淺析鋼結(jié)構(gòu)工程中BIM的應用

摘?要：隨著21世紀建筑科學的不斷發(fā)展，建設項目的相關(guān)管理軟件也廣泛應用于各類建設項目中，為建設項目的順利發(fā)展奠定了堅實的基礎(chǔ)。同時，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，如何推進建筑業(yè)的信息化管理仍然是當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，對各種軟件的應用也有很大的需求。鋼結(jié)構(gòu)具有其他材料所不具備的許多優(yōu)點，在橋梁建設和大型公共設施建設中得到了廣泛的應用。但目前鋼結(jié)構(gòu)的科學應用研究成果不多，文章就如何加強Bim在鋼結(jié)構(gòu)中的應用策略進行了詳細的分析，對鋼結(jié)構(gòu)的應用具有重要意義。

關(guān)鍵詞：鋼結(jié)構(gòu)工程;BIM;應用

一、 BIM在鋼結(jié)構(gòu)工程中的應用現(xiàn)狀

BIM軟件是工程項目中用于結(jié)構(gòu)和建筑空間信息分析和設計的軟件。首先，結(jié)構(gòu)工程師可以利用BIM軟件對工程的相關(guān)數(shù)據(jù)進行分析，其次，根據(jù)分析結(jié)果對鋼結(jié)構(gòu)進行調(diào)整，最后將分析結(jié)果反饋給BIM軟件。LEED軟件用于評價建設項目的綠色指標，主要通過這種評價來減少項目環(huán)境的負面影響。隨著國家環(huán)保意識的不斷提高，建筑業(yè)對綠色環(huán)保的要求也越來越高。因此，必須利用綠色建筑評價軟件對建筑環(huán)境保護進行設計和分析，而BIM軟件能更好地完成這些功能。

同時，BIM軟件在大跨度橋梁鋼結(jié)構(gòu)設計中經(jīng)常使用。傳統(tǒng)的二維圖是各橋梁設計單元的主要設計圖。通過BIM軟件的推廣應用，三維模型已逐漸取代二維繪圖模型。通過復雜的造型設計和優(yōu)化計算，將傳統(tǒng)的二維圖紙轉(zhuǎn)化為三維可視化模型類型。在這個過程中，第一，定義構(gòu)件的主要屬性，主要包括構(gòu)件號前綴、名稱、截面輪廓、材質(zhì)、等級（顏色）等主要屬性;第二，構(gòu)件單元劃分，其中構(gòu)件的各個部分按主次順序“焊接”形成構(gòu)件，最終形成整體模型。在BIM設計中，工藝細節(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、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)工程中的應用

我國目前的鋼結(jié)構(gòu)工程設計、施工技術(shù)正逐步走向成熟，鋼結(jié)構(gòu)工程的應用范圍正在逐步擴大，工程建設對鋼結(jié)構(gòu)工程的功能要求也將逐步變得更加復雜。隨著國內(nèi)建筑規(guī)模的逐步擴大，結(jié)構(gòu)的整體形式越來越復雜，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)部門在施工設計中缺乏及時、充分的溝通，實際構(gòu)件不能滿足工程需要，需要花費額外的時間和精力進行重新設計。為了使設計方案與圖紙信息一致，工作人員應全面核對圖紙中的相應信息，這可能導致工程任務的增加。BIM技術(shù)的應用，以其數(shù)據(jù)檢測和信息共享功能，極大地促進了工程效率的全面提高，完善了工程建設項目管理模式。

（一）以BIM技術(shù)進行快速建模

在鋼構(gòu)件數(shù)據(jù)庫中，存儲了鋼構(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，并提供項目計劃的施工體系，為后期管理提供可靠的信息，促進項目管理的成長效率。

（二）細節(jié)設計及軟件自動成圖

通過該技術(shù)的應用，技術(shù)人員可以利用系統(tǒng)中的圖紙管理器，對施工圖的類型、用途和功能進行有效的分類，方便繪圖人員對整個工程的圖紙和文件進行管理，為繪圖人員節(jié)省了更多的繪圖時間，提高了繪圖的準確性。另外，可以根據(jù)軟件預置的節(jié)點大小進行節(jié)點組裝，保證節(jié)點能夠按照軟件的技術(shù)要求進行連續(xù)處理，保證滿足工程建設的實際需要。

（三）以三維模型來做整體分析

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

（四）進行碰撞試驗的科學檢測

在鋼結(jié)構(gòu)工程中，節(jié)點復雜多樣是一大特點。在實際施工中，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)的應用可以幫助技術(shù)人員利用軟件進行模型碰撞檢測實驗。在施工開始前，工程設計中的整體節(jié)點和結(jié)構(gòu)安裝將更加合理、科學地進行實踐和布置，節(jié)點和結(jié)構(gòu)的合理性可以通過軟件內(nèi)置的模擬實驗段進行檢測，這樣可以充分降低實際施工中各構(gòu)件的碰撞概率，促進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、力學分析等方面節(jié)省人力，為企業(yè)減少經(jīng)濟損失，降低施工風險，并可推廣到生產(chǎn)管理、進度管理等方面。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，實現(xiàn)了精細化管理。

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。