關(guān)于建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中BIM技術(shù)的應(yīng)用

曾鳴

摘要：在城市建設(shè)的過程當中，建筑工程是重要的組成部分，可以推動社會經(jīng)濟的快速發(fā)展。建筑工程在建設(shè)的過程中，結(jié)構(gòu)設(shè)計方案是重要的組成部分，為了有效提高施工的質(zhì)量，保障建筑工程的內(nèi)部結(jié)構(gòu)可以得到整體的優(yōu)化和設(shè)計?；诖耍恼峦ㄟ^分析BIM技術(shù)，根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的原則，對BIM技術(shù)的應(yīng)用進行研究，推動BIM技術(shù)的發(fā)展。

關(guān)鍵詞：BIM技術(shù);建筑工程;結(jié)構(gòu)設(shè)計;施工質(zhì)量

引言

目前人們對居住環(huán)境的要求越來越高，建筑行業(yè)快速崛起，建筑工程的結(jié)構(gòu)形式也發(fā)生了很大的變化：建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計已經(jīng)不再是簡單的平面圖紙設(shè)計，而是向著復(fù)雜的立體模型方向前進，并且在不斷地完善和改進。因此，建筑結(jié)構(gòu)在設(shè)計的過程中，通過應(yīng)用BIM技術(shù)可以對各方面的內(nèi)容進行有效整合，提高設(shè)計方案的準確性和科學(xué)性，減少建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計當中的工作量，為建筑工程建設(shè)工作獲取最大化的經(jīng)濟效益。

1BIM技術(shù)相關(guān)理論

1.1BIM技術(shù)概念

BIM技術(shù)是指通過計算機的仿真功能，將建筑信息模型和施工圖紙進行有效的結(jié)合，從而實現(xiàn)對建筑的全面分析，并且可以在一定程度上提高工作效率。在實際的建筑工程中，需要將工程的結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)等相關(guān)的內(nèi)容都考慮進去，這樣才能保證整個建筑的質(zhì)量、安全及功能性。所以說，BIM技術(shù)是一種新型的信息技術(shù)應(yīng)用，它能夠幫助人們更好地了解到建筑的結(jié)構(gòu)、各構(gòu)件的位置關(guān)系等，同時也能為工作人員提供更加準確的參考依據(jù)。

1.2BIM技術(shù)的特征

首先，BIM技術(shù)具有可視化特征。在進行建筑的設(shè)計工作中，可以將建筑結(jié)構(gòu)以緩慢旋轉(zhuǎn)或者移動的形式展現(xiàn)在人們面前，便于技術(shù)人員從更加全面的角度評估建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計效果，從而合理制定建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計方案。同時也能讓設(shè)計者的思路變得清晰，使設(shè)計方案的內(nèi)容也更容易被理解。第二，BIM技術(shù)可進行參數(shù)化設(shè)計，在構(gòu)建建筑信息模型的過程中，各項建筑結(jié)構(gòu)信息模型和建筑物整體設(shè)計方案存儲在相同的BIM系統(tǒng)軟件中，各項建筑結(jié)構(gòu)的參數(shù)信息是相互關(guān)聯(lián)的。并且當設(shè)計參數(shù)發(fā)生改變時，設(shè)計圖紙也會發(fā)生相應(yīng)的變化，這樣技術(shù)人員便可將自身的注意力集中在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中，大大提升了設(shè)計人員的工作效率。第三，BIM技術(shù)可進行協(xié)同設(shè)計。協(xié)同設(shè)計將建筑物的結(jié)構(gòu)、電氣、暖通等專業(yè)信息共享到相同的平臺上，不同專業(yè)的設(shè)計人員共同商討設(shè)計方案，同時支持各專業(yè)信息模型進行碰撞檢查。協(xié)同設(shè)計在一定程度上提高了建筑結(jié)構(gòu)和建筑設(shè)備之間的協(xié)調(diào)性，降低了建設(shè)單位在建筑設(shè)計成本上的支出。BIM技術(shù)主要利用圖1所示技術(shù)。

2建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計基本原則

2.1繪圖準確原則

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計圖紙要準確、全面、清楚地標注設(shè)計結(jié)構(gòu)尺寸數(shù)據(jù)等內(nèi)容。建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計方案內(nèi)容也要基于各種數(shù)據(jù)的準確測定和計算。因為建筑結(jié)構(gòu)是建筑物最關(guān)鍵的承載架構(gòu)，也是建筑框架，所以，在建筑結(jié)構(gòu)圖紙的各種數(shù)據(jù)標注方面，需要根據(jù)建筑力學(xué)、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性等指標進行設(shè)計。

2.2安全性原則

保證建筑結(jié)構(gòu)在施工或使用過程中具有承受可能產(chǎn)生外加變形、各種荷載、約束變形的能力，在火災(zāi)、地震、撞擊等意外事件發(fā)生后，仍能保證建筑整體的可靠性和穩(wěn)定性，不會出現(xiàn)倒塌等情況。

