建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中BIM技術(shù)的應(yīng)用

于瑞霞

摘要：近年來，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，在建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計中，為了保證設(shè)計質(zhì)量，人們將BIM技術(shù)應(yīng)用其中，并取得了很好的效果。本文根據(jù)實際建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計經(jīng)驗，總結(jié)了BIM技術(shù)特征，并從BIM技術(shù)在建筑結(jié)構(gòu)建模、鋼結(jié)構(gòu)建模、建筑結(jié)構(gòu)性能、構(gòu)建關(guān)聯(lián)性結(jié)構(gòu)模型、建筑結(jié)構(gòu)協(xié)同五方面，論述了建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中BIM技術(shù)的具體應(yīng)用，希望對相關(guān)工作能起到一定幫助作用。

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

引言

隨著經(jīng)濟(jì)建設(shè)的發(fā)展，我國建筑工程有了很大的發(fā)展階段，在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計上也備受關(guān)注，BIM技術(shù)的引入，可以說在建筑行業(yè)發(fā)展的思路和模式上有了很大改變，首先采用了計算機的三維技術(shù)進(jìn)行數(shù)字化，從而建立一個完整的信息結(jié)構(gòu)，通過周期的數(shù)據(jù)源構(gòu)建工程管理，這一點足夠可以減少了設(shè)計中的成本和預(yù)算，還有效的為工作人員減輕壓力；其次，就是實際應(yīng)用過程中，BIM技術(shù)的優(yōu)化特點，改變了傳統(tǒng)的工作模式和操作模式，在構(gòu)建基礎(chǔ)上把關(guān)聯(lián)性結(jié)構(gòu)模式彰顯的淋淋盡致，因此，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的應(yīng)用需要BIM技術(shù)的發(fā)展，從施工質(zhì)量上和常用技術(shù)上發(fā)揮著重要的作用，根據(jù)相關(guān)內(nèi)容、特性及其實際用途為建筑工程帶來很大的發(fā)展空間。

1BIM技術(shù)及其重要作用

1.1BIM技術(shù)

BIM技術(shù)是以建筑工程項目中的各項數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，通過數(shù)字信息仿真技術(shù)來模擬建筑的真實信息，并通過建模來實現(xiàn)工程的監(jiān)理、設(shè)備管理、數(shù)字化加工等，具有一定的信息完整性、可視化、協(xié)調(diào)性等特點，在建筑中占據(jù)著非常重要的地位?，F(xiàn)代建筑逐漸向著大規(guī)模、高層的方向發(fā)展，很多建筑本身的功能并不僅限于居住，而是向著更加多元化的方向發(fā)展，因此，在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的過程中往往需要通過大量的建模來獲取真實的建筑信息，此時，BIM技術(shù)起到了一定的作用。該技術(shù)不僅可以幫助建筑企業(yè)縮短工期，同時也能夠保證建筑的質(zhì)量，并實現(xiàn)建筑的安全管理和整體管理。

1.2BIM技術(shù)的重要作用

基于上述情況，BIM技術(shù)的應(yīng)用起到了重要作用，其主要表現(xiàn)在以下幾個方面：①方便修改圖紙。在傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計中，結(jié)構(gòu)模型與圖紙設(shè)計是分開進(jìn)行的，二者之間并沒有太大的關(guān)聯(lián)，導(dǎo)致修改圖紙非常不方便。而BIM技術(shù)的使用能夠加強模型與圖紙之間的關(guān)聯(lián)，適當(dāng)降低了修改圖紙的工作量，提高了工作效率。若是需要修改圖紙，設(shè)計人員只需要修改相關(guān)模型即可，其余的部分會自動更改，在很大程度上減輕了工作人員的工作壓力，同時也提高了圖紙的準(zhǔn)確程度。②方便信息化管理的實現(xiàn)。BIM技術(shù)的使用，不僅加強了建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的實際效果，同時也能夠?qū)崿F(xiàn)整個建筑工程的信息化管理。BIM技術(shù)的使用能夠?qū)⒔ㄖ懈鱾€環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)信息有效整合，并做好快速統(tǒng)計工作，同時也能夠提供可視化數(shù)據(jù)溝通，保證工程的質(zhì)量，解決信息不對稱現(xiàn)象，并有效降低工程的成本。

