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摘要:随着信息技术的发展,BIM技术得以在建筑行业中广泛应用,同时BIM技术的不断发展和完善也给建筑业的模拟技术带来了巨大的变化。BIM技术被称为建筑业建模的第二次革命。随着地铁建设的日益普及,研究BIM技术在地铁车站结构设计中的应用,有助于BIM技术的改进和应用范围的扩大,使BIM技术更符合地铁车站施工的需求。本文分析了BIM技术在地铁车站结构设计中的应用。
关键词:BIM技术;地铁车站;结构设计中;应用
BIM技术是以三维模型为载体的数据库,是模型和信息的共同体。BIM集成了建筑生命周期内各个阶段的工程信息,包括物理信息、几何信息、工程信息、造价信息以及制造装配信息等,支持政府机构、建设机构、设计机构、施工机构、运营机构、造价机构、项目管理机构等对项目信息进行调用、修改、存储等,实现建筑生命周期内各阶段以及所有参与方的工程信息共享。目前,BIM技术在地铁车站中的应用主要是结构建模、碰撞检查、4D施工模拟等,主要集中在地下交通站点工程,与地上建筑相比,BIM技术在地下结构中的应用尤为不足。
本文立足BIM模型平台,研究探索了地铁车站BIM模型与结构设计计算相结合的深度和方法。通过联合运用BIM模型平台和结构设计计算软件,探索实现了基于BIM模型的车站结构计算,并完成了工程量统计计算。研究结果表明,BIM模型平台能够较好的与结构设计相结合,运用本文探索的方法能够相对提高结构设计效率,完善BIM平台整体功能。
1BIM技术的优势
1.1可视化特点
BIM技术具有可视化的特点。这种特点主要体现在建筑师们可将过去的线条式构件变成三维立体实物的形式进行展示。而这种三维立体实物的形式跟建筑业设计效果图相比区别很大,主要因为建筑设计效果图来自于专业人员设计,并将效果用线条化方式进行呈现,不是由构件信息自动生成,因此常会出现同构件间缺乏互动性与反馈性。而BIM技术利用其可视化的特点可很好地解决这一缺点,并且用三维立体图展示出来,使整个过程可视化。
1.2协调性特点
协调性是保证建筑施工顺利完成的重要保障。一个项目的顺利完成离不开施工单位、业主、设计单位等之间的协调配合。一旦在项目实施过程中出现问题,有关部门应第一时间召开内部工作会议,提出相关解决方案,以防问题的扩大和加深。对于建筑工程中出现的问题,其原因大多来源于设计人员本身。由于设计人员在建筑设计时没有进行充分地沟通和交流,导致出现设计的碰撞。而BIM技术的协调性特点可以有效地解决这个问题,也就是通过构建建筑信息模型对将相关专业设计进行协调,防止其出现碰撞问题,同时生成与之对应的协调数据信息,最终整个的建筑设计工作都要依据协调后的数据来进行。
1.3功能强
BIM技术的模拟BIM技术除了模拟施工过程和施工项目的结果外,还可以模拟节能、照明、应急疏散设计,减少污染,节约能源,提高安全性。BIM技术的全方位仿真性能也可以对整个施工过程进行精细模拟,使施工布置更加科学合理,节约施工时间,有效控制工程造价。
1.4更好地实现建筑模型的三维视景仿真需求
BIM技术是因为BIM技术能够更好地实现建筑模型的三维视景仿真需求,并及时显示、协调和优化仿真结果。因此,BIM技术可以帮助设计者合理地优化建筑工程的管线图和施工图,提高建筑设计的质量。
1.5设计与投资回报分析的结合
BIM技术的优化主要体现在BIM技术与建筑工程设计与投资回报分析的结合上。通过对不同方案的比较,可以计算出设计变更对投资回报率的影响,然后选择最优方案。此外,BIM技术还可以对大型建设项目进行合理的设计和施工优化,使建设项目的造价达到最佳效果。虽然BIM技术在建筑行业的应用具有许多突出的优点,BIM技术在中国的应用还不成熟,目前主要用于标志性、示范性、大型建设项目,推广的范围和程度较低。特别是BIM技术在地下结构中的应用还停留在结构建模、碰撞检测、4D施工仿真等方面,因此分析BIM技术在地下结构中的应用势在必行。
