建筑结构设计中BIM技术的应用探析许湘燕

建筑结构设计中BIM技术的应用探析许湘燕

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摘要:随着科技的发展,越来越多的先进技术应用到建筑结构设计中。BIM技术以其优越的性能和效率在建筑结构设计中得到了广泛的应用,在保证建筑安全性和舒适性的同时,满足了人们多元化的需求。本文先对BIM技术及其重要作用进行简单介绍,然后探析BIM技术在建筑结构设计中的应用。

关键词:建筑结构设计;BIM技术;应用

引言

在工程项目数量和规模日益增长的今天,人们对建筑工程质量安全关注度越来越高。而建筑结构设计质量好坏可对工程项目质量产生直接影响,BIM技术在建筑结构设计中的价值逐渐体现出来。在建筑结构设计过程中,设计人员通常会利用BIM技术进行建模,结合计算、信息及数字化等技术对工程项目设计可行性进行探索。BIM技术是建筑结构设计中的重要手段,对建筑施工企业发展具有重要影响,值得相关工程项目设计人员应用研究。

1对BIM技术的认识与分析

1.1对BIM的基本认识

众所周知我国在过去十几年中建筑工程取得了较大的发展,可建设用地越来越少,建筑工程也在向着大规模、高层化、超高层化的方向发展,建筑的复杂程度不断增加,结构设计的难度也越来越大,因此在进行建筑结构设计工作时需要设计人员通过多种渠道获取尽可能多的进行,如果在设计阶段就对建筑工程进行模拟、控制便能够缩短工程的工期、降低企业成本,还能够提高建筑工程施工企业的质量管理工作、安全管理工作的质量。BIM技术的出现和应用能够让建筑结构设计由二维平面向着三维立体发展,并且能够帮助结构设计人员建立更为直观的模型,帮助企业能够降低企业的经营成本,推动我国建筑工程的可持续发展。BIM技术利用信息集成、协同设计、工作传递等多种特点,通过数字模型的利用来进行建筑结构设计,通过应用BIM技术能够关联各种建筑结构设计的工作数据,如果设计师对某项内容进行了设计,设计师不需要自己对图纸进行更改,只需要对模型的相关参数进行更改即可,BIM技术的应用能够节省结构设计时间、提高建筑结构设计质量。

1.2BIM技术特征

BIM技术具有信息集成的特点,BIM软件建立的模型具有自己独立的信息模块,每个专业的信息修改都应该在这个模型当中完成,每个专业的设计人员都能够依据BIM平台进行交互设计,进而实现集成化设计理念。数据库是BIM建筑模型最重要的内容,而该数据库的构建工作是由三维模型组成的,BIM数据库当中具有建筑结构空间信息、建筑构配件尺寸、连接方式等多种信息,并且设计人员可以通过模型快捷地查找我们需要的信息,这是传统CAD画图做不到的,在结构设计当中发挥着重要作用。进行建筑结构设计时,设计人员可以自己进行建筑设计平台的构建,让业主、设计单位、施工单位、建设单位之间能够进行信息共享、信息交流,并且设计人员能够根据建筑的相关情况及时对建筑结构进行调整,在完成建筑结构模型的构建工作后能够检测结构构建对设备管线是否存在影响,大大提高了建筑设计团队的工作效率,减少了设计人员发生失误的可能性,避免了在出图后期才发现无法穿管线的尴尬情况,提高了设计质量。在进行结构设计工作时,设计人员对某项参数继续更改后,BIM技术能够将相关的参数进行全部更改,在最终的相关图纸当中有所体现,此外建筑结构设计人员还能够通过使用BIM技术来进行施工模拟展示,减少了现场工程师对施工过程分析所花费的时间,节约设计时间的同时,提高了设计效率。

