析,拟定更科学的方案。这样能有效优化设计成本,合理选取最规范的设计方案,对项目建设工程进行有效指导。
       3BIM技术在建筑工程结构设计中的实现与应用
       3.1在建筑工程结构设计中的可视化应用
       在现代建筑工程设计中,合理应用BIM技术能有效打破CAD等应用软件在设计层面的限制,有效优化二维图形不能展示项目内部结构的弊端。BIM技术能建立项目实体模型,集中展示项目整体结构,突出建筑工程总体架构与各个配件之间的关联性。BIM技术在现代建筑工程施工设计中的有效应用能全面保障项目结构可视化情况,有助于项目现场施工人员集中判定项目结构中存有的各项安全隐患,将各项问题集中处理。例如,部分项目设计建造面积较大,在具体设计中融入BIM技术应用,能对项目整体施工部门进行集中建模,有助于各施工环节的统筹协调,有助于控制项目施工中多项事故的安全问题。
       3.2在建筑工程钢结构建模中的应用与实现
       在建筑工程项目结构设计中,各项操作较为繁重,其中涉及诸多专业知识。例如,在加强件安装中,针对钢结构连接设计,在具体设计中存有诸多错误问题。为了能提升建筑项目整体结构施工成效,要注重在钢结构建模中对BIM技术合理应用。BIM技术能通过整合多项参考数据应用对钢结构梁高实施有效计算,这样能设计出更多精度值较高的连接件。现场施工人员要注重整合BIM技术应用,将多项数据集中传输共享,对各类连接件连接数量以及间距值进行合理控制。相关设计人员要注重在计算机中将各项数据集中统计调控,优化连接件的设计成效。
       3.3在建筑工程结构性能设计中的应用
       建筑工程结构设计就是有效融合建筑项目的各个施工环节,建立完善的虚拟建筑物。通过BIM技术,能有效对项目施工结构整体承重能力进行集中分析并对项目结构稳定性与抗震性能进行集中判定。目前,要注重将BIM模型信息导入到对应软件中,通过软件将各项数据信息集中分析处理,这样能保障项目整体结构性能适应具体标准要求,便于集中控制建筑结构设计中存有的安全风险问题。例如,在部分污水处理厂工程建设设计中,为了进一步优化项目结构整体性能,可以选取BIM技术实施高效化的碰撞检测。在检测中集中分析模型之间存有的结构问题,对项目机电领域存在的碰撞问题进行集中调控。基于碰撞结果报告集中输出各项信息。此外,设计人员要注重做好管线调控以及人员审查,能拟定更为完善的改善方案,有助于提高建筑结构整体设计成效。
       3.4在建筑工程结构设计优化中的应用与实现
       近年来,我国建筑行业快速发展,对许多建筑模型的构建有诸多高要求。IFC模型应用得到较大认可,但是有部分建筑工程数据信息在BIM模型应用中会逐步更新,为了避免对建筑工程架构设计产生负面影响,在结构性能优化中应用BIM技术,要注重依照不同位置展开区分性设计,能有效调节设计数据混乱问题。在模型设计中建立完善的数据库,能有效控制各项突发问题。通过BIM平台对各项数据合理分析处理,能提高建筑设计施工完整度和协调性。
       4结束语
       近年来,我国科学技术整体发展速度加快,各项新型技术在建筑工程结构设计中得到有效应用,BIM技术就是其中之一。BIM技术协调性、可视化、模拟性特征突出,在建筑结构设计中应用BIM模型,能建立三维实体模型,合理优化建筑结构各项参数,提高建筑工程结构设计效率。BIM技术在建筑领域中的全面应用推广,能有效优化传统设计模式,实现结构设计全面变革,提高建筑结构质量。
       参考文献:
       [1]蒋慧,李希胜.基于BIM的建筑结构协同设计关键问题研究[J].森林工程,2018,34(6):102-108.
       [2]孙传凯.建筑结构设计中BIM技术应用分析[J].中国房地产业,2018(32):133.
       [3]汪海波.建筑结构设计中BlM技术的应用探析[J].建筑工程技术与设计,2018(22):1084.
       [4]魏世兵.建筑结构设计中BIM技术的应用[J].科学技术创新,2018(15):130-131.
      
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