2BIM技术在地铁车站设计中的应用
针对BIM的技术优势,在长沙六号线的轨道地下工程的建设过程中也得到了广泛的应用:
2.1BIM精确的项目的可视化在设计中的应用研究
在地铁车站设计信息模型过程中,可以运用精确的项目的可视化的应用设计,通过三维协同设计模式,使工程在设计的过程中,相互结合并最终形成一个完整的模型,通过精确的可视化功能,在施工设计中可以使设计施工人员能够随时都可以看到设计内部的状况,并实时进行修改,通过可视化的优势,可以使各个专业的设计施工人员通过相互的合作建立起车站整体的设计信息模型,从而使得工程的每一个环节都符合专业人员的要求。而且在施工的过程中,通过三维协同的可视化的应用,可以将各个专业人员相互联系在一起,在施工的过程中,做到共同参与、各司其职、打破了时间和项目区域的限制和隔阂,通过项目负责人制定的项目模板可以生成一个中心文件,而其他的设计施工人员可以通过中心文件生成文件副本,对自己所负责的区域项目进行设计,这样可以保证各个设计施工人员同时在线设计的过程中,对设计中发生的冲突可以进行及时的交流,通过意见交换,达成及时检测和修改的作用,这也就避免了只靠语言沟通而导致的理解和认知的偏离,因此,通过精确的项目的可视化可以大大地提高车站设计过程中的质量和效率,为车站的设计奠定良好的基础。
2.2BIM优化设计方案的应用研究
BIM的优势逐渐凸显出来了,在轨道交通中的应用也越来越便捷,利用BIM的优点,可以达到对方案设计的优化,通过优化方案,可以大大地提高地铁车站设计的工作效率和节约时间成本,节约建设成本。在方案的设计好后,就需要对方案进行校对、审核和评审。在对方案校对的过程中,由于BIM的三维建模的直观性和精准性,项目负责人可以对车站的各个设计施工环节进行无缝连接,通过比对设计图纸和对项目中的各个排水、通风、通信等方面进行可视化的校对,从而有利于方案设计的校对的顺畅,同时对出现问题的地方可以进行及时的修改和审核,通过方案的审核提出意见和建议,供设计施工人员修改和参考,运用BIM优化设计方案,不但有利于设计方案在设计过程中各个设计环节的无缝接对应,而且有利于方案在设计后的校正和及时地修改,保证方案在施工过程的精确度,同时通过各个环节的应该的审查和评审,保证工程建设的质量。
2.3BIM多专业的协同设计的应用研究
BIM三维协同设计中的一个最大的优点就是在各个设计施工的环节,各个专业的设计施工人员需要提供相应的专业的数据资料,在资料的收集过程中,各个专业的设计施工人员利用BIM的三维协同设计,可以在整个设计的各个阶段,及时地和其他设计人员进行信息沟通以及进行施工设计方案的探讨,通过资料的共享和方案的探讨,打破了原来工作模式中的时间顺序,和区域施工的界限,有利于各个专业的设计施工人员可以在收集资料和方案设计过程中的协同合作,为施工设计提供参考和衡量的基础。
3结论
BIM技术在地铁车站结构中的应用是地铁施工过程中不可缺少的环节,随着城市化范围的扩大,地铁的建设逐渐增多。在地铁车站的施工中,对地铁车站整体建筑效果的准确分析和设计是保证地铁车站施工效率和施工质量的重要依据,而BIM技术具有可视化的优点。为保证地铁车站结构的优化设计和质量施工,对地铁车站施工进行了模拟。因此,对BIM技术在地铁车站施工中的应用的研究和分析,进一步推动建筑行业的应用范围和应用BIM技术的推广,有利于中国和建筑业的发展与国际接轨,不断提高我国建筑业的建设效率和质量。
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