2建筑结构设计中BIM技术的应用

2.1实现建筑结构设计的可视化

BIM技术是运用三维模型技术的现代工程建筑领域的新兴技术。它可以使用三维立体模型技术向用户展示真实的建筑组件。由于传统的建筑工程结构设计是基于CAD软件进行描绘的,这种方法难以向普通用户展示建筑结构内部的详细信息,因此建筑结构设计初期的BIM技术有助于各级用户通过建筑结构的三维实体模型来直观了解并获得建筑构件的有效信息,对功能布局有准确的理解和认识。BIM技术可用于许多大型建筑工程项目的结构设计中,可以动态的方式演示整体结构,并帮助用户从直观的角度观察建筑结构的参数,从而帮助设计单位选择优化设计方案,及时发现在建筑结构设计中的质量缺陷和设计缺陷问题,对于进一步改善建筑结构设计的工程质量具有重要的参考意义。

2.2BIM技术在建筑结构参数设计中的具体应用

在构建建筑结构信息模型时,将会形成一个包含所有建筑工程设计思路和信息的数据库,库中所有的与建筑结构相关的设计参数都是相互关联的。相关设计人员可以使用数据库中的信息来构建建筑结构,并且在设计过程中限制不同的参数,以确保BIM系统可以在建筑设计中及时对数据库进行更新。BIM技术具有较多优点,在建筑设计应用中可以实现安全、质量、可靠的工程设计,对于改善建筑结构设计的数字信息化发展具有重要的意义。

2.3BIM技术在钢结构建模中的具体应用

钢结构的建模设计在建筑过程中至关重要,在现阶段已经成为大跨度桥类建筑的主要结构形式。在建模过程中,往往需要解决结构链接和加强件布置等方面的困难,钢结构的设计需要涉及梁柱连接、梁刚接以及梁铰接等连接方式,因此在建筑工程设计中经常需要依据梁的高度来对每部分的连接件进行优化和参数化。在应用程序中,BIM系统可以使用参数共享来控制螺栓的数量和间距,设计人员只需调整参数即可形成新的连接器。在设计增强材料和连接件时,设计人员只需要画一个大样本,在钢结构施工过程中技术人员只需参考相应位置的设计,就可以确定增强件和连接件的确切位置。BIM系统的模拟功能对进一步提高钢结构的设计质量和施工效率具有重要作用。

3BIM技术应用存在的问题

通过对当前建筑结构设计中BIM技术进行调查,发现目前这一项技术在实际的运用过程中还是存在着不少的问题,主要表现在以下几个方面。首先,是BIM技术体系不够规范。当前在应用BIM技术的时候,因为没有严密的体系,也就没有标准可以参考,最终这一项技术的应用也就不够透彻。第二,没有严密的法律体系作为规范。因为没有相关的法律体系做规范,在应用这项技术的时候,也就没有相应的法律做约束,最终引发一系列的产权问题。第三,是对于软件的研发力度不够。当前BIM技术在我国还是初步阶段,很多涉及到的软件都要从国外引进,国内很少有能够进行自主研发的。最后,是这项技术的操作人员的专业技能不够,综合素质不高,对于BIM技术的把握不是很到位。

4完善BIM技术应用的措施

4.1构建规范的体系

为了满足绝大多数建筑行业的需求,同时也为建筑行业的设计人员提供一个可靠地规范,需要尽快地构建出一整套完整规范的,并且是符合我国现阶段行业情况的BIM技术规范体系。

4.2设计符合要求的结构构件

目前建筑行业的主要结构构件有很多,主要包括柱式、墙式、梁式以及楼梯等等,这些结构构件是我国建筑设计中的主要结构构件。应该根据建筑行业的标准以及现实的情况进行符合要求的结构构件设计。

结语

总而言之,BIM技术在建筑工程设计中对于进一步提高建筑设计的质量和效率具有重要意义,可以帮助建筑公司有效降低建筑产品生产过程中的设计、生产等方面的成本。尽管BIM的基本功能技术可以满足现代建筑结构设计工作的需要,但BIM技术对设计师的整体素质也提出了更高的要求。

参考文献:

[1]刘靖,朱平.探析建筑结构设计中BIM技术的应用[J].价值工程,2017,36(7):162~163.

[2]董济豪.探析建筑结构设计中BIM技术的应用[J].江西建材,2014,14(16):15.

[3]李轼,王科亮,刘媛.探析建筑结构设计中BIM技术的应用[J].江西建材,2015,14(3):34.

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