BIM技術(shù)在地鐵車站結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用研究

郭禹桐

錦州鐵道勘察設(shè)計(jì)院有限公司 遼寧錦州 121000

BIM技術(shù)是目前建筑業(yè)較為常見的一種“首選技術(shù)”，是以三維模型為主要載體，結(jié)合建筑模型和信息的數(shù)據(jù)庫。隨著人們生活質(zhì)量的提高，對(duì)地鐵的需求也越來越大。然而，很多地鐵車站結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)都處于傳統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，在一定程度上阻礙了人們的“現(xiàn)代化”需求和使用。

1 BIM的特點(diǎn)

1.1 三維可視化

傳統(tǒng)的工程制圖是二維的，但它表達(dá)的是三維空間實(shí)體。它需要閱讀的人根據(jù)繪畫規(guī)則閱讀圖片。三維實(shí)體越復(fù)雜，翻譯越困難，就越容易出錯(cuò)。例如，造型復(fù)雜、鋼筋密集的立柱，畫圖和讀圖都比較麻煩。在翻譯過程中，鋼筋的尺寸和數(shù)量難以準(zhǔn)確對(duì)應(yīng)三維實(shí)體，在施工過程中容易出錯(cuò)。3D視圖可以顯示組件的所有角度，即使內(nèi)部細(xì)節(jié)（如鋼筋信息）可以通過調(diào)整顯示方法來顯示，避免在翻譯過程中出現(xiàn)遺漏和錯(cuò)誤，實(shí)現(xiàn)所見即所得。

1.2 協(xié)調(diào)性

BIM技術(shù)可以適當(dāng)?shù)奶砑踊騽h除或修改建筑模型的信息，使模型數(shù)據(jù)更符合實(shí)際情況。換句話說，BIM技術(shù)建模可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的實(shí)施更新，并與實(shí)際情況有一定的協(xié)調(diào)。此外，BIM技術(shù)還可以用于檢查各種任務(wù)，確保施工的穩(wěn)定性和協(xié)調(diào)性，幫助員工及時(shí)發(fā)現(xiàn)建筑設(shè)計(jì)中的問題，確保施工的順利進(jìn)行。

1.3 模擬性

BIM可以模擬假設(shè)的狀態(tài)和預(yù)想的組織秩序。例如，在施工組織設(shè)計(jì)中，BIM可以模擬不同塔機(jī)布置方案的空間運(yùn)行效率和有效覆蓋范圍的比較。

1.4 輸出性

BIM可以全面高效地輸出信息。它不僅可以按照傳統(tǒng)的二維輸出模式自動(dòng)繪圖，還可以通過圖片和視頻直觀地模擬組件的空間形狀和組合連接過程。

2 BIM技術(shù)在地鐵車站結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

2.1 車站結(jié)構(gòu)建模

BIM技術(shù)在地下結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用主要是利用RevitStructure2012建立地鐵車站BIM三維模型。在地鐵車站建模中，工程模型主要由建筑相關(guān)專業(yè)人員設(shè)計(jì)，主要依靠Revit軟件作為載體。該軟件包包括三個(gè)模塊：Mep、Archi-tecture以及Structure。通過以上幾個(gè)模塊，對(duì)于建筑設(shè)備和結(jié)構(gòu)模型的綜合分析具有很大的優(yōu)勢(shì)。在建模過程中，體系結(jié)構(gòu)軟件可以為構(gòu)建后模型的設(shè)計(jì)提供依據(jù)，便于對(duì)相關(guān)模型數(shù)據(jù)進(jìn)行全面可控性管理?？蓪?duì)建筑裝修及五金設(shè)備設(shè)施進(jìn)行管理和管理。Revit本身的軟件組件族較少，不能完全滿足車站結(jié)構(gòu)的建模需求。因此，在應(yīng)用Revit軟件實(shí)現(xiàn)車站結(jié)構(gòu)建模時(shí)，需要?jiǎng)?chuàng)建所需的構(gòu)件族，并應(yīng)用基于中國(guó)用戶定制的結(jié)構(gòu)分析默認(rèn)CHNCHS。Rte項(xiàng)目模板文件創(chuàng)建一個(gè)新項(xiàng)目，最后使用創(chuàng)建的家庭文件和系統(tǒng)家庭文件建立站點(diǎn)平臺(tái)區(qū)域的三維模型。Revit軟件在重新構(gòu)建結(jié)構(gòu)家族的三維模型時(shí)，會(huì)同時(shí)創(chuàng)建一個(gè)用于結(jié)構(gòu)分析的三維分析模型，雙擊項(xiàng)目瀏覽器的分析模型即可查看。

