解析BIM技術(shù)在建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

范娟

摘 要 隨著我國信息技術(shù)的不斷發(fā)展，各行業(yè)的發(fā)展都離不開相應(yīng)的信息技術(shù)支持，在建筑行業(yè)中BIM技術(shù)就是新的信息技術(shù)的集中體現(xiàn)，各行業(yè)在實(shí)際工作中應(yīng)用信息技術(shù)所帶來的改變和進(jìn)步都體現(xiàn)在工作效率和工作質(zhì)量上，在建筑行業(yè)的BIM技術(shù)應(yīng)用中，我們也能夠從工作效率和工作質(zhì)量上看到其相較于傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方式帶來的改善作用，BIM的相關(guān)技術(shù)特性決定了其在建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中，能夠更加清晰明確各設(shè)計(jì)步驟的相關(guān)情況，對于工作效率和工作質(zhì)量的提升具有很強(qiáng)的現(xiàn)實(shí)作用。

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

1BIM技術(shù)概述

BIM技術(shù)也稱建筑信息模型，它是一種應(yīng)用于建筑工程設(shè)計(jì)中的數(shù)據(jù)化工具，相較于以前使用的CAD技術(shù)，BIM在技術(shù)特性上有著無法比擬的優(yōu)越性，首先是其三維模型能力所帶來的可視性。傳統(tǒng)的CAD只能在建筑工程設(shè)計(jì)過程中提供二維平面圖形，在應(yīng)用于工程設(shè)計(jì)圖時具有很好的繪制展示作用，但是其對于工程設(shè)計(jì)整體的展示性并不高，僅局限于二維的平面展示，其中涵蓋的信息不可能形成直觀的立體模型，而BIM技術(shù)其本身的主要技術(shù)特性就是進(jìn)行立體的三維模型建立，它能夠全面展示工程設(shè)計(jì)整體的立體情況，并且其在數(shù)據(jù)共享以及建筑設(shè)計(jì)各系統(tǒng)的信息整合能力上具有相當(dāng)出色的表現(xiàn)，相較于CAD技術(shù)，BIM技術(shù)能夠在量化各種建筑設(shè)計(jì)信息的情況下，對工程設(shè)計(jì)整體進(jìn)行指導(dǎo)平衡，由于利用了網(wǎng)絡(luò)信息化技術(shù)，其在信息共享和信息交融方面有著更好的技術(shù)性能，能夠讓不同設(shè)計(jì)方向的各設(shè)計(jì)人員以及設(shè)計(jì)部門更為清楚地了解對方的設(shè)計(jì)思路以及設(shè)計(jì)理念，能夠讓工程整體設(shè)計(jì)具有更好地互通性和兼容性，使工程設(shè)計(jì)過程更為和諧，減少設(shè)計(jì)沖突，同時其三維模型中還能夠整合更多數(shù)據(jù)信息將三維模型進(jìn)一步升級，在這樣的情況下，我們可以利用BIM技術(shù)，對工程施工時效以及工程成本等進(jìn)行有效的分析，進(jìn)一步提升了工程設(shè)計(jì)的全面性和設(shè)計(jì)質(zhì)量?？梢哉fBIM技術(shù)是當(dāng)前建筑工程設(shè)計(jì)中不可或缺的關(guān)鍵數(shù)據(jù)化工具[1]。

2在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中對BIM技術(shù)的應(yīng)用

2.1 在建筑場地和結(jié)構(gòu)分析中的應(yīng)用

BIM技術(shù)對于建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作來說，具有一定的系統(tǒng)性和科學(xué)性，在設(shè)計(jì)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(jì)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€建筑工程現(xiàn)場的實(shí)際情況深入、全面的模擬出來，并合理地預(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[2]。

2.2 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(jì)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(jì)中就能夠全面的模擬和分析出結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)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(jì)過程中存在的缺陷和不足，以便及時地優(yōu)化和糾正，保證整體的設(shè)計(jì)質(zhì)量。

2.3 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(jì)人員能夠共同完成建筑工程設(shè)計(jì)工作，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)而有效地提高建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的高效性和協(xié)調(diào)性。所有的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)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(jì)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(jì)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)范地處理所有數(shù)據(jù)信息，進(jìn)而有效地實(shí)現(xiàn)信息交流。

2.4 在鋼結(jié)構(gòu)建模中的應(yīng)用

當(dāng)前鋼結(jié)構(gòu)的發(fā)展已然成為大跨度建筑物的核心結(jié)構(gòu)形式，在其構(gòu)建模型時需要面對諸多難點(diǎn)，因?yàn)樵谠O(shè)計(jì)鋼結(jié)構(gòu)時需要涉及梁梁剛接、梁柱連接等多種連接方式，因此在實(shí)際設(shè)計(jì)中需要依據(jù)梁柱的實(shí)際高度，來對各個連接件進(jìn)行設(shè)計(jì)，同時將其參數(shù)化。BIM系統(tǒng)在實(shí)際應(yīng)用中可以通過參數(shù)共享的方式，來對螺栓的間距與數(shù)量進(jìn)行控制，只需要設(shè)計(jì)人員對參數(shù)進(jìn)行適當(dāng)調(diào)節(jié)，便可以形成一些新的連接件，通過事先的勘察與構(gòu)建，來對其加強(qiáng)件與連接件的位置進(jìn)行確定，從而提高建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)效率與質(zhì)量。

2.5 提高結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)參數(shù)的科學(xué)性

運(yùn)用BIM技術(shù)進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，通過BIM相關(guān)技術(shù)能夠?qū)⒃O(shè)計(jì)模型以及相應(yīng)的信息都儲存在BIM數(shù)據(jù)庫當(dāng)中，而且數(shù)據(jù)庫當(dāng)中的所有參數(shù)都具有一定的關(guān)聯(lián)性。在進(jìn)行BIM模型構(gòu)建的過程中，設(shè)計(jì)技術(shù)人員可以利用數(shù)據(jù)庫當(dāng)中的相關(guān)數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)建筑結(jié)構(gòu)，同時，對于不同的參數(shù)，應(yīng)該進(jìn)行相應(yīng)的約束。如此，BIM系統(tǒng)才能及時得到維護(hù)及更新[3]。

3結(jié)束語

在建筑工程項(xiàng)目施工過程中，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的科學(xué)性與合理性將會直接影響到建筑工程的整體質(zhì)量，尤其是對于其使用的安全性會造成一定的影響。BIM技術(shù)作為一種新型技術(shù)逐漸投入到建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的實(shí)踐中，合理控制多種因素，很大程度上提高建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)質(zhì)量，保證建筑的良好使用性能和推動建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的可持續(xù)發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1] 周莉華.建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的安全隱患及提升對策簡述[J].建材與裝飾，2017，（50）：89-90.

[2] 符冰冰.建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中常見問題與解決措施分析[J].智能城市，2017，（11）：85.

[3] 喬棟.土木工程建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的問題初探[J].現(xiàn)代工業(yè)經(jīng)濟(jì)和信息化，2016，（15）：32-33，36.