BIM技術(shù)在建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用研究

張衛(wèi)紅

【摘要】建筑的概念和設(shè)計(jì)的變化。在建筑工程學(xué)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作中，為了使建筑工程順利進(jìn)行，在建筑的構(gòu)造設(shè)計(jì)中，必須科學(xué)合理地設(shè)計(jì)建筑結(jié)構(gòu)。在這種情況下，BIM技術(shù)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用，在優(yōu)化建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面發(fā)揮著積極的作用。本文以BIM技術(shù)的應(yīng)用為焦點(diǎn)，分析其應(yīng)用狀況和具體功能。

【關(guān)鍵詞】建筑工程;結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì);BIM技術(shù);應(yīng)用分析

【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2021.

18.

在建筑設(shè)計(jì)的當(dāng)前領(lǐng)域，BIM產(chǎn)品隨著BIM技術(shù)的開發(fā)不斷得到改善，應(yīng)用于建筑設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)更加顯著?？稍诓煌脑O(shè)計(jì)領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)信息共享的過(guò)程。同時(shí)，由于BIM技術(shù)支持信息技術(shù)，建筑設(shè)計(jì)可以以視覺(jué)形式顯示，設(shè)計(jì)師和建筑部門可以更直觀地分析建筑結(jié)構(gòu)的細(xì)節(jié)，提高設(shè)計(jì)和建設(shè)的質(zhì)量。

1、建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中BIM技術(shù)的功能

1.1 三維效果的體現(xiàn)

BIM技術(shù)并不是使用單一技術(shù)，而是使用了許多新技術(shù)、收集運(yùn)營(yíng)商的新方法。在BIM技術(shù)中，三維技術(shù)是重要的組成部分。在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中，可以使用三維技術(shù)顯示建筑物結(jié)構(gòu)模型的三維形狀，設(shè)計(jì)者可以使用BIM技術(shù)構(gòu)建建筑物結(jié)構(gòu)的三維形狀。詳細(xì)觀察建筑物的管道系統(tǒng)、供水排水系統(tǒng)等建筑物的構(gòu)造設(shè)計(jì)。同時(shí)，在確認(rèn)建筑物構(gòu)造立體形狀的過(guò)程中，可以用科學(xué)的處理方法分析混凝土結(jié)構(gòu)物單元的詳細(xì)信息，將安全性隱藏的危險(xiǎn)性控制在最小限度。其他潛在問(wèn)題。由BIM3D技術(shù)構(gòu)筑的模型構(gòu)筑所顯示的結(jié)構(gòu)問(wèn)題實(shí)際上很可能發(fā)生，因此必須慎重對(duì)待，慎重解決，影響建設(shè)項(xiàng)目的整體建設(shè)質(zhì)量水平和社會(huì)經(jīng)濟(jì)利益。

1.2 推動(dòng)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)統(tǒng)一化

為了提高建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的視覺(jué)體驗(yàn)，使用BIM技術(shù)適用于三維技術(shù)，可以看到很多結(jié)構(gòu)模型單元，如外觀、光源、材料特性等。實(shí)時(shí)推進(jìn)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的統(tǒng)一。BIM技術(shù)對(duì)建筑設(shè)計(jì)統(tǒng)一的效果，不僅僅是建筑設(shè)計(jì)圖的設(shè)計(jì)水平，建筑物構(gòu)造模型的預(yù)處理計(jì)算也有。BIM技術(shù)可以計(jì)算建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中所有結(jié)構(gòu)單位的數(shù)據(jù)，以體現(xiàn)實(shí)際的建筑效果，促進(jìn)統(tǒng)一的建筑設(shè)計(jì)。

1.3 促進(jìn)數(shù)據(jù)信息協(xié)調(diào)信息化

BIM對(duì)比傳統(tǒng)設(shè)計(jì)模式的優(yōu)點(diǎn)在于處理信息的能力。在現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展的推動(dòng)下，BIM將建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的所有工程信息收集和處理，并將建設(shè)工程信息快速調(diào)用到計(jì)算機(jī)軟件中以建立相關(guān)結(jié)構(gòu)單元的數(shù)據(jù)庫(kù)中，以便于BIM在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中收集和處理可以理。建筑物的結(jié)構(gòu)本身是由很多結(jié)構(gòu)單位構(gòu)成的大模塊，因此建筑物設(shè)計(jì)過(guò)程中的各種信息密切相關(guān)，相互關(guān)聯(lián)。

