關(guān)于建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中BIM技術(shù)的應(yīng)用探究

盛力 柳州益菱汽車投資發(fā)展有限公司

現(xiàn)階段，BIM技術(shù)在建筑行業(yè)領(lǐng)域有了廣泛的應(yīng)用，其中在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上的應(yīng)用主要發(fā)揮的是提高設(shè)計(jì)精細(xì)化水平的作用，但是從目前的實(shí)際應(yīng)用情況來看，在應(yīng)用過程中并未充分發(fā)揮BIM技術(shù)優(yōu)勢(shì)，其功能也并未充分實(shí)現(xiàn)。也就是說，當(dāng)前BIM技術(shù)的應(yīng)用并不深刻，未實(shí)現(xiàn)BIM技術(shù)與建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的深入融合，因此，探究建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中BIM技術(shù)的應(yīng)用仍然具有重大現(xiàn)實(shí)意義。

一、BIM技術(shù)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)用的功能體現(xiàn)

一是，修改設(shè)計(jì)圖紙功能。建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)最基本的要求為保障設(shè)計(jì)內(nèi)容與實(shí)際情況相符，但大多數(shù)情況下，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)需要經(jīng)過反復(fù)的修改與調(diào)整，傳統(tǒng)設(shè)計(jì)模式下每次修改后都需要重新制圖，但BIM系統(tǒng)具有可編輯以及可修改功能，可以直接在可視化模型或平面圖上進(jìn)行修改，并且直接在平臺(tái)上進(jìn)行檢索實(shí)現(xiàn)修改參數(shù)的一鍵化全部修改，提高了圖紙修改的效率以及準(zhǔn)確性，減少了設(shè)計(jì)人員繁重的工作量。

二是，設(shè)計(jì)一體化功能。BIM設(shè)計(jì)平臺(tái)可以集成工程建設(shè)相關(guān)以及工程結(jié)構(gòu)評(píng)價(jià)的所有信息內(nèi)容，其可以在信息數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上構(gòu)建三維立體模型，利用網(wǎng)絡(luò)虛擬技術(shù)模擬出結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的完整情況，設(shè)計(jì)人員可以直接基于模型對(duì)設(shè)計(jì)展開具體而詳細(xì)的分析，如結(jié)合了實(shí)體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與外觀結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等；并且平臺(tái)數(shù)據(jù)內(nèi)上傳了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的所有要求，可以直接檢索信息內(nèi)容查找具體的標(biāo)準(zhǔn)要求、規(guī)定，從而大大提高了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案的應(yīng)用價(jià)值[1]。

三是，設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)信息化功能。BIM技術(shù)是信息技術(shù)成果主要代表，在應(yīng)用過程中，其不可避免的會(huì)應(yīng)用到信息技術(shù)，其中最為突出的是利用信息技術(shù)強(qiáng)大的信息采集、存儲(chǔ)、處理、管理功能，可以集成海量數(shù)據(jù)信息構(gòu)建數(shù)據(jù)庫，并根據(jù)信息性質(zhì)與類型進(jìn)行分類處理，可供設(shè)計(jì)人員快速提取信息，從而便于設(shè)計(jì)人員及時(shí)參考，提升設(shè)計(jì)內(nèi)容的標(biāo)準(zhǔn)化水平。

四是，三維立體模型構(gòu)建功能。BIM技術(shù)最突出的優(yōu)勢(shì)為三維技術(shù)，這項(xiàng)技術(shù)在建筑領(lǐng)域的應(yīng)用，可以使設(shè)計(jì)人員直接構(gòu)建三維立體模型，對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的預(yù)期建設(shè)效果進(jìn)行在線模擬，其可以細(xì)化到每一個(gè)構(gòu)件的連接與組成，從而有效的減少設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)出現(xiàn)的弊端與漏洞，保障設(shè)計(jì)內(nèi)容的準(zhǔn)確性[2]。