2 BIM技術(shù)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的具體應(yīng)用

2.1實現(xiàn)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的可視化

BIM技術(shù)是一種新型的技術(shù)，主要的模式是三維模型技術(shù)，是目前建筑行業(yè)最常見的使用技能。建筑行業(yè)通過三維模型技術(shù)可以更便捷的了解顧客的需求，從而構(gòu)建出需要的結(jié)構(gòu)，要想將建筑結(jié)構(gòu)的詳細(xì)信息展示給不同用戶，CAD這種傳統(tǒng)的繪圖軟件很難做到。在建筑設(shè)計的設(shè)計初期就應(yīng)用了三維實體模型，使各層次用戶認(rèn)識建筑構(gòu)件信息、功能布局變得更加直觀。

2.2在建筑結(jié)構(gòu)分析中的應(yīng)用

建筑結(jié)構(gòu)分析對于建筑的完整性和安全性來說十分重要，由于建筑結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，需要相關(guān)工作人員對建筑的各個環(huán)節(jié)以及整體情況進(jìn)行深入了解，詳細(xì)掌握各個環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)信息。為了達(dá)到上述目的，人們采用了多種方式來分析建筑結(jié)構(gòu)，但是所產(chǎn)生的效率并不高，而BIM技術(shù)技術(shù)的應(yīng)用恰好解決了這一問題。其可以幫助設(shè)計人員深入、詳細(xì)地了解建筑各個環(huán)節(jié)的結(jié)構(gòu)與功能，并將有價值的信息有效采集，根據(jù)采集到的信息建立不同建筑結(jié)構(gòu)的空間模型，供人們參考和分析，以便設(shè)計師更好地對建筑結(jié)構(gòu)中存在的不足之處進(jìn)行詳細(xì)了解和改進(jìn)，從而獲得最優(yōu)方案，為施工的順利展開奠定良好基礎(chǔ)。

2.3提高結(jié)構(gòu)設(shè)計的直觀性

BIM技術(shù)的基礎(chǔ)是三維模型技術(shù)，是在現(xiàn)代建筑設(shè)計領(lǐng)域中的新型技術(shù)之一，用戶能夠通過建立的三維模型來更真實地觀察建筑，眾所周知，AutodeskCAD是傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計工作中常用的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計軟件進(jìn)行繪圖，CAD能夠向用戶展示每個建筑結(jié)構(gòu)的詳細(xì)信息，BIM技術(shù)應(yīng)用在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計工作中的效果則是向用戶展示形象的三維立體模型，不管專業(yè)、非專業(yè)的人員都能夠通過BIM模型來更為直觀地認(rèn)識、了解整個建筑結(jié)構(gòu)的構(gòu)建信息、功能布局。我國目前的大多數(shù)大型通常都是通過BIM技術(shù)來動態(tài)模擬演示建筑的整體結(jié)構(gòu)，幫助建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計人員更為深刻、直觀地觀察、了解建筑結(jié)構(gòu)的各項參數(shù)，進(jìn)而確定最佳建筑設(shè)計方案，此外建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計人員通過對BIM建筑模型的分析能夠發(fā)現(xiàn)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計方案存在的缺陷，尋找解決措施提高建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的質(zhì)量。

