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

趙永偉

[摘要]文章就BIM技術(shù)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的應(yīng)用進(jìn)行討論，對BIM技術(shù)進(jìn)行詳細(xì)的了解，并對該項技術(shù)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的具體應(yīng)用進(jìn)行探討和描述，意在提升建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計對BIM技術(shù)的應(yīng)用水平，使工程設(shè)計質(zhì)量得到進(jìn)一步的提升。

[關(guān)鍵詞]建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計;BIM技術(shù);應(yīng)用

文章編號：2095-4085（2019）06-0122-02

隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，BIM技術(shù)在我國得到了廣泛的應(yīng)用，特別是在建筑領(lǐng)域當(dāng)中，應(yīng)用BIM技術(shù)能夠在建筑工程各參建部門之間實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享，并進(jìn)行可視化的模型構(gòu)建，便于各部門發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)設(shè)計中的不足，進(jìn)行及時的修改，對建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計質(zhì)量的提升具有非常重要的意義，因此，有必要針對BIM技術(shù)的具體應(yīng)用進(jìn)行深入的研究。

1淺析BIM技術(shù)

1.1BIM技術(shù)的相關(guān)概念

所謂的BIM技術(shù)，其實就是通過提煉相關(guān)設(shè)計數(shù)據(jù)，結(jié)合建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計進(jìn)行可視化模型構(gòu)建，實現(xiàn)建筑物實時設(shè)計的一種現(xiàn)代技術(shù)。應(yīng)用該項技術(shù)，能夠幫助項目部更好地進(jìn)行工程施工建設(shè)和運營管理。并且在該項技術(shù)可視化特征的支持下，不僅能夠幫助建筑企業(yè)提升設(shè)計水平，還能推動其成本控制目標(biāo)的實現(xiàn)，使其獲得更多的經(jīng)濟效益，對于建筑行業(yè)的發(fā)展而言具有至關(guān)重要的作用[1]。

1.2BIM技術(shù)的主要功能

BIM技術(shù)本身具有功能強大的特點，其中最為典型的功能就是讓圖紙的設(shè)計和修改都能在可視化的情況下進(jìn)行，通過BIM技術(shù)能夠?qū)Ａ吭O(shè)計數(shù)據(jù)進(jìn)行收集，并通過加工形成建筑圖紙，其中包含的設(shè)計信息非常全面，只需要對相應(yīng)的條件進(jìn)行修改，就能夠在圖紙上實現(xiàn)智能化修改。由BIM技術(shù)完成繪制的圖紙，通常是在建筑模型的基礎(chǔ)上實現(xiàn)的，因此，如果發(fā)現(xiàn)其中存在問題，只需要有針對性的進(jìn)行修改，即可完成各項參數(shù)的調(diào)整和更正，這樣能夠避免參數(shù)不正確造成圖紙的反復(fù)修改，而在傳統(tǒng)形式的工程圖紙的設(shè)計和修改當(dāng)中，往往需要設(shè)計人員消耗大量的時間成本進(jìn)行圖紙更正，但應(yīng)用BIM技術(shù)，能夠有效減少設(shè)計人員在時間和精力方面的消耗，使其能夠有更多精力進(jìn)行重點環(huán)節(jié)的設(shè)計，有效提升工程設(shè)計的質(zhì)量。

此外，BIM技術(shù)還具備信息化功能，因為以BIM技術(shù)為基礎(chǔ)進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計，需要通過數(shù)據(jù)采集進(jìn)行數(shù)字化模型的構(gòu)建，所以在這個模型當(dāng)中含有大量的信息。可以將其作為信息數(shù)據(jù)庫對相關(guān)建設(shè)及監(jiān)管信息進(jìn)行儲存，并確保各項數(shù)據(jù)間的關(guān)聯(lián)性。如果想要對建筑施工中的某一時間段或某個部位的相關(guān)信息加以了解，只需要對相關(guān)部位進(jìn)行點擊，即可實現(xiàn)信息的有效獲取，避免了各單位之間缺乏溝通導(dǎo)致工程施工存在誤差的問題，使結(jié)構(gòu)設(shè)計能夠具有更高的實用效果[2]。

2建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中BIM技術(shù)的具體應(yīng)用

2.1實體模型建設(shè)方面

借助BIM技術(shù)能夠運用三維模型的方式在設(shè)計圖當(dāng)中對工程實體構(gòu)件進(jìn)行標(biāo)示，而這種表現(xiàn)方式應(yīng)用CAD技術(shù)是很難實現(xiàn)的，BIM技術(shù)與CAD技術(shù)之間能夠進(jìn)行有效的銜接，工作人員能夠從中了解到構(gòu)件之間的聯(lián)系，并將其中存在的問題及時發(fā)現(xiàn)，而且通過可視化功能，相關(guān)人員還可以對建筑結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的動態(tài)變化進(jìn)行實時監(jiān)督，使結(jié)構(gòu)設(shè)計方面的修改工作獲得有效依據(jù)，從而達(dá)到提升設(shè)計方案合理性和實用性的目的，將BIM技術(shù)應(yīng)用在實際工程當(dāng)中，不僅能夠有效減少結(jié)構(gòu)設(shè)計的時間成本，還能達(dá)到節(jié)約工程資金成本的目的[3]。

