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

文/張瑤 長(zhǎng)春黃金設(shè)計(jì)院有限公司 吉林長(zhǎng)春 130012

結(jié)合實(shí)際情況可以了解到，在建筑工程項(xiàng)目中，建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在其中占據(jù)非常重要的地位，主要是因?yàn)榻ㄖY(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案與整個(gè)建筑工程項(xiàng)目安全性有著非常密切的聯(lián)系，保證建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案的合理性，可以在很大程度上提升建筑工程結(jié)構(gòu)質(zhì)量。因此，對(duì)于相關(guān)的建筑企業(yè)而言，需要加強(qiáng)對(duì)先進(jìn)技術(shù)的合理應(yīng)用，將BIM技術(shù)應(yīng)用于建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，可以在最大程度上保證建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的安全性與合理性，這對(duì)于提升建筑項(xiàng)目施工水平有著非常重要的意義。

1、BIM技術(shù)的概念分析

如今，在現(xiàn)代社會(huì)經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展的背景下，建筑工程在規(guī)模上也發(fā)生了相應(yīng)的改變，開始面向大規(guī)模以及高層化的方向不斷發(fā)展，同時(shí)，人們?cè)谌粘Ｉ钪袑?duì)于建筑功能需求也不只局限于整體性方面，而是提出了更加多元化的功能需求，針對(duì)這種現(xiàn)象，在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，需要通過更多的方式來獲取更多的信息資源。而這些信息數(shù)據(jù)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中起到了非常重要的基礎(chǔ)作用，如果能對(duì)這些數(shù)據(jù)資源進(jìn)行充分利用，不但可以提升建筑工程施工效率，減少項(xiàng)目成本投入，同時(shí)還能在一定程度上提升建筑質(zhì)量管理與安全管理水平。目前，在我國(guó)科學(xué)技術(shù)水平不斷提升的背景下，各種信息技術(shù)已經(jīng)在建筑行業(yè)中實(shí)現(xiàn)了非常廣泛的應(yīng)用，而建筑領(lǐng)域也開始通過信息技術(shù)去收集更多的數(shù)據(jù)資源，最終實(shí)現(xiàn)對(duì)項(xiàng)目成本的合理控制。BIM技術(shù)作為一種先進(jìn)的信息技術(shù)，將其應(yīng)用于建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，不但可以有效提升建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)水平，同時(shí)對(duì)于整個(gè)建筑企業(yè)發(fā)展也起到了非常重要的促進(jìn)作用。BIM技術(shù)在實(shí)際的應(yīng)用過程中，可以實(shí)現(xiàn)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)由二維向三維的有效轉(zhuǎn)變，同時(shí)也開始加快建筑行業(yè)的信息改革，通過對(duì)數(shù)據(jù)信息的充分利用，可以構(gòu)建出相應(yīng)的數(shù)據(jù)模型，這樣就能加強(qiáng)設(shè)計(jì)、建造以及運(yùn)營(yíng)等方面的管理工作，從各個(gè)階段對(duì)項(xiàng)目成本進(jìn)行合理控制，從而促進(jìn)我國(guó)建筑行業(yè)在未來實(shí)現(xiàn)更加長(zhǎng)遠(yuǎn)的發(fā)展。

2、建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中BIM技術(shù)的合理應(yīng)用

2.1 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的可視化

結(jié)合實(shí)際情況進(jìn)行分析，BIM技術(shù)是在三維模型技術(shù)基礎(chǔ)上逐漸形成的，在性質(zhì)上屬于一種新型的信息技術(shù)，如今，已經(jīng)在建筑領(lǐng)域中實(shí)現(xiàn)了非常廣泛的應(yīng)用。BIM技術(shù)在應(yīng)用過程中主要是可以構(gòu)建出相應(yīng)的三維模型，從而可以將真實(shí)的建筑信息數(shù)據(jù)體現(xiàn)出來。在以往的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，通常都是采用CAD軟件進(jìn)行繪圖，但是這種方法在使用過程中很難將信息全面的體現(xiàn)出來。而BIM技術(shù)可以根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)建出相應(yīng)的三維實(shí)體模型，這樣用戶就能以更加直觀的方式對(duì)建筑構(gòu)件信息進(jìn)行全面了解，對(duì)于整體布局進(jìn)行全面掌握。另外，在一些大規(guī)模的建筑工程設(shè)計(jì)中，通過對(duì)BIM技術(shù)的合理應(yīng)用，還能將整體結(jié)構(gòu)以動(dòng)態(tài)的形式展現(xiàn)出來，這樣用戶就能更加直接的對(duì)建筑結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行觀測(cè)，同時(shí)也有助于設(shè)計(jì)人員選擇更加合適的設(shè)計(jì)方案，及時(shí)發(fā)現(xiàn)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中存在的質(zhì)量問題，從而采取有效的措施進(jìn)行解決，這對(duì)于提升建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)質(zhì)量有著非常重要的作用。

