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摘要:在众多新技术、新理念当中,BIM技术是一种现阶段运用比较广泛的技术种类,在建筑工程结构设计中运用BIM技术,能够协调各方面的工作,提高信息的交流,保证相关工作顺利进行。基于此,本文从BIM技术的概念入手,分析了BIM技术对建筑行业的重要性意义,并对BIM技术在建筑工程结构设计中的应用进行了具体分析,以此保证建筑结构设计工作具有针对性及有效性。
关键词:BIM技术;建筑结构;应用
1引言
BIM技术的出现对我国建筑工程项目建设而言尤为重要,它不仅降低了建设成本,还增加了建设质量。全面利用BIM技术可以充分实现信息存储的完整性,进而实现对建筑工程项目的创新建设,尤其是近年来BIM技术的不断完善,使建筑行业稳步发展,从而满足了现代化背景下的住房需要。
伴随计算机技术的日益发展,BIM技术日趋成熟,对于负责建设项目与控制周期的业主或开发商来说,如何能够通过集成的方式,协调所有项目参与方,促进BIM在项目设计与建设过程中,提升项目的总体质量和效率。目前还需要进一步的理论研究和工程实践来逐步解决,由此可以看出研究BIM技术的应用具有重要的现实意义。
2BIM的基本概念
BIM是BuildingInformationModel的简称。BIM平台是将建筑生命周期内与建筑建造和使用维护过程中的信息(主要包括影响施工阶段、设计阶段、运营维护等阶段)整合在一个建筑模型中。BIM的目的是构建一个有助于协作和执行能力的信息交流平台,帮助项目参与方及时获取信息和自由添加信息,提高工作效率和工程质量。简单地说,就是在项目实施之前,预先在电脑上进行模拟,各专业工程师在BIM平台下协调优化工程方案。这样可以预先发现实际施工过程中可能出现的问题,从而提高对实际工程的进度控制和质量控制。
通过BIM技术可完成对建筑工程项目的设计和改造等,甚至是建筑工程项目的运营,在这个过程中需要创建数字模型,且对这些数字模型进行广泛应用。借助于BIM技术可使建筑行业的继承性不断加强,同时还可大幅提高企业的经济效益。由此可见,不管是建筑工程设计过程还是对其管理的阶段,BIM技术都非常重要。
3BIM技术对建筑行业的重要意义
BIM作为一种新的建筑设计与管理技术,极大地优化了建筑行业的发展环境,也一定程度上提高了建筑工程的集成化。BIM技术的应用也将产生巨大的社会效益和经济效益,有效降低各环节成本与风险,促使整个建筑行业的快速发展。
BIM的主要作用是减少和消灭项目设计、施工、运营过程中的不确定性和不可预见性。从根本上解决工程项目开发、设计、施工、运营维护等各阶段之间的沟通障碍和信息断层,全面实现建筑项目整个流程中的建筑生命全周期管理。
4.BIM技术在建筑结构中应用的具体流程
BIM技术与传统的建筑结构设计流程相比,最突出的一点就是能够对设计流程进行优化。BIM技术的优化流程主要体现在以下几个方面:①将建筑几何信息从BIM数据库中导出来;②设计技术人员利用导出的数据对结构方案进行设计;③优化结构方案,对建筑结构和建筑空间进行布局;④建立初始结构模型;⑤利用结构软件对初始模型进行分析,同时设计完成建筑结构截面;⑥土建、安装、给排水方面的专业人员对构建的模型进行评估和分析,确认无误之后就输入BIM数据,之后便可以进行施工图的绘制。
5BIM流程管理在建筑结构设计中的应用
5.1完成建筑结构设计的可视化
BIM模型的可视化,可谓是BIM技术中最为显著的一个特点。由于传统二维设计方式的局限性,在面对现阶段一些大型建筑或异性建筑的复杂结构时,已无法将建筑结构构件在空间的位置以及具体形式准确的表达出来。然而BIM技术的三维建模能力则可以很好的解决这个问题,可以完全将建筑结构构件的空间位置形式准确而真实地呈现出来,同时还能从各个方位各个角度对构件进行观察,从而优化结构设计方案,提高设计质量。
BIM技术主要是按照三维模型技术演变而来的,也是当前建筑工程领域中的新兴技术,可以充分运用三维模型技术来将建筑构件展示给用户。在传统的建筑结构设计中一般主要依赖于CAD软件来完成制图,而运用传统的方法是很难将建筑结构的主体构造全面展示给用户的。因此BIM技术的出现在建筑结构设计初步阶段需要通过三维实体模型来建立建筑结构,从而使非专业的用户也可以直观地了解建筑构件信息和实际布局。
5.2在建筑结构性能分析的应用
在对建筑结构进行分析时,若使用传统的设计方法会造成很多问题,如使人力和物力的消耗量增多等。要想完成整个的分析过程需使用各种复杂的公式进行计算,这样会增加分析过程所用的时间成本,更为严重的是利用这样的分析方法常会造成误差,不仅影响着建筑结构的可靠性,还会影响建筑质量。相反,借助于BIM技术不仅提高分析过程的效率,还可保证分析结果的准确可靠性,借助BIM技术中的性能分析软件可保证分析过程的顺利进行,并且可及时发现分析结果中的问题和不足,并根据这些问题给出相应解决办法。
在建筑结构模型中存在一个包括所有设计数据的信息库,因此各个结构的设计参数具有相连性。设计人员可以运用此数据库中的数据信息来对建筑结构进行形体的建立,同时还会对结构设计中的参数予以制约,从而保障BIM系统在建筑结构设计时可以对数据库进行实时更新。BIM技术在建筑结构设计中最大的特性就是实现高质量、高性能,基于此特性来提高建筑结构设计的数字化进程。
5.3在钢结构建模中的应用
当前建筑结构工程发展速度不断加快,且在发展过程中其工程规模也不断扩大,钢结构的应用也越来越广泛,并已然成为了大跨度建筑物的核心结构形式。
在钢结构构建模型时,无论是钢结构的加强件还是连接件,其布置过程都存在一定难度。在设计钢结构时需要涉及梁梁刚接、梁柱连接等多种连接方式,因此在实际设计中需要依据梁柱的实际高度,来对各个连接件进行特定化设计,同时将其参数化。BIM系统在实际应用中可以通过参数共享的方式,来对螺栓的间距与数量进行控制,只需要设计人员对参数进行适当调节,便可以形成一些新的连接件,通过事先的勘察与构建,来对其加强件与连接件的位置进行确定,从而提高建筑结构的设计效率与质量。此外,还可全方面的考虑多种建筑结构的设计因素,防止出现细节疏漏的问题,完善设计的细节过程。
6结束语
随着时代的不断进步,我国建筑行业出现了诸多新兴技术,通过合理应用BIM技术,能够大幅度提高结构设计的科学性及合理性,并且有效地实现建筑结构设计的可视化,从而提高建筑结构设计的整体质量;通过BIM技术在建筑结构参数设计中的具体应用,进而提高建筑结构设计的数字化发展。
总的来说,使用BIM技术,在倡导绿色环保的今天,建筑结构设计需要转化为更实用更有效的技术,尽可能减少能源和其他自然资源的消耗,建立极少产生废料和污染物的工艺和技术系统。而建筑从业人员应该不断提高自身的技能水平,充分掌握BIM技术的要点,只有这样,建筑工程相关的生产活动才能够顺利进行。
参考文献:
[1]程歆琛.BIM技术在建筑工程结构设计中的应用研究[D].长春工程学院,2017.