淺析鋼結(jié)構(gòu)工程中BIM的應(yīng)用

摘?要：隨著21世紀(jì)建筑科學(xué)的不斷發(fā)展，建設(shè)項(xiàng)目的相關(guān)管理軟件也廣泛應(yīng)用于各類建設(shè)項(xiàng)目中，為建設(shè)項(xiàng)目的順利發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。同時(shí)，也提高了企業(yè)的專業(yè)技術(shù)和工作效率。但目前大多數(shù)的軟件是相互獨(dú)立的，它們之間的信息傳遞必須經(jīng)過許多程序來轉(zhuǎn)換。因此，如何推進(jìn)建筑業(yè)的信息化管理仍然是當(dāng)前我們需要考慮的重要問題。鋼結(jié)構(gòu)作為建筑業(yè)的重要結(jié)構(gòu)之一，對(duì)各種軟件的應(yīng)用也有很大的需求。鋼結(jié)構(gòu)具有其他材料所不具備的許多優(yōu)點(diǎn)，在橋梁建設(shè)和大型公共設(shè)施建設(shè)中得到了廣泛的應(yīng)用。但目前鋼結(jié)構(gòu)的科學(xué)應(yīng)用研究成果不多，文章就如何加強(qiáng)Bim在鋼結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用策略進(jìn)行了詳細(xì)的分析，對(duì)鋼結(jié)構(gòu)的應(yīng)用具有重要意義。

關(guān)鍵詞：鋼結(jié)構(gòu)工程;BIM;應(yīng)用

一、 BIM在鋼結(jié)構(gòu)工程中的應(yīng)用現(xiàn)狀

BIM軟件是工程項(xiàng)目中用于結(jié)構(gòu)和建筑空間信息分析和設(shè)計(jì)的軟件。首先，結(jié)構(gòu)工程師可以利用BIM軟件對(duì)工程的相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，其次，根據(jù)分析結(jié)果對(duì)鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)整，最后將分析結(jié)果反饋給BIM軟件。LEED軟件用于評(píng)價(jià)建設(shè)項(xiàng)目的綠色指標(biāo)，主要通過這種評(píng)價(jià)來減少項(xiàng)目環(huán)境的負(fù)面影響。隨著國家環(huán)保意識(shí)的不斷提高，建筑業(yè)對(duì)綠色環(huán)保的要求也越來越高。因此，必須利用綠色建筑評(píng)價(jià)軟件對(duì)建筑環(huán)境保護(hù)進(jìn)行設(shè)計(jì)和分析，而BIM軟件能更好地完成這些功能。

同時(shí)，BIM軟件在大跨度橋梁鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中經(jīng)常使用。傳統(tǒng)的二維圖是各橋梁設(shè)計(jì)單元的主要設(shè)計(jì)圖。通過BIM軟件的推廣應(yīng)用，三維模型已逐漸取代二維繪圖模型。通過復(fù)雜的造型設(shè)計(jì)和優(yōu)化計(jì)算，將傳統(tǒng)的二維圖紙轉(zhuǎn)化為三維可視化模型類型。在這個(gè)過程中，第一，定義構(gòu)件的主要屬性，主要包括構(gòu)件號(hào)前綴、名稱、截面輪廓、材質(zhì)、等級(jí)（顏色）等主要屬性;第二，構(gòu)件單元?jiǎng)澐郑渲袠?gòu)件的各個(gè)部分按主次順序“焊接”形成構(gòu)件，最終形成整體模型。在BIM設(shè)計(jì)中，工藝細(xì)節(jié)（零件圖、組件圖、布局圖等）是基于三維模型生成的。圖紙中的零件號(hào)、材料信息和數(shù)量信息與建模過程中輸入的信息一致。

二、 BIM技術(shù)在鋼結(jié)構(gòu)工程中的應(yīng)用

我國目前的鋼結(jié)構(gòu)工程設(shè)計(jì)、施工技術(shù)正逐步走向成熟，鋼結(jié)構(gòu)工程的應(yīng)用范圍正在逐步擴(kuò)大，工程建設(shè)對(duì)鋼結(jié)構(gòu)工程的功能要求也將逐步變得更加復(fù)雜。隨著國內(nèi)建筑規(guī)模的逐步擴(kuò)大，結(jié)構(gòu)的整體形式越來越復(fù)雜，給工程的安裝和管理帶來了一定的困難。另外，在鋼構(gòu)件的生產(chǎn)和連接過程中，由于相關(guān)部門在施工設(shè)計(jì)中缺乏及時(shí)、充分的溝通，實(shí)際構(gòu)件不能滿足工程需要，需要花費(fèi)額外的時(shí)間和精力進(jìn)行重新設(shè)計(jì)。為了使設(shè)計(jì)方案與圖紙信息一致，工作人員應(yīng)全面核對(duì)圖紙中的相應(yīng)信息，這可能導(dǎo)致工程任務(wù)的增加。BIM技術(shù)的應(yīng)用，以其數(shù)據(jù)檢測(cè)和信息共享功能，極大地促進(jìn)了工程效率的全面提高，完善了工程建設(shè)項(xiàng)目管理模式。

