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

文/劉倩 青島中泰信實(shí)業(yè)有限公司 山東青島 266000

社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展推動(dòng)了建筑行業(yè)的全面發(fā)展，而建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)作為影響建筑工程安全的重要因素，其發(fā)展?fàn)顩r已經(jīng)引起了社會(huì)各界的廣泛關(guān)注。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，BIM技術(shù)在建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用也日趨廣泛。因此，加強(qiáng)BIM技術(shù)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)用研究的力度，對(duì)于建筑行業(yè)的發(fā)展而言具有極為重要的意義。

1、BIM技術(shù)的特征

1.1 信息集成

經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的實(shí)踐應(yīng)用后發(fā)現(xiàn)，BIM技術(shù)所具有的信息集成特點(diǎn)，主要表現(xiàn)在設(shè)計(jì)信息集成與設(shè)計(jì)過(guò)程集成等幾方面。經(jīng)過(guò)實(shí)踐研究發(fā)現(xiàn)，建筑信息模型作為建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的信息模型，各個(gè)專(zhuān)業(yè)的設(shè)計(jì)信息必須在規(guī)定的模型中完成。這也更加說(shuō)明了，BIM技術(shù)具有顯著的信息集成特征[1]。所以，在進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作時(shí)，為了確保建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)集成化目標(biāo)的順利實(shí)現(xiàn)。必須建立以建筑信息模型為核心的計(jì)算機(jī)三維模型數(shù)據(jù)中心，充分發(fā)揮數(shù)據(jù)中心的優(yōu)勢(shì)，沖破傳統(tǒng)CAD技術(shù)實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中的束縛，達(dá)到進(jìn)一步優(yōu)化建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的目的。

1.2 協(xié)同設(shè)計(jì)

充分發(fā)揮BIM技術(shù)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的優(yōu)勢(shì)，創(chuàng)設(shè)一個(gè)滿足建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的全新的設(shè)計(jì)平臺(tái)，為建筑工程施工企業(yè)設(shè)計(jì)與施工的順利進(jìn)行創(chuàng)造良好的環(huán)境。而B(niǎo)IM技術(shù)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的合理應(yīng)用，必須嚴(yán)格的按照不同專(zhuān)業(yè)設(shè)計(jì)原則的要求，利用自動(dòng)檢測(cè)的方式及時(shí)的發(fā)現(xiàn)和解決建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題，促進(jìn)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作效率和質(zhì)量的全面提升。

1.3 工作傳遞

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)用BIM技術(shù)后，有助于相關(guān)工作數(shù)據(jù)的緊密結(jié)合。設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)的過(guò)程中，針對(duì)設(shè)計(jì)內(nèi)容的修改，不再需要自己進(jìn)行更改連接或者獨(dú)立的進(jìn)行圖紙的處理，設(shè)計(jì)內(nèi)容修改方案就可以自動(dòng)的反饋到受影響建筑構(gòu)件中。另外，建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)用BIM技術(shù)，進(jìn)行建筑工程施工過(guò)程的模擬，減少了工作人員的工作量，促進(jìn)了建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)效率的全面提升。

1.4 三維化功能

傳統(tǒng)的建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)人員大多采用二維CAD模式進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，如果想要表達(dá)出建筑成果，則主要以應(yīng)用平面圖、立面圖、剖面圖等方式為主。雖然這些方法可以將建筑工程項(xiàng)目的信息詳細(xì)的表達(dá)出來(lái)，但是實(shí)際呈現(xiàn)出的效果卻出現(xiàn)了明顯的割裂現(xiàn)象，而這些現(xiàn)象不僅嚴(yán)重影響了建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的準(zhǔn)確性，而且也無(wú)法滿足建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的要求。所以，為了有效解決這一問(wèn)題，必須加強(qiáng)BIM技術(shù)在建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)用研究的力度，充分發(fā)揮BIM技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，進(jìn)行建筑工程信息和數(shù)據(jù)的分析與研究，確保建筑工程整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的質(zhì)量和效率。

