BIM在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的應(yīng)用

【摘要】通過在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中應(yīng)用BIM技術(shù)，設(shè)計人員能夠更加直觀、全面的觀察到建筑結(jié)構(gòu)模型，有效的改進(jìn)和完善在設(shè)計過程中存在的各項(xiàng)問題，進(jìn)而提高建設(shè)結(jié)構(gòu)設(shè)計的水平和質(zhì)量，保證建筑結(jié)構(gòu)的合理性和科學(xué)性。鑒于此，本文是對BIM在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的應(yīng)用進(jìn)行分析，僅供參考。

【關(guān)鍵詞】建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計；BIM技術(shù)；信息化程度

1、BIM技術(shù)概述

BIM技術(shù)指的是建筑信息模型技術(shù)，是在建筑工程中采用數(shù)字化3D技術(shù)來全面的整合其中的各種信息，進(jìn)而構(gòu)建出完整的工程數(shù)據(jù)模型。BIM技術(shù)在建筑工程管理中綜合了維護(hù)、運(yùn)營、施工以及設(shè)計等多個環(huán)節(jié)中的知識內(nèi)容，用數(shù)字化的文件來取代傳統(tǒng)的紙質(zhì)建筑工程管理和設(shè)計文件，并用3D可視的形式展現(xiàn)出來，進(jìn)而建筑工程信息收集和處理的效率和準(zhǔn)確性都能夠得到顯著提升。作為一種重大技術(shù)變革，BIM技術(shù)作為一項(xiàng)全新的信息處理模式，能夠促進(jìn)建筑設(shè)計工程更好的發(fā)展。

2、目前BIM在我國建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的不足之處

2.1缺乏專業(yè)的BIM團(tuán)隊

BIM技術(shù)專業(yè)性較高，需要工作人員具有較高的專業(yè)水平和工作經(jīng)驗(yàn)。建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計受多方面因素影響，因此需要設(shè)計人員對BIM技術(shù)進(jìn)行熟練掌握。但是在我國大多數(shù)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計隊伍中，對于具備BIM專業(yè)水平的人才引進(jìn)和培養(yǎng)都不重視，絕大多數(shù)設(shè)計都是通過設(shè)計師的簡單數(shù)據(jù)模型模擬進(jìn)行確定，嚴(yán)重影響了建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計水平的提高，也在一定程度上阻礙了BIM應(yīng)用水平的提高。

2.2 BIM團(tuán)隊工作的實(shí)時性和嚴(yán)謹(jǐn)性不足

隨著建筑行業(yè)規(guī)模化的發(fā)展，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計工作難度也在不斷增加，所以在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中也會由于各種因素的影響而發(fā)生變動，這就需要建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計團(tuán)隊能夠及時了解情況，對影響因素進(jìn)行分析并且熟練掌握BIM技術(shù)，加強(qiáng)對于BIM技術(shù)的使用效果，以便能夠盡快通過BIM技術(shù)完成建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計工作。但是在目前的實(shí)際工作過程中，由于BIM團(tuán)隊在建設(shè)過程中缺乏有效的重視和監(jiān)督，因此工作的實(shí)時性和嚴(yán)謹(jǐn)性都相對比較欠缺，也因此導(dǎo)致了BIM團(tuán)隊在工作過程中不能夠及時準(zhǔn)確的完成建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計工作，影響了整體工程的進(jìn)行。

2.3設(shè)計過程缺乏對實(shí)際施工水平的參考

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計是工程建設(shè)過程中的重要部分，對于施工水平具有直接影響?？尚行暂^強(qiáng)的施工設(shè)計可以有效提高施工質(zhì)量和施工水平，反之過于追求設(shè)計美觀的設(shè)計會直接影響建筑施工水平。目前我國BIM技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用過程中缺乏對于施工水平的參考，因此經(jīng)常導(dǎo)致在設(shè)計過程中設(shè)計方案可行性較低，對于建筑施工造成了及其不利的負(fù)面影響。

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

3.1在建筑場地和結(jié)構(gòu)分析中的應(yīng)用

就建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計工作來說，具有一定的系統(tǒng)性和科學(xué)性，在設(shè)計內(nèi)容中需要合理化的構(gòu)建建筑主體部分，同時也需要分析和研究與建筑工程相關(guān)的水文、地質(zhì)等條件。將BIM技術(shù)應(yīng)用在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計當(dāng)中，就能夠在客觀的環(huán)境因素下將建筑結(jié)構(gòu)主體用數(shù)字化的形式表現(xiàn)出來。通過結(jié)合GIS技術(shù)，就能夠?qū)φ麄€建筑工程場地的實(shí)際情況深入、全面的模擬出來，并合理的預(yù)測和判斷建筑體系結(jié)構(gòu)和結(jié)構(gòu)選型，保證建筑施工區(qū)域的合理性和準(zhǔn)確性，確保建筑結(jié)構(gòu)能夠與當(dāng)?shù)貧夂?、水文、地質(zhì)等多種環(huán)境因素之間相符合，進(jìn)而保證整個工程施工的安全性和穩(wěn)定性。

