BIM技術(shù)在現(xiàn)代建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用分析

劉力行

安徽實(shí)華工程技術(shù)股份有限公司 安徽 合肥 230000

引言

現(xiàn)如今，人們的生活水平和幸福指數(shù)的提高，人們對于其生活標(biāo)準(zhǔn)也逐漸提升。相關(guān)建筑單位為了能夠滿足人們對于建筑結(jié)構(gòu)的需求，對結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)一直在不斷地創(chuàng)新與發(fā)展。在這個(gè)信息時(shí)代背景下，BIM技術(shù)得到了迅速發(fā)展，相關(guān)技術(shù)人員通過應(yīng)用BIM技術(shù)，建立建筑模型模擬，從而選擇出最適合的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案。

1 BIM技術(shù)的內(nèi)涵

所謂BIM技術(shù)，其本質(zhì)是一個(gè)軟件系統(tǒng)，但是其功能是多樣化，應(yīng)用在不同行業(yè)當(dāng)中，其作用也是不同的。在現(xiàn)代建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過程中，BIM技術(shù)可以將整個(gè)的施工工程，利用三維數(shù)字技術(shù)建造模型的方式，將其施工規(guī)模轉(zhuǎn)化成一個(gè)減小的三維數(shù)字模型，從而幫助設(shè)計(jì)者進(jìn)行觀察與分析，能夠讓設(shè)計(jì)者認(rèn)真觀察到施工現(xiàn)場的每個(gè)細(xì)節(jié)，從而保證施工人員能夠正確有序的施工，提升整個(gè)工程的施工質(zhì)量。但是為了保證BIM技術(shù)的正確應(yīng)用以及建立模型的準(zhǔn)確性，BIM技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用的過程中，需要與各個(gè)建筑部門的工程信息數(shù)據(jù)庫時(shí)刻保持著緊密地聯(lián)系，從而能夠讓建筑工程的每個(gè)環(huán)節(jié)都能在模型當(dāng)中準(zhǔn)確體現(xiàn)出來，讓整個(gè)工程更加細(xì)化和精準(zhǔn)。

BIM技術(shù)的組成主要分為兩部分，第一部分將信息進(jìn)行準(zhǔn)確融合，從而形成科學(xué)化、精準(zhǔn)化的建立模型技術(shù)。具體指的就是將各種復(fù)雜多樣的圖形數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為簡單的數(shù)學(xué)數(shù)據(jù)，這樣使用者可以根據(jù)建立模型的參數(shù)等變量對其圖形取向進(jìn)行觀察分析以及計(jì)算。但是BIM技術(shù)對于數(shù)據(jù)的整合過程中，要求其整合數(shù)據(jù)必須是完整的，甚至數(shù)據(jù)里面還要包括建筑工程組成構(gòu)件的性能作用，以及建筑的必要性、對于建筑工程的需求標(biāo)準(zhǔn)等等。但是通過BIM技術(shù)可以將這些數(shù)據(jù)相聯(lián)系起來，從而成為一個(gè)巨大完善的信息系統(tǒng)。BIM技術(shù)另一特點(diǎn)就是每個(gè)信息都是緊密聯(lián)系相互依存的。具體來說就是，整體數(shù)據(jù)會跟隨著。單個(gè)建筑構(gòu)件的數(shù)據(jù)變化而變化。因此在一定程度，我們可以認(rèn)為由于BIM技術(shù)建立的數(shù)據(jù)模型的相連性，使得其數(shù)據(jù)的各個(gè)環(huán)節(jié)都是緊密相關(guān)，有效地促進(jìn)了施工過程精致細(xì)化的管理。相比較二維作圖軟件來說，BIM技術(shù)的最大的優(yōu)勢就是能夠?qū)⒐こ讨忻總€(gè)環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)緊密聯(lián)系在一起，使得每個(gè)環(huán)節(jié)都能夠有序開展，并且BIM技術(shù)建立的數(shù)據(jù)模型更加清晰準(zhǔn)確，哪怕是一個(gè)細(xì)小的數(shù)據(jù)發(fā)生變化，其整體布局的改變相關(guān)技術(shù)人員都可以清晰準(zhǔn)確地觀察到，因此在其實(shí)際當(dāng)中，更加真實(shí)和高效[1]。

2 建筑結(jié)構(gòu)BIM應(yīng)用

現(xiàn)如今在大部分的建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)人員多會選擇BIM技術(shù)進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。其原因在于BIM技術(shù)建造的模型更加精準(zhǔn)以及細(xì)化，從而能夠向工作人員展示較為全面的各個(gè)建設(shè)環(huán)節(jié)，從而保證施工有效開展。

