建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中BIM技術(shù)的應(yīng)用

張華 魯明

摘要：近年來(lái)我國(guó)的建筑水平得到了一定程度的提升，在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過(guò)程中也廣泛應(yīng)用了BIM技術(shù)。這樣不僅僅使得建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的質(zhì)量以及可靠性得到有效的提升，還能夠進(jìn)一步提高施工單位的施工進(jìn)度。但是我國(guó)部分建筑設(shè)計(jì)單位依舊沒有將BIM技術(shù)與建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行有機(jī)的結(jié)合，這也就需要進(jìn)一步加強(qiáng)BIM技術(shù)的應(yīng)用力度，從而促進(jìn)我國(guó)的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)行業(yè)得到更進(jìn)一步的發(fā)展。

關(guān)鍵詞：建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；BIM技術(shù)；應(yīng)用

導(dǎo)言

隨著我國(guó)市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展進(jìn)程的不斷加快，人們對(duì)建筑工程項(xiàng)目建設(shè)使用的安全穩(wěn)定需求越來(lái)越大。然而，受復(fù)雜施工環(huán)境、日趨擴(kuò)大的施工建設(shè)規(guī)模以及技術(shù)應(yīng)用局限影響，使得建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)應(yīng)用缺乏一定的科學(xué)合理性，這就降低了建筑結(jié)構(gòu)作用的安全穩(wěn)定效果?；诖?，相關(guān)建設(shè)人員應(yīng)從實(shí)踐角度出發(fā)，將現(xiàn)有的科學(xué)技術(shù)成果充分利用起來(lái)，即把BIM技術(shù)高效作用于建筑工程項(xiàng)目的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中，以使設(shè)計(jì)人員能夠充分掌握設(shè)計(jì)過(guò)程中存在的問(wèn)題、處理手段與衡量方法。這是實(shí)現(xiàn)建筑行業(yè)發(fā)展建設(shè)可持續(xù)性目標(biāo)的關(guān)鍵，相關(guān)人員應(yīng)將其作為重點(diǎn)研究對(duì)象，以緩解現(xiàn)代化經(jīng)濟(jì)建設(shè)背景下的住房需求壓力。

一、BIM技術(shù)的特征

（一）信息集成

對(duì)于BIM技術(shù)的信息集成，主要體現(xiàn)在設(shè)計(jì)信息集成與設(shè)計(jì)過(guò)程集成方面。通過(guò)相關(guān)研究結(jié)果可知，建筑信息模型是整體建筑工程唯一的信息模型，各專業(yè)設(shè)計(jì)信息均需要在此模型中進(jìn)行并完成，由此可知，BIM技術(shù)具備較為顯著的信息集成特征。因此，專業(yè)設(shè)計(jì)人員均能夠在此平臺(tái)上進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作，以實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)過(guò)程集成化目標(biāo)。建筑信息模型核心內(nèi)容為由計(jì)算機(jī)三維模型構(gòu)成的數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)，數(shù)據(jù)庫(kù)主要包括建筑結(jié)構(gòu)幾何尺寸、空間信息、建筑施工材料、各個(gè)建筑構(gòu)件的性質(zhì)、連接方式等各方面信息。因此，通過(guò)該數(shù)據(jù)庫(kù)，能夠快速找出所需要的信息，打破了CAD技術(shù)的限制，在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中發(fā)揮著重要的作用。

（二）協(xié)同設(shè)計(jì)

通過(guò)BIM技術(shù)，可建設(shè)一個(gè)全新的設(shè)計(jì)平臺(tái)，為業(yè)主、設(shè)計(jì)與施工提供良好的溝通平臺(tái)，BIM技術(shù)主要依據(jù)實(shí)際需求，快速地反應(yīng)出所需要的信息。另外，通過(guò)BIM技術(shù)的應(yīng)用，還可以在遵循不同專業(yè)設(shè)計(jì)原則的基礎(chǔ)上，自動(dòng)檢測(cè)建筑構(gòu)件之間存在的問(wèn)題，這在很大程度上提升了設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)的溝通效率，減少了設(shè)計(jì)時(shí)間。