2.3適用性原則

建筑結(jié)構(gòu)要滿足預(yù)定的各項要求，在正常使用中不會產(chǎn)生安全問題。設(shè)計人員應(yīng)根據(jù)建設(shè)要求，確定建筑結(jié)構(gòu)各部分的參數(shù)，在后期不會出現(xiàn)裂縫寬度、變形等影響建筑應(yīng)用的問題，提高建筑整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。

3BIM技術(shù)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計方案中的應(yīng)用

3.1前期設(shè)計

前期設(shè)計整體過程中主要是為了對建筑工程的實際情況有更加細致的了解，針對具體的情況可以更好地開展后期的結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)劃工作，確保方案的合理性和準確性。建筑結(jié)構(gòu)在前期設(shè)計的過程中，通過應(yīng)用BIM技術(shù)可以對設(shè)計的內(nèi)容進行優(yōu)化，設(shè)計出最佳的施工方案，引進比較先進的施工技術(shù)。通過了解真實的實際參數(shù)，可以對整體的效果進行真實模擬，從而有效避免設(shè)計方案當中存在不合理的內(nèi)容。在設(shè)計最初時期，可以對整體的方案進行審核，發(fā)現(xiàn)不合理的設(shè)計點，可以進行及時的調(diào)整，避免在后期施工的過程中出現(xiàn)問題。建筑結(jié)構(gòu)在整體設(shè)計的過程中，通過應(yīng)用BIM技術(shù)可以了解施工現(xiàn)場的相關(guān)情況，對施工整體的成本有大致的了解，展開綜合性的仿真模式，使得建筑工程在整體開展的過程中，可以按照預(yù)期的設(shè)定完成任務(wù)，獲取最大化的經(jīng)濟效益。

3.2中期設(shè)計

中期設(shè)計工作整體開展的過程中，主要是對建筑結(jié)構(gòu)的一些細節(jié)進行優(yōu)化調(diào)整，針對鋼結(jié)構(gòu)進行仿真模擬，結(jié)合施工的實際情況，對結(jié)構(gòu)性能和關(guān)聯(lián)性涉及的內(nèi)容進行優(yōu)化和調(diào)整。

3.2.1鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計

在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計當中，鋼結(jié)構(gòu)是重要的組成內(nèi)容形式，是設(shè)計工作當中難度比較高的組成部分。建筑結(jié)構(gòu)在整體設(shè)計的過程中，將BIM技術(shù)應(yīng)用在其中，可以對梁柱的連接方式進行明確。構(gòu)建更加科學(xué)化的數(shù)據(jù)庫，可以對其中的內(nèi)容進行模擬，有效保證結(jié)構(gòu)設(shè)計方案的準確性和科學(xué)性。

3.2.2結(jié)構(gòu)性能設(shè)計

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計工作的整體開展的過程中，需要對整體的建筑框架進行明確，了解建筑工程的各方面性能，比如說保溫性和抗震性。建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計通過應(yīng)用BIM技術(shù)，可以進一步了解建筑工程的性質(zhì)和相關(guān)材料的等級，對建筑工程涉及的內(nèi)容進行全面的了解。通過BIM軟件可以對建筑的各方面性能進行全面的分析，找出設(shè)計方案當中存在的問題，及時對問題進行解決，有效提高建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計方案的質(zhì)量。

3.2.3關(guān)聯(lián)性結(jié)構(gòu)分析

建筑結(jié)構(gòu)在整體設(shè)計的過程中，要注重每一個項目之間的關(guān)聯(lián)性，通過應(yīng)用BIM技術(shù)，可以對建筑結(jié)構(gòu)進行仿真模擬，以便于了解施工環(huán)節(jié)的相關(guān)聯(lián)系。建筑工程在整體設(shè)計的過程中，需要明確洞口和墻體的位置、明確洞口和墻體之間的關(guān)系。

3.3最終設(shè)計

建筑結(jié)構(gòu)在整體設(shè)計的過程中，需要對每一個環(huán)節(jié)進行審核與檢查，以便于及時找到設(shè)計方案中存在的不合理的位置，及時對問題進行整改。BIM技術(shù)在整體應(yīng)用的過程中，應(yīng)對各種參數(shù)進行整合，最終形成數(shù)據(jù)庫。BIM技術(shù)在具體應(yīng)用的過程中，應(yīng)站在系統(tǒng)性的角度，針對一些比較隱蔽的項目進行綜合性的分析，有效保證施工質(zhì)量。

結(jié)語：BIM技術(shù)的應(yīng)用能夠促進傳統(tǒng)的平面圖紙的繪制與修改，使其具有更強大的可視性，為以后的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計提供更多的參考依據(jù)，它能夠?qū)ㄖこ痰馁|(zhì)量和進度進行有效的控制與管理。BIM技術(shù)的應(yīng)用可以對建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計進行全面的數(shù)據(jù)分析，并且在建筑施工過程中的各個方面都有很好的監(jiān)控作用，同時還能為建筑的設(shè)計提供更多的參考依據(jù)，從而提高了工作的效率和效果。

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