2.1 非對稱性關(guān)聯(lián)

BIM技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過程中，是具有非對稱性關(guān)聯(lián)的。具體來說就是在大部分的BIM技術(shù)應(yīng)用的過程中，每兩個(gè)實(shí)體都是相互關(guān)系以及相互關(guān)聯(lián)，大部分情況下其存在的是主從關(guān)系。也就是說，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過程中，設(shè)計(jì)人員可以通過修改主實(shí)體的方式對其相關(guān)聯(lián)的實(shí)體進(jìn)行改變，但是最重要的是其主體的本質(zhì)在修改的過程中并沒有發(fā)生變化。例如建筑結(jié)構(gòu)中的洞口和墻體就是這種主從關(guān)系，在這里墻體實(shí)體處于主體地位，洞口依存與墻體之中，墻體一旦發(fā)生改變，其洞口也會相應(yīng)地發(fā)生變化，更形象一點(diǎn)來說就是，如果設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)的過程中將其墻體進(jìn)行刪除，那么洞口也會跟著刪除掉。但是如果刪除掉洞口，墻體依然是存在不發(fā)生任何變化的。因此這種單向影響，可以稱之為非對稱性關(guān)聯(lián)。

2.2 對稱性關(guān)聯(lián)

BIM技術(shù)應(yīng)用中對稱性關(guān)聯(lián)，通常指的是在BIM技術(shù)的建立的模型兩個(gè)實(shí)體之間存在相互影響的對等關(guān)系。也就是說，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的構(gòu)成中，只要有一方實(shí)體發(fā)生了變化，另一方實(shí)體也會跟著發(fā)生改變。例如建筑工程當(dāng)中的柱子與房梁的關(guān)系，其二者之間是相關(guān)關(guān)聯(lián)、相互影響的。設(shè)計(jì)人員在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過程中，一旦修改了柱實(shí)體，其梁實(shí)體也會發(fā)生相應(yīng)的改變，反正也是一樣。因此這種雙向影響，可以稱之為對稱性相關(guān)聯(lián)[2]。

2.3 BIM技術(shù)在鋼結(jié)構(gòu)建模中的具體應(yīng)用

技術(shù)人員在進(jìn)行建立模型的過程中，最讓人頭疼的就是鋼結(jié)構(gòu)的建模。其主要原因在于其鋼結(jié)構(gòu)屬于跨度較大的建筑物之一，因此如果對其建模的話，需要克服結(jié)構(gòu)連接、加強(qiáng)件能否合理布置的多個(gè)難題。因此其鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)需要考慮各個(gè)連接件，并且進(jìn)行專業(yè)合理化設(shè)計(jì)，然后對其進(jìn)行參數(shù)化。

BIM技術(shù)的應(yīng)用可以有效解決鋼結(jié)構(gòu)建模的問題，BIM技術(shù)系統(tǒng)可以利用其三維技術(shù)形成參數(shù)共享，通過參數(shù)共享的方式，對于鋼結(jié)構(gòu)中螺栓的數(shù)量和間距進(jìn)行合理有效地控制。設(shè)計(jì)人員只需要對其參數(shù)進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)節(jié)，就可以順利形成新的連接件。對于其鋼結(jié)構(gòu)中的加強(qiáng)件和連接件也只用畫出大致的樣子即可，施工現(xiàn)場也只需要根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙對其相應(yīng)的位置信息進(jìn)行簡單的參考就可以確定加強(qiáng)件以及連接件的準(zhǔn)確位置。這樣不僅能夠保證工作人員的工作效率，還能夠保證鋼結(jié)構(gòu)建模的準(zhǔn)確性。

3 結(jié)束語

現(xiàn)如今人們對于建筑結(jié)構(gòu)需求標(biāo)準(zhǔn)越來越高，為了能夠滿足社會以及人們需求，要對其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行創(chuàng)新與發(fā)展。因?yàn)樵O(shè)計(jì)師只有對其建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行完美設(shè)計(jì)，才能夠保證其建筑施工能夠有效地運(yùn)行以及開展。然而由于BIM技術(shù)其獨(dú)特的性質(zhì)，很多技術(shù)人員會選擇BIM技術(shù)進(jìn)行建立模型，其BIM技術(shù)建立模式更加細(xì)致以及準(zhǔn)確，并且BIM技術(shù)可以讓各個(gè)環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行有效融合，形成一個(gè)完整的數(shù)據(jù)庫，從而保證各個(gè)工作人員能夠高效率地完成工程，提升整個(gè)工程建筑的完成質(zhì)量。