建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中BIM技術(shù)應(yīng)用分析

孫傳凱

摘要：現(xiàn)階段，在我國建筑行業(yè)發(fā)展迅速的背景下，其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和施工建造方面的技術(shù)都取得了長足的進(jìn)步。由于建筑產(chǎn)品存在著生產(chǎn)周期長，建造規(guī)模大的特殊性，對于建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)會直接影響到建筑最終呈現(xiàn)出的效果和建設(shè)的質(zhì)量。為了有效保證建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和建設(shè)過程的合理性，設(shè)計(jì)單位開始嘗試將BIM技術(shù)應(yīng)用在建筑設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)當(dāng)中，以此確保建筑工程項(xiàng)目在初期設(shè)計(jì)階段，有著足夠的合理性和安全性，并能為建設(shè)完成后交付使用過程中的舒適性與可靠性做出足夠的保障，充分讓用戶滿意。針對當(dāng)前建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中BIM技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀展開研究，圍繞BIM技術(shù)在設(shè)計(jì)工作中發(fā)揮的作用以及具體的實(shí)現(xiàn)方式展開討論。

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

就現(xiàn)階段的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)而言，雖然已經(jīng)有了很大的發(fā)展與進(jìn)步，但隨著我國建筑業(yè)的迅猛發(fā)展，一些潛在的諸如設(shè)計(jì)效率不高、深度不夠、工程造價(jià)過高、復(fù)雜建筑各專業(yè)配合難協(xié)調(diào)等問題也逐漸暴露出來。因此，現(xiàn)階段的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)者應(yīng)緊追時(shí)代發(fā)展的需求，在鉆研技術(shù)規(guī)范的同時(shí)，將工作重點(diǎn)放在提高設(shè)計(jì)能力水平上來，這使得BIM技術(shù)在當(dāng)今建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)用頻率顯著提升。本文對BIM技術(shù)特征及應(yīng)用進(jìn)行詳細(xì)的分析。

一、BIM概述

BIM技術(shù)是一種先進(jìn)的信息化技術(shù)，其中包括多種先進(jìn)的信息技術(shù)功能，利用龐大的網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)，實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)模型的仿真，實(shí)現(xiàn)了模型設(shè)計(jì)的直觀可視化，可以說該技術(shù)在建筑行業(yè)的應(yīng)用，推進(jìn)了建筑行業(yè)的一次歷史性革命。隨著建筑行業(yè)與人們需求的不斷發(fā)展與提高，人們對建筑設(shè)計(jì)的功能性、安全性及質(zhì)量性有了更高的要求，建筑工程項(xiàng)目中所囊括的信息量也在與日俱增，如果將這些信息進(jìn)行收集、整理、利用的話，那么在建設(shè)其他建筑的時(shí)候就可以借鑒，增加實(shí)際工作中的效率，而且還能縮短建筑周期進(jìn)而節(jié)約成本，提高施工人員的建筑質(zhì)量，在面對一些突發(fā)事件的時(shí)候我們也能更好的應(yīng)對。所以BIM技術(shù)的應(yīng)用對于建筑行業(yè)的發(fā)展有著促進(jìn)的作用，而且BIM技術(shù)讓以前的平面設(shè)計(jì)向立體設(shè)計(jì)的轉(zhuǎn)變，由二維到三維的轉(zhuǎn)變，通過運(yùn)用數(shù)字模型對建筑工程結(jié)構(gòu)的建造、設(shè)計(jì)、運(yùn)營方面，使企業(yè)能夠降低成本，讓我國的經(jīng)濟(jì)建設(shè)能夠快速的發(fā)展。

二、BIM技術(shù)的特征

BIM技術(shù)具有信息集成的特點(diǎn)，BIM軟件建立的模型具有自己獨(dú)立的信息模塊，每個(gè)專業(yè)的信息修改都應(yīng)該在這個(gè)模型當(dāng)中完成，每個(gè)專業(yè)的設(shè)計(jì)人員都能夠依據(jù)BIM平臺進(jìn)行交互設(shè)計(jì)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)集成化設(shè)計(jì)理念。數(shù)據(jù)庫是BIM建筑模型最重要的內(nèi)容，而該數(shù)據(jù)庫的構(gòu)建工作是由三維模型組成的，BIM數(shù)據(jù)庫當(dāng)中具有建筑結(jié)構(gòu)空間信息、建筑構(gòu)配件尺寸、連接方式等多種信息，并且設(shè)計(jì)人員可以通過模型快捷地查找我們需要的信息。進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，設(shè)計(jì)人員可以自己進(jìn)行建筑設(shè)計(jì)平臺的構(gòu)建，讓業(yè)主、設(shè)計(jì)單位、施工單位、建設(shè)單位之間能夠進(jìn)行信息共享、信息交流，并且設(shè)計(jì)人員能夠根據(jù)建筑的相關(guān)情況及時(shí)對建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)整，在完成建筑結(jié)構(gòu)模型的構(gòu)建工作后能夠檢測出結(jié)構(gòu)是否影響設(shè)備管線，大大提高了建筑設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)的工作效率，減少了設(shè)計(jì)人員發(fā)生失誤的可能性，避免了在出圖后期才發(fā)現(xiàn)無法穿管線的尷尬情況，提高設(shè)計(jì)質(zhì)量。