（三）工作傳遞

通過(guò)BIM技術(shù)，可有效地關(guān)聯(lián)各種工作數(shù)據(jù)。在設(shè)計(jì)及修改某項(xiàng)內(nèi)容后，BIM技術(shù)不需要自己更改連接，或者是獨(dú)自處理圖紙，其能夠?qū)⑿薷牡男畔⒆詣?dòng)反饋至受到影響的構(gòu)件中。此外，通過(guò)BIM技術(shù)，還能夠模擬施工，工程師不需要為了對(duì)不同的因素進(jìn)行分析，構(gòu)建多個(gè)模型，這樣就節(jié)省了設(shè)計(jì)時(shí)間，提升了設(shè)計(jì)效率。

二、BIM技術(shù)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的具體應(yīng)用

（一）在建筑結(jié)構(gòu)性能中的應(yīng)用

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，在建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)過(guò)程中，我們必須要將結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中的每一個(gè)部分都進(jìn)行不斷的總結(jié)，通過(guò)建立一個(gè)虛擬的建筑模型來(lái)進(jìn)行整體設(shè)計(jì)的把控。而BIM技術(shù)的應(yīng)用完全能夠?qū)崿F(xiàn)這個(gè)設(shè)想，不僅有效的提升了建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的科學(xué)性，還能夠保證提前對(duì)建筑的牢固性與抗震性進(jìn)行檢驗(yàn)，從而確定建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的各項(xiàng)數(shù)據(jù)是否滿足相關(guān)建設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)要求。在實(shí)際的建筑模型的構(gòu)建中，設(shè)計(jì)者只需將BIM模型的相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行導(dǎo)入，就能夠很好的通過(guò)計(jì)算機(jī)軟件進(jìn)行計(jì)算，有效的保證了數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，還能夠及時(shí)的發(fā)現(xiàn)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中存在的一些不足，從而進(jìn)行設(shè)計(jì)上的改善，保證了建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)質(zhì)量。我們拿亞洲最大的垃圾發(fā)電廠設(shè)計(jì)過(guò)程舉例說(shuō)明，為了能夠使發(fā)電廠的建筑結(jié)構(gòu)性能得到有效的提升，設(shè)計(jì)者通過(guò)利用BIM技術(shù)對(duì)整個(gè)建筑模型進(jìn)行檢測(cè)，不僅對(duì)模型內(nèi)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行碰撞試驗(yàn)，以便能夠發(fā)現(xiàn)在碰撞下建筑結(jié)構(gòu)發(fā)生的問(wèn)題，及時(shí)的進(jìn)行改進(jìn)，還有對(duì)于機(jī)電與建筑之間的碰撞檢測(cè)，及時(shí)的發(fā)現(xiàn)其中存在的不足，當(dāng)BIM數(shù)據(jù)通過(guò)計(jì)算機(jī)軟件生成的報(bào)告出來(lái)時(shí)，可以根據(jù)其結(jié)果進(jìn)行相應(yīng)的數(shù)據(jù)調(diào)整，從而提升整個(gè)建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。

（二）在局部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中，其局部設(shè)計(jì)非常重要，因?yàn)樵诮ㄖY(jié)構(gòu)的局部設(shè)計(jì)過(guò)程中包括了有很多的方面，其中有建筑結(jié)構(gòu)信息、力學(xué)結(jié)構(gòu)信息、建筑成本信息等。而隨著我們?cè)诮ㄖY(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)者應(yīng)用BIM技術(shù)，其能夠更好的滿足現(xiàn)代建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的各項(xiàng)要求。首先，在墻體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)過(guò)程中，我們的設(shè)計(jì)者通過(guò)應(yīng)用BIM技術(shù)，其在設(shè)計(jì)相關(guān)要素時(shí)能夠從新的定義墻體的設(shè)計(jì)因素，并且有效的保證了各種信息的準(zhǔn)確性，通過(guò)這些新的設(shè)計(jì)方式的應(yīng)用有效的保證了建筑結(jié)構(gòu)的相關(guān)信息。其次，在建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)過(guò)程中，對(duì)于墻體中如保溫墻、隔音墻、內(nèi)外部墻、隔熱墻等，都需要我們的設(shè)計(jì)者運(yùn)用不同的建筑結(jié)構(gòu)方法進(jìn)行設(shè)計(jì)。其中必須要對(duì)墻體設(shè)計(jì)的定位進(jìn)行準(zhǔn)確的認(rèn)識(shí)，然后通過(guò)對(duì)整個(gè)建筑結(jié)構(gòu)的框架進(jìn)行不斷的完善，從而為開展高效的設(shè)計(jì)工作奠定基礎(chǔ)。還要必須要對(duì)各種設(shè)計(jì)資源進(jìn)行有效的整合，這樣才能夠?qū)Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行全面的應(yīng)用，最后還要設(shè)計(jì)者認(rèn)識(shí)到關(guān)聯(lián)性的重要，從而提高墻體的設(shè)計(jì)要求。