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

（一）可視化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

可視化的實(shí)現(xiàn)主要是基于三維模型技術(shù)，其可以按照結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的每一個(gè)環(huán)節(jié)，將建筑結(jié)構(gòu)的組成部分進(jìn)行分解，并與搭積木一樣，根據(jù)業(yè)主的要求與國(guó)家相關(guān)規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)將構(gòu)件連接在一起，在這個(gè)過程中，設(shè)計(jì)人員基于設(shè)計(jì)參數(shù)，可以對(duì)每部分結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，從而明確結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是否合理、結(jié)構(gòu)的承重、強(qiáng)度是否滿足要求。這種設(shè)計(jì)方式與傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方式相比，設(shè)計(jì)更加直觀、具體，減少了設(shè)計(jì)人員自我臆測(cè)與復(fù)雜驗(yàn)證的部分，降低了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的難度，也便于業(yè)主對(duì)設(shè)計(jì)內(nèi)容進(jìn)行分析[3]。目前，諸多大型建筑設(shè)計(jì)中為了實(shí)現(xiàn)最優(yōu)設(shè)計(jì)，都通過BIM技術(shù)可視化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)功能對(duì)結(jié)構(gòu)整體進(jìn)行動(dòng)態(tài)演示，便于設(shè)計(jì)人員及時(shí)發(fā)現(xiàn)其中存在的問題，對(duì)于提升建筑工程品質(zhì)有著重要意義。

（二）在結(jié)構(gòu)參數(shù)設(shè)計(jì)方面

在BIM技術(shù)的支持下，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了海量信息的快速處理與檢索，并且可以將所有信息統(tǒng)一到數(shù)據(jù)庫中進(jìn)行管理，便于設(shè)計(jì)人員在線上進(jìn)行信息傳遞與信息共享。BIM技術(shù)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中會(huì)保留設(shè)計(jì)人員所有設(shè)計(jì)痕跡，將這些數(shù)據(jù)內(nèi)容統(tǒng)一分類處理，設(shè)計(jì)人員可以根據(jù)需要選擇數(shù)據(jù)內(nèi)容，在平臺(tái)上與其他設(shè)計(jì)人員進(jìn)行分析，這樣可以保障所有設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)過程中都基于統(tǒng)一的設(shè)計(jì)參數(shù)，減少因信息失真、信息數(shù)據(jù)不統(tǒng)一造成的設(shè)計(jì)誤差；而且在設(shè)計(jì)過程中如果涉及到設(shè)計(jì)參數(shù)修改可以直接一鍵化進(jìn)行，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫內(nèi)相同參數(shù)的實(shí)時(shí)更新，保障的設(shè)計(jì)參數(shù)輸出的可靠性。

（三）在鋼結(jié)構(gòu)建模方面

近年來，隨著我國(guó)大跨度結(jié)構(gòu)建筑的廣泛興建，鋼結(jié)構(gòu)的應(yīng)用頻率也逐步增加，與傳統(tǒng)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不同，鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)對(duì)于構(gòu)件的連接與布置難度較大，傳統(tǒng)基于二維模式展開的設(shè)計(jì)無法全方位掌控設(shè)計(jì)情況，導(dǎo)致實(shí)際施工中經(jīng)常出現(xiàn)異?；蛉毕?。但基于BIM技術(shù)可以通過模型模擬出每根梁柱的連接、粱與梁之間的鉸接情況，并根據(jù)設(shè)計(jì)要求以及設(shè)計(jì)參數(shù)直接模擬出結(jié)構(gòu)的預(yù)期建設(shè)效果，以便設(shè)計(jì)人員全方位分析與認(rèn)識(shí)設(shè)計(jì)中存在的不足，為結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供更直觀的依據(jù)。此外，在鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中加強(qiáng)件與連接件的位置對(duì)于鋼結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度以及承載能力有著直接的影響，傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)中經(jīng)常出現(xiàn)加強(qiáng)件與連接件設(shè)計(jì)位置錯(cuò)誤，導(dǎo)致施工中出現(xiàn)實(shí)際情況與設(shè)計(jì)內(nèi)容不符的問題，如果位置十分關(guān)鍵可能會(huì)導(dǎo)致設(shè)計(jì)變更，但基于可視化的設(shè)計(jì)直接找準(zhǔn)加強(qiáng)件與連接件位置，減少了其它不確定因素的影響。

三、結(jié)束語

綜上所述，BIM技術(shù)是信息技術(shù)、數(shù)字技術(shù)等一系列先進(jìn)技術(shù)綜合誕生的技術(shù)成果，其應(yīng)用價(jià)值高、應(yīng)用前景廣闊，隨著建筑行業(yè)發(fā)展水平的提升，BIM技術(shù)在建筑領(lǐng)域的應(yīng)用將越來越深刻，其可以貫穿于建筑規(guī)劃到建筑拆除的始終，實(shí)現(xiàn)建筑的高質(zhì)量運(yùn)營(yíng)。而建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)作為基礎(chǔ)建設(shè)環(huán)節(jié)，通過BIM技術(shù)可以提升其設(shè)計(jì)的科學(xué)性、準(zhǔn)確性，為實(shí)現(xiàn)高品質(zhì)的建筑產(chǎn)品奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。