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摘要:在近几年来,我国的城镇化建设和工业化建设进程不断加快,为了提高建筑工程施工质量和更好的满足人们的使用需求,建筑施工单位更加注重建筑结构设计。随着科学技术的快速发展,在建筑结构设计中也逐渐开始应用各种先进的科学技术,BIM技术由于其自身独特的性质,在建筑结构设计过程中得到了广泛的应用。基于此,文章首先对BIM技术进行阐述,然后对BIM技术在建筑结构设计中的应用进行分析,以供参考。
关键词:BIM技术;建筑结构设计;应用研究
1BIM技术应用在建筑结构设计中的主要功能
1.1信息集成功能
BIM技术具有强大的信息集成功能,依据建筑信息建造模型,是整个建筑工程详细数据信息的数据库,包括设计过程与设计信息。通过BIM技术,可以直观与迅速的找到建筑的外观、构件、建筑施工材料以及尺寸等信息。相比于传统设计,修改图纸再也不是一项繁复的工作,BIM以其独特的信息集成功能,使得建筑数据之间相互关联,如果在实际施工过程中出现问题需要对原设计图纸进行修改完善,建筑工作人员只需要对单项进行修改便可生成最新的数据信息模型,这极大程度上提高了工作效率,且数据的信息也实时可靠,同时,使用该技术设计图纸还具有相关的自动修改功能,这减少设计人员在进行绘图等方面工作的精力与时间,使得设计人员把更多的精力放在建筑的结构设计上,并通过各项参数的修改完善得出最优的设计方案,从而确保建筑设计的效果。
1.2协同设计功能
BIM技术可以实现协同设计的功能,使用该技术建立的建筑信息模型能够提供一个实时数据共享平台,使得相关的设计人员、工程师、建筑师以及业主能够及时获取信息,例如业主如果在实际施工过程中遇到相关的问题,那么可以在这个平台上得到及时解决。另外,BIM及时能够对建筑构件进行自动的检测,使得构件之间相互作用和影响,并能够支持相关数据的导入与组合。再根据相关的参数设计得出合理的模型方式。相比于传统设计流程各自为主的特点,BIM技术有效的解决了跨专业、跨部门之间交流的困难,从而提高了建筑企业的质量管理工作与安全管理工作水平,这也对我国建筑工程行业的健康持续发展起到极大的推动作用。
1.3一体化功能
使用BIM技术设计建筑模型,不仅能够体现出建筑工程的外观,还能够对工程的光源、热能传导以及材质属性等方面的信息进行有效表现。BIM技术模型是一种将将建筑工程各方面的内容都融入一体的设计,相关人员可以从建筑安全性的角度去分析建筑结构,也可以从光源、节能以及舒适性等角度对建筑结构进行评价,从而有效的提高建筑结构设计的效果。
1.4三维化功能
BIM技术主要是一种三维技术,对于采用BIM技术进行设计的建筑模型,其不仅也已通过三维立体的方式进行模型的展现,相关的工程设计人员号可以直观的对建筑结构各个部分进行观察,从而对建筑工程暖通管道、墙体梁板等建筑结构组成部分间存在的问题及早的发现,并采取相应的解决措施,确保不留下安全隐患,为工程后期施工打好基础。此外,通过立体的建筑模型,还可以对建筑工程的设计方案进行有效分析,从而对存在施工困难等问题的方案进行优化或者排除,达到提高建筑工程整体设计质量的目标。
2建筑结构设计中BIM技术的应用
2.1建立实体模型
采用BIM技术能够形成三维模型,将建筑完成后的实体构件在设计图中表现出来,这是CAD技术难以达到的,但是也是CAD技术的升华,BIM技术能够实现与CAD技术的无缝对接与提高。运用BIM技术,能够直接看到构件之间的彼此联系并方便工作人员发现存在的问题,还能够通过可视化技术对建筑结构的动态变化进行监测,为结构设计的修改提供重要依据,保证设计方案的合理和实用,在实际工程中,使用BIM技术帮助结构设计人员节约了大量的时间,实现了成本的节约。
2.2应用在建筑空间的规划当中
在进行建筑设计之前需要提前进行建筑的空间规划,所以在建设地点选择完毕之后,首先要对建筑的空间进行分析,分析建筑空间的地形以及对一些复杂的地形进行研究与计算,确定相应的方案,在地形的分析中应用BIM技术,能够开阔设计的思路,在分析中能够将坡高、斜率以及斜坡的斜率等参数进行分析。例如对具体的工程,斜坡走向的分析可以先采用GIS软件进行建模,对采集到的参数进行汇总与归类并模拟,这样,设计人员可以从不同的设计角度对工程实际情况进行模拟,为后期的设计提供依据。
在地形探索之后再开始对建筑物的设计规划,对于建筑物的空间规划,BIM技术有着良好的现实应用,因为BIM技术能够完好地将建筑物的内外空间以3D模型完全展现出来,所以设计人员可以通过对设计效果的评价,对建筑物的室内与空间进行分割,详细布置建筑物周边的道路与外观等参数,利用BIM技术的调试功能,尝试不同的参数设置并选择最优化设置,得到最佳的空间规划模型。
2.3实现建筑结构构件的性能分析
在结构设计中,为了保证建筑物的安全与稳定,需要设计人员花费大量的精力对建筑构件进行受力计算,以便完成构件的受力分析,对于重要的构件往往需要计算几次,而且不同的设计人员采用的参数不同,往往计算结果也不同,这样就花费了大量的人力与时间,也影响了建筑物结构分析的准确率。BIM设计针对这种情况引入了相关的性能分析软件,只需要把BIM中的相关数据导入到软件当中就能够实现整个过程的分析计算,并且自动生成分析结果,方便设计人员进行下一步的纠正与修改,提高了设计效率。
2.4钢结构设计建模应用
我国当前建筑工程的规模不断扩张,新型的结构设计模型与新型材料的应用都实现了突破,尤其是钢结构,跨度不断加大,空间也不断扩张,应用也越来越多,很多异型结构都采用钢结构建模,在钢结构的设计中,构件之间的连接与加强构件的设计都非常复杂,因此在设计中存在一定的困难。BIM技术的应用能够有效解决这些问题,因为BIM技术能够对钢结构梁体的高度进行精确计算,还能够对所有的连接件进行自动计算,自动选择参数并分析不同参数的影响。并且通过数据共享的功能,BIM能够对在钢结构建筑物中使用的高强螺栓的数量、焊缝的数量以及间距等等进行计算,掌控设计的间距等。所以如果有新的构件需要增加到模型当中的时候,设计人员只需要对相应的数据进行调整,并且利用BIM绘制出大样图,方便施工人员在现场进行施工,设计人员利用大样图也能够合理确定加强件的设置位置,避免钢结构中出现薄弱点,影响结构安全。
结语
综上所述,随着我国经济社会的不断发展,在建筑设计中应用先进技术的能力逐渐增强。把BIM技术引入建筑设计中,对于提升我国建筑工程设计水平、提高我国建筑工程的整体质量都具有十分重要的现实意义。从我国目前的实际情况来看,BIM技术已经具有了较为成熟的系统化环境,作为建筑工程设计师,应当充分把握建筑设计的相关要求,同时熟练掌握BIM相关技术规范,将两者进行有机融合,唯有如此,才能实现我国建筑设计的科学化、规范化水平,建设高水平、高质量的建筑工程。
参考文献
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