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

通常情況下，在建筑結(jié)構(gòu)信息模型中，會(huì)將所有的信息融入到數(shù)據(jù)庫(kù)當(dāng)中，所以建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)參數(shù)之間都存在著非常密切的聯(lián)系，對(duì)于相關(guān)的設(shè)計(jì)人員，可以對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)中所涉及到的相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行充分利用，在此基礎(chǔ)上完成對(duì)建筑結(jié)構(gòu)模型的設(shè)計(jì)工作，并且在這種設(shè)計(jì)方法中不會(huì)對(duì)參數(shù)形成約束，這就可以保證BIM系統(tǒng)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中可以及時(shí)完成對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)的更新工作。另外，將BIM技術(shù)應(yīng)用于建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，最主要的優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)在可以保證設(shè)計(jì)信息傳輸?shù)陌踩耘c可靠性，從而促進(jìn)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在未來可以面向數(shù)字化的方向不斷發(fā)展。

2.3 BIM技術(shù)在建筑結(jié)構(gòu)性能分析中的應(yīng)用

在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作中，通常很難將建筑各個(gè)部分有效的綜合在一起，還需要采取一些專業(yè)的方法才能將建筑各部分之間進(jìn)行有效結(jié)合，從而保證建筑結(jié)構(gòu)的整體性，在一定程度上提升建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性、安全性與牢固性能，保證在各項(xiàng)參數(shù)上可以達(dá)到國(guó)家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求。結(jié)合相關(guān)的分析結(jié)構(gòu)可以了解到，以往的建筑結(jié)構(gòu)分析方法通常需要較多的人力，同時(shí)還需要加大資金方面的投入，并且這種方法所取得的分析結(jié)果很難保證準(zhǔn)確性，這就在很大程度上降低了建筑結(jié)構(gòu)本身的穩(wěn)定性。將BIM技術(shù)應(yīng)用于建筑結(jié)構(gòu)性能分析工作中，設(shè)計(jì)人員就可以通過計(jì)算機(jī)技術(shù)構(gòu)建出相應(yīng)的虛擬模型，然后將其中所涉及到的數(shù)據(jù)信息傳輸?shù)杰浖?dāng)中，通過這種方式可以促進(jìn)分析工作的順利開展。另外，設(shè)計(jì)人員可以對(duì)最終的分析結(jié)果進(jìn)行充分利用，在此基礎(chǔ)上對(duì)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案中存在的問題進(jìn)行有效調(diào)整，從而在最大程度上提升建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)質(zhì)量。

2.4 BIM技術(shù)在建筑結(jié)構(gòu)協(xié)同中的應(yīng)用

對(duì)于相關(guān)的設(shè)計(jì)人員而言，通過對(duì)BIM技術(shù)的合理使用，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)建筑工程數(shù)據(jù)的有效交流與共享，具體主要體現(xiàn)在了以下兩個(gè)方面：第一，通過建筑工程中間數(shù)據(jù)文件，可以完成不同設(shè)計(jì)軟件進(jìn)行模型設(shè)計(jì)時(shí)所需要的相關(guān)數(shù)據(jù)信息；第二，可以保證BIM技術(shù)的價(jià)值作用可以實(shí)現(xiàn)充分發(fā)揮，設(shè)計(jì)人員應(yīng)該根據(jù)實(shí)際情況構(gòu)建出相應(yīng)的中性數(shù)據(jù)庫(kù)，這樣就能將不同專業(yè)之間的數(shù)據(jù)進(jìn)行有效連接，從而實(shí)現(xiàn)各個(gè)專業(yè)之間的有效結(jié)合，這樣設(shè)計(jì)人員就可以在同一個(gè)平臺(tái)中完成對(duì)大量數(shù)據(jù)的處理工作，從而有效提升信息系統(tǒng)的流暢性。由此可以看出，將BIM技術(shù)應(yīng)用于建筑結(jié)構(gòu)協(xié)同中，可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)信息的有效共享，從而在一定程度上提升建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)質(zhì)量。