3.2在建筑結(jié)構(gòu)性能分析中的應(yīng)用

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計并不是簡單地選擇和組合具體結(jié)構(gòu)構(gòu)件，還需要注重整個結(jié)構(gòu)整體的應(yīng)力表現(xiàn)，保證建筑結(jié)構(gòu)即使在某種振動、豎向或水平荷載下都能夠比較穩(wěn)定。通過對BIM技術(shù)的使用，在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中就能夠全面的模擬和分析出結(jié)構(gòu)設(shè)計方案，并構(gòu)建出相應(yīng)的一體化數(shù)字模型；然后通過內(nèi)置軟件來全面的分析建筑結(jié)構(gòu)的性能，通過導(dǎo)入各項(xiàng)數(shù)據(jù)，得出在現(xiàn)實(shí)環(huán)境中建筑結(jié)構(gòu)的實(shí)際情況。在結(jié)構(gòu)分析的過程中，就能夠發(fā)現(xiàn)在設(shè)計過程中存在的缺陷和不足，以便及時的優(yōu)化和糾正，保證整體的設(shè)計質(zhì)量。

3.3在建筑結(jié)構(gòu)協(xié)同中的應(yīng)用

通過應(yīng)用BIM技術(shù)，設(shè)計人員能夠共同完成建筑工程設(shè)計繪圖，各項(xiàng)信息數(shù)據(jù)相互之間實(shí)現(xiàn)了匯總和交流，進(jìn)而有效的提高建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的高效性和協(xié)調(diào)性。所有的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計數(shù)據(jù)都能夠在BIM模型中共享和交流，其主要表現(xiàn)在兩個方面：一方面是中間的數(shù)據(jù)文件充當(dāng)連接因素，即使是不同設(shè)計軟件中的信息和數(shù)據(jù)也能夠?qū)崿F(xiàn)該共享；另一方面是構(gòu)建中性數(shù)據(jù)庫，不同專業(yè)之間也能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)的共享和傳遞，有機(jī)的結(jié)合建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中包含的裝飾、土建、水暖等多項(xiàng)內(nèi)容。所有的信息數(shù)據(jù)都能夠集中到一個處理平臺上，并能夠規(guī)范的處理所有數(shù)據(jù)信息，進(jìn)而有效的實(shí)現(xiàn)信息交流。

3.4應(yīng)用集成化模型

在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中應(yīng)用BIM技術(shù)，能夠有效的整合量化信息，進(jìn)而參數(shù)化描述工程設(shè)計中涉及到的信息數(shù)據(jù)，通過匯總各種描述結(jié)果，用信息化的模型來表示建筑結(jié)構(gòu)中的各個構(gòu)件。BIM技術(shù)能夠?qū)⒔ㄖY(jié)構(gòu)中的墻、柱、梁等所有內(nèi)部構(gòu)件的關(guān)系和位置準(zhǔn)確的展示出來，并對建筑結(jié)構(gòu)特征進(jìn)行真實(shí)反映，并動態(tài)性的模擬分析出建筑結(jié)構(gòu)系統(tǒng)內(nèi)部的物理信息處理功能。在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中應(yīng)用BIM技術(shù)，設(shè)計人員能夠?qū)ㄖY(jié)構(gòu)的狀況有更加直觀、全面的認(rèn)識和了解，進(jìn)而準(zhǔn)確的預(yù)測和判斷結(jié)構(gòu)設(shè)計，以降低結(jié)構(gòu)設(shè)計結(jié)果中誤差的發(fā)生率。

結(jié)語：

綜上所述，要想有效加強(qiáng)建筑企業(yè)競爭能力，就必須高度重視建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計研究工作，而BIM作為目前提高建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計水平的重要技術(shù)，有關(guān)建筑企業(yè)必須要加強(qiáng)對于BIM團(tuán)隊建設(shè)的重視程度，加強(qiáng)對于BIM技術(shù)的研究和引進(jìn)力度，有效提高我國BIM技術(shù)實(shí)際應(yīng)用水平，推動建筑工程的進(jìn)一步發(fā)展。

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作者簡介：

王奇，棗莊市臺兒莊區(qū)住房和城鄉(xiāng)建設(shè)局，山東棗莊。