BIM技術在建筑結構設計中對抗震性能和各專業(yè)協(xié)同作用的判斷

須六平

摘 要：在建筑工程項目建筑設計的過程中，建筑結構設計的合理性直接影響著建筑的抗震性能和質量，因此一定要重視建筑的結構設計，確保建筑設計的科學合理?，F(xiàn)隨著經濟的發(fā)展與技術的進步，BIM技術得到了飛速的發(fā)展，已經能夠在各種不同的專業(yè)或部門中，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的共享，并且應用可視化的數(shù)字模型，實現(xiàn)對建筑結構的模擬分析，有效的提高了抗震設計的性能和質量，也保障建筑的施工的質量和安全。最大程度上提升建筑結構設計水平。本文首先介紹了BIM技術的相關概念，然后分析介紹了BIM技術在建筑結構設計中的具體應用，供學習參考。

關鍵詞： BIM技術；建筑結構抗震設計；判斷

1 BIM技術及其優(yōu)點分析介紹

1.1 BIM技術簡介

BIM技術指的是利用數(shù)字模型來實現(xiàn)對于建筑工程項目的模擬，從而使得建筑設計、建造以及運營管理過程更加的便利化與科學化的重要技術，這項技術的實際應用，不僅加強了建筑行業(yè)的繼承性，還有效提升了企業(yè)的經濟效益。因此，該技術對于建筑工程的設計施工環(huán)節(jié)以及成本控制管理方面，都具有重要作用。

1.2 BIM技術優(yōu)點分析介紹

BIM技術在建筑結構設計中的應用及其廣泛很大程度上是因為，在進行設計時運用BIM技術設計出來的圖紙更為直觀科學實用，研究對比發(fā)現(xiàn)，BIM技術在建筑結構設計中的應用具有以下優(yōu)點：

1.2.1 設計圖紙可修改

運用BIM技術所設計出來的建筑圖紙，其中包含的所有設計信息，都是以整體建筑模型為基礎的，如果發(fā)現(xiàn)問題，設計人員只需要進行針對性的修改，系統(tǒng)即可自行完成參數(shù)的調整和修正。這種設計圖紙的自動修改功能，大大減少了設計人員在畫圖、改圖工作中需要消耗的時間與精力，從而使其能夠集中注意力，放在建筑結構體系和具體構件的合理性的設計上，可實現(xiàn)由系統(tǒng)對參數(shù)修改前后圖紙的對比，從而選擇最佳的設計方案，保證設計合理性。

1.2.2 設計數(shù)據(jù)信息化功能

BIM技術的基礎是現(xiàn)代信息技術，其核心在于信息，因此，相較于傳統(tǒng)的設計軟件模型，該技術最大的一個優(yōu)勢就是能夠攜帶信息。從這個角度出發(fā)，將BIM技術模型作為建筑工程信息數(shù)據(jù)庫，用于存儲建筑工程建設過程中產生的所有設計數(shù)據(jù)，并有效維持這些數(shù)據(jù)之間的聯(lián)系，使設計人員在提取數(shù)據(jù)時，只需要點擊特定點，就可以及時獲得最全面、最可靠的的信息清單，從而避免在數(shù)據(jù)查找上花費的時間，并有效避免數(shù)據(jù)的記錄與輸入誤差，提高建筑結構設計實效性。

1.2.3 工程設計一體化功能

應用BIM技術設計出的建筑模型，并非僅僅包括建筑工程的外觀和結構體系情況，還包含了建筑工程各設備專業(yè)的設備、管道（線）布置等方面的設計。由此可見，BIM技術建立的模型，將建筑工程的各個方面都納入其中，形成一種一體化的設計，這樣可以在以安全性評價建筑結構的同時，考慮到建筑的合理性、舒適性、節(jié)能環(huán)保以及管道（線）布置等多個其他角度的評價，從而提高實際的設計可操作性效果。另外，BIM技術不僅可以提供平面圖紙，還可利用BIM軟件來處理并分析模型，將設計的出圖、計算以及渲染等設計環(huán)節(jié)綜合為一體。

1.2.4 工程模型三維化功能

BIM技術的一大特色就在于它是一種三維技術，所以利用BIM技術所設計出的建筑模型，可以使用三維立體的形式呈現(xiàn)出來，設計人員只需要直觀地對建筑結構立體模型進行全面觀察，即可看到其中各種細節(jié)的設計與布置，例如暖通管道設置、墻體梁板建筑結構組件的設計等，并及時發(fā)現(xiàn)其中可能存在的問題，采取解決措施，進一步理解設計方案，提高整體設計質量。

2 BIM技術在建筑等專業(yè)設計中的相關應用

BIM技術具體根本上是利用三維技術來進行建筑結構模型的建立，從而將抽象的設計通過模型具象化體現(xiàn)出來，這是CAD技術繪制施工圖的重要突破。運用BIM技術，還可以直觀顯示構建彼此之間的連接與聯(lián)系，通過可視化技術，監(jiān)控建筑結構受力的動態(tài)變化過程，為結構構件的設計提供重要依據(jù)，從而為結構設計方案的合理性提供保障。另外，BIM技術還可以幫助設計人員及時發(fā)現(xiàn)設計問題，并節(jié)約調整修改過程中所需要的計算時間。BIM技術在建筑結構設計中的相關應用主要體現(xiàn)在以下幾個方面：