2.5 BIM技術(shù)在鋼結(jié)構(gòu)模型中的應(yīng)用

在現(xiàn)有的建筑結(jié)構(gòu)中，鋼結(jié)構(gòu)已經(jīng)成為一種大跨度的結(jié)構(gòu)形式，并且已經(jīng)受到了建筑領(lǐng)域的高度重視。但是，因?yàn)楦鞣矫嬉蛩氐挠绊?，所以鋼結(jié)構(gòu)在應(yīng)用過程中經(jīng)常會(huì)遇到結(jié)構(gòu)連接和加強(qiáng)布置等多方面的難題，主要是因?yàn)殇摻Y(jié)構(gòu)在設(shè)計(jì)工作中需要完成梁柱連接、梁梁鉸接以及梁梁剛接等多種連接方式，這就要求設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)工作中對(duì)梁的高度進(jìn)行全面了解，然后根據(jù)具體高度將各個(gè)連接件進(jìn)行專項(xiàng)設(shè)計(jì)，同時(shí)完成相應(yīng)的參數(shù)化過程。將BIM技術(shù)應(yīng)用于鋼結(jié)構(gòu)建模中，可以通過對(duì)參數(shù)共享的合理應(yīng)用，加強(qiáng)螺栓數(shù)量與間距之間的控制工作，在這一過程中設(shè)計(jì)人員只需要對(duì)相關(guān)參數(shù)做出有效調(diào)整，就可以形成新的連接件，在加強(qiáng)件以及連接件的設(shè)計(jì)工作中，設(shè)計(jì)人員只需要將大樣繪制出來，在鋼結(jié)構(gòu)施工中，技術(shù)人員只需要對(duì)相應(yīng)位置進(jìn)行分析，就可以對(duì)加強(qiáng)件以及連接件的位置進(jìn)行明確，通過這種方式不但可以提升鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)質(zhì)量，并且還能在很大程度上提升設(shè)計(jì)工作效率。

3、BIM技術(shù)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中存在的難點(diǎn)

將BIM技術(shù)應(yīng)用于建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)人員要將模型傳輸?shù)椒治鲕浖?dāng)中，通過情況下結(jié)構(gòu)分析軟件采取相應(yīng)的算法，可以將建筑結(jié)構(gòu)信息數(shù)據(jù)有效體現(xiàn)出來，然后結(jié)合用戶要求形成動(dòng)態(tài)化的結(jié)構(gòu)模型。因此，對(duì)于相關(guān)的設(shè)計(jì)人員而言，要想實(shí)現(xiàn)對(duì)BIM技術(shù)的合理應(yīng)用，在設(shè)計(jì)過程中一定要對(duì)模型空間的真實(shí)性進(jìn)行充分考慮，同時(shí)針對(duì)BIM系統(tǒng)物理模型是否能形成施工圖紙等內(nèi)容進(jìn)行深入分析。在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作中，安全性是需要設(shè)計(jì)人員重點(diǎn)關(guān)注的問題，但是因?yàn)榻?jīng)常是吼道施工材料、結(jié)構(gòu)性能以及人員本身等因素的影響，所以很難保證建筑結(jié)構(gòu)性能可以達(dá)到相應(yīng)的規(guī)范要求，所以，設(shè)計(jì)人員在對(duì)BIM模型進(jìn)行應(yīng)用的過程中，還需要對(duì)影響參數(shù)進(jìn)行充分考慮。另外，BIM技術(shù)實(shí)質(zhì)上屬于物理模型、建筑結(jié)構(gòu)分析模型與施工圖文檔的完全數(shù)據(jù)模型，因此，在實(shí)際的設(shè)計(jì)工作中，只有保證結(jié)構(gòu)構(gòu)件可以達(dá)到相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)要求，才能實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)模型的有效連接。同樣，如果不能保證建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)件設(shè)計(jì)達(dá)到相應(yīng)的規(guī)范要求，那么很有可能會(huì)導(dǎo)致大量數(shù)據(jù)的丟失。因此，在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作中，設(shè)計(jì)人員一定要對(duì)BIM技術(shù)應(yīng)用中存在的問題進(jìn)行深入分析，從而結(jié)合實(shí)際情況及時(shí)制定出有效的解決措施，最終實(shí)現(xiàn)各個(gè)模型之間的有效連接。

結(jié)語(yǔ)：

BIM技術(shù)作為一種先進(jìn)的信息技術(shù)，如今已經(jīng)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中實(shí)現(xiàn)了非常廣泛的應(yīng)用，通過對(duì)BIM技術(shù)的合理應(yīng)用，不但可以提升建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)效率和質(zhì)量，并且還能在很大程度上提升建筑工程整體安全性與可靠性。因此，對(duì)于相關(guān)的設(shè)計(jì)人員而言，一定要加強(qiáng)對(duì)BIM技術(shù)的研究工作，對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中涉及到的相關(guān)參數(shù)進(jìn)行深入分析，在最大程度上發(fā)揮出BIM技術(shù)的使用價(jià)值，從而促進(jìn)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作可以面向數(shù)字化的方向不斷發(fā)展。