2.2建筑空間規(guī)劃方面

對于建筑設(shè)計而言，空間規(guī)劃是一項非常關(guān)鍵的內(nèi)容，從建筑完成選址以后，就應(yīng)該對所在區(qū)域的地形條件以及空間情況進(jìn)行具體分析，如果地基部分的地形條件復(fù)雜性較高，則需要對地形結(jié)構(gòu)進(jìn)行具體的分析。應(yīng)用BIM技術(shù)進(jìn)行地形分析工作，能夠完成坡高，坡向以及斜率的分析，可以對建筑物在復(fù)雜地形當(dāng)中的施工可行性進(jìn)行初步的分析，為工程結(jié)構(gòu)設(shè)計奠定基礎(chǔ)，開闊思路。通過GIS建模能夠完成坡度分析工作，對各項參數(shù)進(jìn)行模擬，并可以根據(jù)設(shè)計的具體需求全方位，多角度的進(jìn)行分析和研究，從而生成工程所需的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，使工程設(shè)計工作能夠獲得相應(yīng)的參考依據(jù)。在地形探索工作完成以后，就可以對建筑進(jìn)行空間規(guī)劃設(shè)計，而利用BIM技術(shù)能夠?qū)ㄖ臻g規(guī)劃進(jìn)行可視化分析，并將建筑物以3D立體的形式展現(xiàn)出來，同時，還能對建筑室內(nèi)視野，規(guī)劃可視度以及道路進(jìn)行可視化分析，而該項分析的前提則是建筑模型的構(gòu)建，在建筑模型完成建設(shè)以后，通過BIM技術(shù)進(jìn)行調(diào)試，結(jié)合各項因素進(jìn)行充分考慮，能夠有效提升空間規(guī)劃模型的質(zhì)量[4]。

2.3建筑結(jié)構(gòu)性能分析

眾所周知，對建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計并不是單純的對建筑各部分進(jìn)行排列就能完成的，它需要對建筑當(dāng)中的各項內(nèi)容進(jìn)行有機的組合，以此來保證建筑各部分的相互支持，為了使建筑結(jié)構(gòu)能夠具有較高的抗震性和牢固性，就必須要對建筑結(jié)構(gòu)性能進(jìn)行全面的分析，但這往往需要相關(guān)人員針對各項數(shù)據(jù)進(jìn)行多次的計算，除了要消耗大量時間以外，還很難保證結(jié)構(gòu)分析的準(zhǔn)確性。而通過BIM技術(shù)，可以將建筑信息模型的相關(guān)數(shù)據(jù)導(dǎo)入其中，從而將分析工作快速完成，根據(jù)分析結(jié)果對設(shè)計當(dāng)中的缺陷問題進(jìn)行優(yōu)化，能夠有效提升建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的質(zhì)量。

2.4鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計建模方面

隨著建筑行業(yè)發(fā)展，建筑工程的空間跨度也在不斷擴大，這使得鋼結(jié)構(gòu)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的應(yīng)用越來越多，而鋼結(jié)構(gòu)具有較多的強化件和連接件，且應(yīng)用范圍廣泛，導(dǎo)致鋼結(jié)構(gòu)在設(shè)計方面具有較大的難度，應(yīng)用BIM技術(shù)，不僅能夠?qū)︿摻Y(jié)構(gòu)梁高進(jìn)行準(zhǔn)確的計算，還能以此為根據(jù)對所有連接件進(jìn)行專門的設(shè)計，使鋼結(jié)構(gòu)的連接件能夠?qū)崿F(xiàn)參數(shù)化處理，通過BIM技術(shù)自身的參數(shù)共享功能，能夠?qū)λ柽B接件數(shù)量以及設(shè)置間距進(jìn)行有效的控制，如果需要構(gòu)建新的連接件，不需要設(shè)計人員進(jìn)行重復(fù)設(shè)計，只需要調(diào)整相關(guān)數(shù)據(jù)即可將新連接件的設(shè)計工作完成。同時，以BIM技術(shù)為基礎(chǔ)，設(shè)計人員還可以輕松完成加強件圖紙的繪制工作，使工程需要得到有效的滿足。除此之外，在對鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行施工的過程中，運用BIM技術(shù)可以簡化相關(guān)技術(shù)人員的工作，而且設(shè)計人員根據(jù)加強件大樣圖就可以對其設(shè)置位置加以確定，能夠避免在鋼結(jié)構(gòu)當(dāng)中產(chǎn)生薄弱環(huán)節(jié)，有效提升了整體結(jié)構(gòu)的安全性。

3結(jié)語

綜上所述，在對建筑工程進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計的過程中，應(yīng)用BIM技術(shù)，能夠使其設(shè)計的合理性得到很大的提升，對工程整體質(zhì)量的提高具有積極的作用，因此，相關(guān)設(shè)計人員在實際工作當(dāng)中，一定要認(rèn)識到BIM技術(shù)的重要作用，并將其應(yīng)用到建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的各個環(huán)節(jié)當(dāng)中，通過BIM技術(shù)各項功能的有效應(yīng)用，使建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的質(zhì)量得到進(jìn)一步的提升，從而為建筑工程施工的有序開展提供保障。

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[4]翟越，李楠，艾曉芹，等.BIM技術(shù)在建筑施工安全管理中的應(yīng)用研究[J].施工技術(shù)，2015，44（12）：81-83.