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

2.1 BIM技術(shù)在建筑結(jié)構(gòu)和場(chǎng)地分析中的應(yīng)用

建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理性，與建筑工程本身和建筑工程所在地有著密不可分的聯(lián)系。一般情況下，建筑工程所在地的地質(zhì)環(huán)境和水文狀況是影響建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的重要因素。特別是復(fù)雜地形，針對(duì)建筑所在地的分析與空間規(guī)劃尤為重要。因此，充分發(fā)揮BIM技術(shù)與地理信息系統(tǒng)緊密結(jié)合的優(yōu)勢(shì)，針對(duì)建筑工程所在地進(jìn)行全面的模擬[2]。不僅實(shí)現(xiàn)了針對(duì)建筑與建筑所在地的全方位分析，同時(shí)通過(guò)針對(duì)建筑模型建立規(guī)劃可視度的分析，選擇出最佳的建筑工程建設(shè)地點(diǎn)，才能在確保建筑結(jié)構(gòu)與建筑施工現(xiàn)場(chǎng)兩者之間適應(yīng)性的同時(shí)，確保建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理性與科學(xué)性，為建筑行業(yè)的長(zhǎng)期穩(wěn)定發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

2.2 BIM技術(shù)在建筑結(jié)構(gòu)參數(shù)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的最終目的，是為了將建筑工程各部分緊密的融合在一起，形成一個(gè)相互支撐的整體，滿足國(guó)家對(duì)建筑結(jié)構(gòu)抗震性與牢固性等各方面所提出的要求。為了確保建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)目標(biāo)的順利實(shí)現(xiàn)，設(shè)計(jì)人員必須深入的進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)性能參數(shù)的分析，才能盡可能的降低傳統(tǒng)建筑結(jié)構(gòu)性能分析出現(xiàn)的誤差，對(duì)建筑結(jié)構(gòu)性能可靠性所產(chǎn)生的影響。另外，BIM技術(shù)與建筑工程參數(shù)的有效結(jié)合，采取導(dǎo)入分析建筑結(jié)構(gòu)相關(guān)數(shù)據(jù)的方式，不僅確保了建筑中結(jié)構(gòu)性能分析的效率和精確度，而且為建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)質(zhì)量和效率的提升奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

2.3 BIM技術(shù)在鋼結(jié)構(gòu)建模中的應(yīng)用

就目前而言，我國(guó)建筑行業(yè)在不斷發(fā)展的過(guò)程中，建筑工程設(shè)計(jì)的空間和自由度也更加的廣闊。鋼結(jié)構(gòu)作為建筑物重要的結(jié)構(gòu)形式，已經(jīng)被廣泛的應(yīng)用于建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中。但是，由于建筑工程在施工過(guò)程中，也面臨著對(duì)結(jié)構(gòu)連接與加強(qiáng)布置等方面的難題。加上鋼結(jié)構(gòu)在設(shè)計(jì)的過(guò)程中，采用的梁柱連接、梁梁鉸接、梁梁剛接等連接方式復(fù)雜程度較高。因此，設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)的過(guò)程中，必須在仔細(xì)測(cè)量梁高度的基礎(chǔ)上，將各個(gè)連接件的設(shè)計(jì)采取參數(shù)化的設(shè)計(jì)方式，確保建筑工程結(jié)構(gòu)信息集成與協(xié)同工作功能參數(shù)全面共享的基礎(chǔ)上，達(dá)到有效控制螺栓數(shù)量和間距的目的。假如建筑工程在施工過(guò)程中，根據(jù)實(shí)際情況需要進(jìn)行相關(guān)參數(shù)的調(diào)整，設(shè)計(jì)人員只需要對(duì)其中的某一項(xiàng)進(jìn)行必要的修改，即可形成新的建筑連接件[3]。另外，在進(jìn)行對(duì)構(gòu)件、連接件設(shè)計(jì)加強(qiáng)時(shí)，設(shè)計(jì)人員只需要根據(jù)需要畫(huà)出結(jié)構(gòu)打樣，施工人員就可以通過(guò)參考設(shè)計(jì)準(zhǔn)確的確定加強(qiáng)件與連接件的位置，這種設(shè)計(jì)方式對(duì)于施工效率和鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)質(zhì)量的提升，具有極為重要的意義。

結(jié)語(yǔ)：

總而言之，建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)涉及到的專(zhuān)業(yè)知識(shí)的內(nèi)容較多，再加上建筑工程還具有生命周期長(zhǎng)、建設(shè)周期短的特點(diǎn)。因此，以往采取的設(shè)計(jì)方式已經(jīng)無(wú)法滿足建筑工程低消耗與低污染的要求。這就要求相關(guān)部門(mén)必須加強(qiáng)BIM技術(shù)在建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)用研究的力度，才能在確保建筑工程建設(shè)順利進(jìn)行的基礎(chǔ)上，促進(jìn)建筑工程施工質(zhì)量的有效提升。