2.1 BIM技術在建筑設計中的應用

工程建筑設計的第一步，就是建筑設計。在選定建筑的建設地點之后，就可以開始對建筑空間進行實地分析，該環(huán)節(jié)的重點在于對地形的勘察分析，尤其是對于一些地形較為復雜的情況，建筑基地地形分析至關重要。運用BIM技術進行空間分析時，BIM技術的初步探索能夠為設計工作開闊思路，其分析的內容則包括了具體坡高、斜率、坡向等。例如，對于坡度的分析，可以首先利用GIS建模，模擬各項相關參數(shù)。這樣，設計人員即可從不同的角度出發(fā)，生成一系列的設計基礎數(shù)據(jù)，以供后期正式設計參考。在結束地形探索之后，即可開展建筑物空間規(guī)劃過程。一般來說，建筑物的空間規(guī)劃中，BIM技術的可視化技術能夠得到良好的應用，可以將建筑物的內外空間完全以3D立體畫面展現(xiàn)出來，設計人員即可對建筑的室內、空間分割、道路等各個空間的布置進行設計規(guī)劃，并利用BIM技術的調試功能，結合實際的影響因素進行綜合參考，最終得到最佳的空間規(guī)劃模型。

2.2 BIM技術在建筑結構抗震性能分析中的應用

在建筑結構設計的過程中對于建筑結構抗震性能分析一直都是設計的重難點，在傳統(tǒng)的設計中為了對建筑結構性能進行有效的分析往往需要耗費大量的人力物力，需要通過各種公式的計算，才能夠完成分析過程，且這種分析方式可視性較差，可能會影響建筑結構抗震性能分析結果的可靠性判斷。因此在建筑結構抗震的初步設計階段（包括超限工程）初步設計和施工圖審查階段均引入BIM設計，能使結構抗震性能分析更加直觀和可發(fā)現(xiàn)。BIM技術針對分析要求，設計了相應的性能分析軟件，只需要將BIM模型相關的數(shù)據(jù)導入軟件，即可快速且準確地完成整個分析過程，并根據(jù)分析結果，可直觀發(fā)現(xiàn)設計的不足之處，給予及時改正。

2.3 BIM技術在鋼結構設計中的應用

當前的建筑工程日益發(fā)展，工程規(guī)模也逐漸擴大，向著大跨度、大空間的趨勢發(fā)展，其中，以鋼結構的廣泛應用最為顯著。建筑結構中，鋼結構的連接件、加強件布置等非常繁雜，因此給此種結構的設計造成一定困難。但是，運用BIM技術即可解決該問題，BIM技術能夠自行對鋼結構的梁高進行精確計算，針對所有的連接件實行專門設計，實現(xiàn)參數(shù)化處理，并通過數(shù)據(jù)共享功能，完成對鋼結構中螺栓等連接件的數(shù)量、設置間距等的掌控，這樣，如果有構建新連接件的需要時，設計人員只需調整相應的數(shù)據(jù)即可。對于加強件的設計，則可利用BIM技術繪制大樣圖，而設計人員只需參考設計位置，即可確定加強件的設置位置，從而避免鋼結構中出現(xiàn)薄弱環(huán)節(jié)。

2.4 BIM技術在建筑結構等各專業(yè)的協(xié)同設計中的應用

導入BIM模型的工程數(shù)據(jù)是處于不間斷交流共享之中，這種交流共享主要體現(xiàn)在兩方面：（1）借助中間數(shù)據(jù)文件，實現(xiàn)處于異地的不同設計軟件之間的設計數(shù)據(jù)與信息；（2）設置中性數(shù)據(jù)庫，可以實現(xiàn)在不同專業(yè)之間的數(shù)據(jù)信息傳遞與共享，并將水暖、土建、裝飾等多個專業(yè)的設計內容進行有機的結合，通過統(tǒng)一處理平臺，采取規(guī)范化的處理手段，保證系統(tǒng)內部的信息流暢。以這種數(shù)據(jù)的交流共享模式為基礎，不僅能夠保證對建筑結構設計因素的全方位考慮，還有效避免了設計細節(jié)的疏漏或不完善問題，發(fā)揮了重要的統(tǒng)籌作用。

3 結語

近年來隨著BIM技術的不斷完善與發(fā)展，其已經得到了越來越廣泛的應用。在建筑結構設計的過程中，應用BIM技術不僅僅能夠提高建筑結構設計的效率，還能夠使設計更加的科學合理，進一步確保建筑的設計質量。盡管目前我國BIM技術的研究與應用尚且處于起步階段，仍然存在一定的不足，但是在專業(yè)人員的不斷研究與發(fā)展下，BIM技術必將在建設行業(yè)中發(fā)揮更多作用，促進我國建筑行業(yè)的穩(wěn)健發(fā)展。

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