2.2 結(jié)構(gòu)分析

建模軟件通過對(duì)支撐、物理模型和分析模型進(jìn)行一致性和碰撞校核，完成BIM模型的建立。準(zhǔn)確的實(shí)現(xiàn)方法是于BIM模型完工之后，采用Revitextensions把模型發(fā)送給機(jī)器人結(jié)構(gòu)分析專業(yè)人員；于傳送模型的過程之中，也敏捷設(shè)立了基本上選項(xiàng)與附加選項(xiàng)，重要包含桿端脫扣、軸重工況、材料與模型轉(zhuǎn)化等一系列內(nèi)容；于嚴(yán)格執(zhí)行上述兩項(xiàng)手動(dòng)之后，獲得了地鐵車站機(jī)器人結(jié)構(gòu)分析模型。于展開結(jié)構(gòu)分析工作時(shí)，因?yàn)闄C(jī)器人和Revit具備不錯(cuò)的兼容性，假如以此Revit為載體來表述模型材料、載荷混合、軸承限制、承托等各項(xiàng)指標(biāo)，機(jī)器人可辨識(shí)并且采用這些指標(biāo)，并且保存舊有設(shè)立。非常糟糕。除此之外，機(jī)器人結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢(shì)取決于它可把反饋分析結(jié)果第一時(shí)間回饋給Revit，進(jìn)而構(gòu)建各種結(jié)構(gòu)信息的雙向貫通。

2.3 生成施工明細(xì)表

地鐵車站的建設(shè)是一個(gè)十分小的工程，傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法已絕不能符合其轉(zhuǎn)型的需要。地鐵施工之中會(huì)造成越來越余的數(shù)據(jù)參數(shù)信息，BIM技術(shù)的使用變化了傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)方法，透過信息可視化迅速分解構(gòu)件列表，作為項(xiàng)目獲取越來越精確的成本估算。比如，于對(duì)于地鐵車站的墻面展開詳盡統(tǒng)計(jì)時(shí)，應(yīng)當(dāng)沒問題。于參數(shù)設(shè)置過程之中，應(yīng)包含體積、功能、型號(hào)、廠家、成本、耐火等級(jí)、采用等內(nèi)容。以期能對(duì)于有關(guān)信息“一覽無余”。

2.4 設(shè)備及管線模型分析

在設(shè)備與管道模型分析之中，需考量土建模型的要求，透過協(xié)作監(jiān)管構(gòu)建結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)行駛。建立模型的起始價(jià),有適當(dāng)考量管道的初步設(shè)計(jì)需求與專業(yè)立即,強(qiáng)化下游管道的分析,綜合較保存保證金以及相關(guān)參數(shù)全面提高利用率模型的合理性。除此之外，設(shè)計(jì)師需強(qiáng)化對(duì)于上游專業(yè)預(yù)約條件的理性分析，提早了解方案與否合理。依據(jù)協(xié)作操作方法，以此BIM技術(shù)作為平臺(tái)展開設(shè)計(jì)架設(shè)，立即提升施工方和業(yè)主間的溝通效率。

2.5 應(yīng)用效果分析

應(yīng)用BIM技術(shù)，BIM建模手段可精確地團(tuán)體與管理地鐵項(xiàng)目的施工與保障。透過模擬漫游的方式，可檢驗(yàn)設(shè)計(jì)問題，改進(jìn)施工設(shè)計(jì)方案，作為先前工程獲取參考建議。透過BIM技術(shù)和其他信息技術(shù)的融合，可修改建筑結(jié)構(gòu)使用、原產(chǎn)信息管理等工程流程，對(duì)于提升交通選擇與設(shè)計(jì)的效率有非常小的幫助。透過BIM軟件，可構(gòu)建高效貫通，提升設(shè)計(jì)效率。于地鐵車站結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)之中，推展與應(yīng)用BIM技術(shù)必需強(qiáng)化人員培訓(xùn)，作為企業(yè)獲取越來越余的便捷，節(jié)省設(shè)計(jì)與施工成本。

綜上所述，依據(jù)地鐵車站的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求，靈活運(yùn)用BIM技術(shù)可提升地鐵車站項(xiàng)目的質(zhì)量與施工效率。充分發(fā)揮BIM技術(shù)于建模工作之中的優(yōu)勢(shì)，嚴(yán)格控制施工過程，增加工程漏洞，獲得不錯(cuò)的地鐵車站結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化效果。