（三）BIM技術(shù)在鋼結(jié)構(gòu)建模中的具體應(yīng)用

現(xiàn)階段鋼結(jié)構(gòu)已成為一個(gè)大跨度建筑物的主要結(jié)構(gòu)形式，其在建模中往往需要面臨結(jié)構(gòu)鏈接和加強(qiáng)件布置等多個(gè)方面的難點(diǎn)，所以在設(shè)計(jì)中往往需要根據(jù)梁的高度，來(lái)將各個(gè)連接件進(jìn)行專項(xiàng)設(shè)計(jì)并要將其參數(shù)化。BIM系統(tǒng)在應(yīng)用中可以利用參數(shù)共享，來(lái)對(duì)螺栓的數(shù)量與間距來(lái)進(jìn)行控制，設(shè)計(jì)人員只需要對(duì)參數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié)便可以形成新的連接件，而在加強(qiáng)件、連接件設(shè)計(jì)中設(shè)計(jì)人員只需要畫出大樣，而在鋼結(jié)構(gòu)施工中技術(shù)人員只需要對(duì)相應(yīng)位置設(shè)計(jì)進(jìn)行參考，便可以來(lái)確定加強(qiáng)件、連接件的準(zhǔn)確位置，這對(duì)進(jìn)一步提高鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)質(zhì)量及施工效率有著重要作用。

三、BIM技術(shù)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的意義

（一）為整個(gè)建筑工程的順利進(jìn)行提供保障

對(duì)于BIM技術(shù)來(lái)說(shuō)，其科技性相對(duì)較強(qiáng)，能夠有效貫穿整個(gè)建筑工程的始終，同時(shí)也能進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)整個(gè)工程運(yùn)行的智能化和科技化，因此在現(xiàn)階段我國(guó)建筑工程的實(shí)際運(yùn)行中其得到了非常廣泛的應(yīng)用。BIM技術(shù)能夠?yàn)檎麄€(gè)工程的運(yùn)行源源不斷的輸送健康的新鮮“血液”，支持其進(jìn)一步的發(fā)展和進(jìn)步，同時(shí)“一體化”的工程解決方案能夠最快速的解決在整個(gè)工程運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)的各種問(wèn)題，時(shí)效性相對(duì)較強(qiáng)。

（二）促進(jìn)建筑工程“智能化”發(fā)展

通過(guò)在現(xiàn)階段我國(guó)建筑工程中引進(jìn)現(xiàn)代化的BIM技術(shù)能夠有效促進(jìn)整個(gè)建筑工程的“智能化發(fā)展，有利于工程的不斷創(chuàng)新，進(jìn)一步推動(dòng)我國(guó)“創(chuàng)新型”城市的建設(shè)和發(fā)展，同時(shí)對(duì)于促進(jìn)整個(gè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化升級(jí)也起到了十分重要的推動(dòng)作用。

結(jié)語(yǔ)

綜上所述，隨著建筑行業(yè)的不斷進(jìn)步，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，各種技術(shù)在建筑行業(yè)中的應(yīng)用也逐漸普及起來(lái)。而BIM技術(shù)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用，有效的實(shí)現(xiàn)了建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的優(yōu)化與完善，為建筑工程質(zhì)量奠定了良好基礎(chǔ)。企業(yè)應(yīng)加強(qiáng)對(duì)BIM技術(shù)的充分利用，以達(dá)到建筑工程設(shè)計(jì)質(zhì)量的要求。

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