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

（一）BIM信息模型設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)效果，使得實(shí)際建筑設(shè)計(jì)滿足現(xiàn)場地質(zhì)條件

由于地質(zhì)條件對建筑物的質(zhì)量影響極大，這就需要設(shè)計(jì)者在充分了解地質(zhì)情況的前提下，能夠結(jié)合地質(zhì)特點(diǎn)，設(shè)計(jì)出合理的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案，使得建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與地質(zhì)條件充分結(jié)合，進(jìn)而達(dá)到更高的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和環(huán)境效果。而通過BIM信息模型的有效模擬，能夠充分展現(xiàn)出設(shè)計(jì)方案與地質(zhì)情況結(jié)合后效果，進(jìn)而使得設(shè)計(jì)者能夠在設(shè)計(jì)時(shí)結(jié)合實(shí)際情況，隨時(shí)調(diào)整方案中的缺陷或不足之處，極大的避免了因?yàn)榈刭|(zhì)原因造成的工程建筑的質(zhì)量問題。通過模擬，加之相應(yīng)的數(shù)據(jù)處理程序，可以有效預(yù)判建筑結(jié)構(gòu)在抗震、牢固程度等方面是否能夠達(dá)到工程設(shè)計(jì)的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和相關(guān)規(guī)定。簡單的講，將BIM技術(shù)應(yīng)用到建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，就是通過BIM技術(shù)對建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行有效的數(shù)據(jù)分析和性能分析。

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

利用BIM技術(shù)能方便地在相應(yīng)的軟件和計(jì)算機(jī)內(nèi)對已經(jīng)完成建模的建筑結(jié)構(gòu)模型進(jìn)行實(shí)時(shí)的參數(shù)修改和調(diào)整。不同于傳統(tǒng)圖紙上改動一個(gè)參數(shù)，就需要全局重新計(jì)算的方式，設(shè)計(jì)人員可以在BIM系統(tǒng)提供的數(shù)據(jù)庫當(dāng)中，通過相關(guān)聯(lián)的函數(shù)來自動計(jì)算多個(gè)關(guān)聯(lián)參數(shù)的變化情況，從而構(gòu)建一個(gè)新的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案。這種便利的操作和設(shè)計(jì)方式不再需要依靠設(shè)計(jì)圖紙和反復(fù)的演算，通過參數(shù)的實(shí)時(shí)更新就能快速得出建筑的三維結(jié)構(gòu)模型。

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

在大跨度的建筑物中用到最多的建筑形式就是鋼結(jié)構(gòu)，其在建模中往往需要應(yīng)對結(jié)構(gòu)連接和增強(qiáng)件布置等多個(gè)方面的難點(diǎn)，鋼結(jié)構(gòu)在設(shè)計(jì)中需要涉及到梁柱連接、梁梁鉸接以及梁梁剛接等各種不同的連接形式，所以在設(shè)計(jì)中一般需要根據(jù)梁的高度，來將各個(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)可以做到參數(shù)共享，因此只需要對一些參數(shù)進(jìn)行調(diào)整就能得到新的連接，鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)人員只需要對位置進(jìn)行調(diào)整，就能找到加強(qiáng)件和連接件的位置了。

四、結(jié)語

在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，BIM技術(shù)的發(fā)展與完善，不僅使我們的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)更加的合理與科學(xué)，同時(shí)能夠?yàn)槲覀兊脑O(shè)計(jì)及施工過程提供極大的便利條件，對建筑事業(yè)的不斷發(fā)展起著極大的促進(jìn)作用。我們只有不斷的提高設(shè)計(jì)人員和施工人員的整體綜合能力和自身專業(yè)素質(zhì)，才能滿足時(shí)下建筑事業(yè)不斷向前發(fā)展而所需的各類人才，才能保證我們的設(shè)計(jì)質(zhì)量，工程設(shè)計(jì)進(jìn)度以及工程施工整體質(zhì)量要求。