（一）以BIM技術(shù)進(jìn)行快速建模

在鋼構(gòu)件數(shù)據(jù)庫中，存儲(chǔ)了鋼構(gòu)件所用材料、截面選擇形式、位置和構(gòu)件加工。BIM技術(shù)的應(yīng)用可以幫助技術(shù)人員構(gòu)建三維模型，提供構(gòu)件組合供人員參考，方便相關(guān)構(gòu)件的施工和安裝，并提供項(xiàng)目計(jì)劃的施工體系，為后期管理提供可靠的信息，促進(jìn)項(xiàng)目管理的成長效率。

（二）細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)及軟件自動(dòng)成圖

通過該技術(shù)的應(yīng)用，技術(shù)人員可以利用系統(tǒng)中的圖紙管理器，對(duì)施工圖的類型、用途和功能進(jìn)行有效的分類，方便繪圖人員對(duì)整個(gè)工程的圖紙和文件進(jìn)行管理，為繪圖人員節(jié)省了更多的繪圖時(shí)間，提高了繪圖的準(zhǔn)確性。另外，可以根據(jù)軟件預(yù)置的節(jié)點(diǎn)大小進(jìn)行節(jié)點(diǎn)組裝，保證節(jié)點(diǎn)能夠按照軟件的技術(shù)要求進(jìn)行連續(xù)處理，保證滿足工程建設(shè)的實(shí)際需要。

（三）以三維模型來做整體分析

該技術(shù)的應(yīng)用可以將合適的外荷載施加到三維模型中，進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)的應(yīng)力試驗(yàn)。通過軟件分析的相關(guān)數(shù)據(jù)，可以進(jìn)行相應(yīng)的圖文結(jié)構(gòu)輸出，為技術(shù)人員判斷建筑結(jié)構(gòu)是否合理提供實(shí)驗(yàn)依據(jù)。此外，還有許多類型的BIM軟件。不同類型軟件的應(yīng)用可以幫助技術(shù)人員實(shí)現(xiàn)對(duì)輸出結(jié)果的多層次面對(duì)面分析。通過對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)和結(jié)果的反復(fù)驗(yàn)證，可以有效地判斷相關(guān)鋼構(gòu)件的精度。

（四）進(jìn)行碰撞試驗(yàn)的科學(xué)檢測(cè)

在鋼結(jié)構(gòu)工程中，節(jié)點(diǎn)復(fù)雜多樣是一大特點(diǎn)。在實(shí)際施工中，受施工工藝的影響，有一定概率發(fā)生接頭部位碰撞、混凝土與管道重疊碰撞的現(xiàn)象。BIM技術(shù)的應(yīng)用可以幫助技術(shù)人員利用軟件進(jìn)行模型碰撞檢測(cè)實(shí)驗(yàn)。在施工開始前，工程設(shè)計(jì)中的整體節(jié)點(diǎn)和結(jié)構(gòu)安裝將更加合理、科學(xué)地進(jìn)行實(shí)踐和布置，節(jié)點(diǎn)和結(jié)構(gòu)的合理性可以通過軟件內(nèi)置的模擬實(shí)驗(yàn)段進(jìn)行檢測(cè)，這樣可以充分降低實(shí)際施工中各構(gòu)件的碰撞概率，促進(jìn)整體安裝施工效率的提高。

三、 結(jié)語

隨著鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)的發(fā)展，BIM技術(shù)已逐漸發(fā)展成為鋼結(jié)構(gòu)行業(yè)必備的技能之一。BIM技術(shù)可以在建模繪圖、結(jié)構(gòu)碰撞檢測(cè)、力學(xué)分析等方面節(jié)省人力，為企業(yè)減少經(jīng)濟(jì)損失，降低施工風(fēng)險(xiǎn)，并可推廣到生產(chǎn)管理、進(jìn)度管理等方面。BIM技術(shù)不僅提高了效率，而且在一定程度上優(yōu)化了管理效率和管理流程，實(shí)現(xiàn)了精細(xì)化管理。

BIM技術(shù)帶給我們的不僅是高效的鋼結(jié)構(gòu)深化技術(shù)手段，更為建設(shè)管理提供了一條新思路。

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作者簡介：李默茹，遼寧省鞍山市。