2.4鋼結(jié)構(gòu)建筑中BIM技術(shù)的應(yīng)用

目前我國的鋼結(jié)構(gòu)建筑建設(shè)數(shù)量越來越多。大跨度建筑物的建設(shè)數(shù)量越來越多，鋼結(jié)構(gòu)是主要的結(jié)構(gòu)形式，但是大跨度鋼結(jié)構(gòu)建筑的結(jié)構(gòu)連接、加強件布置難度較大，并且進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計工作時需要對梁柱連接、梁梁鉸接、梁梁剛接等連接形式進(jìn)行設(shè)計，在進(jìn)行設(shè)計工作時通常需要通過參數(shù)化技術(shù)來進(jìn)行各個連接件的專項設(shè)計。BIM建筑技術(shù)的應(yīng)用能夠在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計工作中實現(xiàn)參數(shù)共享，結(jié)構(gòu)設(shè)計人員通過BIM技術(shù)的應(yīng)用能夠控制鋼結(jié)構(gòu)螺栓的數(shù)量和簡潔，設(shè)計人員在進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計時，需要進(jìn)行參數(shù)調(diào)節(jié)便能夠更改、調(diào)節(jié)連接件，此時建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計人員只需要畫出大樣即可，鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)人員只需要參考相應(yīng)位置設(shè)計，以此就能夠進(jìn)行加強件形式和位置的確定，能夠促進(jìn)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計的質(zhì)量和施工效率的提高。

2.5在構(gòu)建關(guān)聯(lián)性結(jié)構(gòu)模型中的應(yīng)用

關(guān)聯(lián)性結(jié)構(gòu)模型的構(gòu)建，要比鋼結(jié)構(gòu)模型復(fù)雜，且需要注意的事項眾多，在設(shè)計之前，設(shè)計人員應(yīng)對個體之間的關(guān)聯(lián)性進(jìn)行有效總結(jié)，意識到關(guān)聯(lián)的重要性，將對稱性關(guān)聯(lián)方面存在的問題徹底解決。在BIM技術(shù)應(yīng)用之后，相關(guān)工作人員應(yīng)將建筑中對稱關(guān)聯(lián)和不對稱關(guān)聯(lián)直觀的表述出來，例如，在洞口墻體設(shè)計中，一般的洞口都會附著于實際墻體之上，如果將洞口刪除，墻體依然存在，但如果將墻體刪除，洞口也會隨之消失。再比如柱和梁之間的關(guān)聯(lián)，二者也是通過構(gòu)建結(jié)構(gòu)實現(xiàn)關(guān)聯(lián)，在梁的實體調(diào)整中，柱體也會發(fā)生相應(yīng)調(diào)整，從而將柱的關(guān)聯(lián)形式改變，反過來亦是如此。

2.6在施工現(xiàn)場的應(yīng)用

施工現(xiàn)場中所涉及到的環(huán)節(jié)非常多，因此其所涉及到的參數(shù)也非常多，若是不能夠加強現(xiàn)場的管理，則會對整個工程的質(zhì)量產(chǎn)生直接影響。為了保證建筑結(jié)構(gòu)的整體質(zhì)量，不僅要加強結(jié)構(gòu)設(shè)計與實際情況的聯(lián)系，同時也要注重施工現(xiàn)場的環(huán)境狀況。BIM技術(shù)在施工現(xiàn)場的應(yīng)用，可以通過BIM與GIS的結(jié)合，讓工作人員更加全面地了解建筑的實際情況，同時也能夠為現(xiàn)場人員提供完整的建筑參數(shù)和現(xiàn)場分析結(jié)果，以便觀察是否需要改進(jìn)結(jié)構(gòu)設(shè)計方案。因此，BIM技術(shù)在施工現(xiàn)場的應(yīng)用有著非常重要的現(xiàn)實意義。

結(jié)語

綜上所述，BIM技術(shù)成功打破了傳統(tǒng)意義上的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計模式，將建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計更加直觀地展現(xiàn)出來，提高了可視化效果，減少了重復(fù)溝通的時間，有效提高了設(shè)計效率，降低了工作人員的負(fù)擔(dān)。因此，在未來的發(fā)展中，應(yīng)當(dāng)要更多地使用BIM技術(shù)，讓建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計更加精確化、安全化，為建筑行業(yè)的發(fā)展提供更加堅實的技術(shù)支持。

參考文獻(xiàn)：

[1]譚欣.探析建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中BIM技術(shù)的應(yīng)用[J].低碳世界，2017（35）：233-234.

[2]張富.探析建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中BIM技術(shù)的應(yīng)用[J].四川建材，2017，43（11）：85-86.

[3]張利偉.基于BIM技術(shù)的建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計中的應(yīng)用分析[J].山東工業(yè)技術(shù)，2015（16）：82.