2、BIM技術(shù)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用探析

2.1 BIM技術(shù)在實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可視化中的應(yīng)用

BIM技術(shù)是基于最新的信息技術(shù)的建筑設(shè)計(jì)應(yīng)用，在實(shí)用化的過(guò)程中，基于信息的程序設(shè)計(jì)通過(guò)三維模型直接在用戶群中顯示建筑結(jié)構(gòu)的組件。有效提高建筑設(shè)計(jì)信息的發(fā)送質(zhì)量。在傳統(tǒng)的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中，CAD軟件會(huì)繪制相關(guān)結(jié)構(gòu)圖。基于BIM技術(shù)的建筑構(gòu)造設(shè)計(jì)的初期階段，是借助直觀的建筑物構(gòu)造、構(gòu)造演示，構(gòu)建設(shè)計(jì)的三維固態(tài)結(jié)構(gòu)模型。由此，可以從各種角度獲得各種各樣的用戶關(guān)于建筑物的相關(guān)信息，結(jié)構(gòu)、基本信息的構(gòu)成要素以及全面理解的功能布局。在大型建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)過(guò)程中，設(shè)計(jì)者通過(guò)動(dòng)態(tài)演示支持直接觀察建筑物結(jié)構(gòu)的所有部分信息。這對(duì)于設(shè)計(jì)者選擇最合適的設(shè)計(jì)方案是很方便的，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上，有不斷優(yōu)化和強(qiáng)化科學(xué)合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的問(wèn)題。

2.2 BIM技術(shù)在建筑結(jié)構(gòu)參數(shù)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

所有基于BIM的設(shè)計(jì)元素和數(shù)據(jù)庫(kù)。根據(jù)先進(jìn)的信息技術(shù)，建筑物結(jié)構(gòu)的模型設(shè)計(jì)中的所有數(shù)據(jù)參數(shù)都緊密相連，具有自動(dòng)相關(guān)和修正的功能。在設(shè)計(jì)和應(yīng)用過(guò)程中，設(shè)計(jì)者可以使用數(shù)據(jù)庫(kù)中的信息資源來(lái)實(shí)現(xiàn)建筑項(xiàng)目的結(jié)構(gòu)模型的構(gòu)建，并調(diào)整設(shè)計(jì)過(guò)程中的各種參數(shù)。因此，BIM系統(tǒng)將可靠地更新數(shù)據(jù)庫(kù)信息。在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中及時(shí)。BIM技術(shù)在建筑工程結(jié)構(gòu)中最顯著的優(yōu)點(diǎn)是設(shè)計(jì)信息的輸入和輸出功能能夠?qū)崿F(xiàn)高質(zhì)量、高安全性、可靠性、對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)信息的科學(xué)匹配，這對(duì)提高品質(zhì)帶來(lái)了重要的促進(jìn)效果。

2.3 BIM技術(shù)在建筑構(gòu)件設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

在建筑工程的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中，樓梯、墻壁、柱子都是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的重要部分，在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中，相關(guān)設(shè)計(jì)者必須科學(xué)地設(shè)計(jì)整個(gè)結(jié)構(gòu)的混凝土組件?？紤]到預(yù)制混凝土的工程學(xué)結(jié)構(gòu)，在實(shí)際設(shè)計(jì)過(guò)程中，設(shè)計(jì)者必須全面考慮建設(shè)項(xiàng)目管線的趨勢(shì)和建筑基本功能要求。在此基礎(chǔ)上，在設(shè)計(jì)過(guò)程中，工作人員可以使用BIM技術(shù)有效地轉(zhuǎn)換計(jì)劃，并在整體設(shè)計(jì)中找到具體的結(jié)構(gòu)問(wèn)題。因此，科學(xué)優(yōu)化、設(shè)計(jì)工作最終能滿足建筑項(xiàng)目的設(shè)計(jì)要求。

2.4 BIM技術(shù)在鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

隨著我國(guó)建設(shè)項(xiàng)目的不斷增加和發(fā)展，各種現(xiàn)代和新的建筑材料和結(jié)構(gòu)模型也在大規(guī)模和大規(guī)?？臻g的建設(shè)現(xiàn)場(chǎng)得到了全新的突破，特別是鋼骨結(jié)構(gòu)。場(chǎng)景也在慢慢增加，許多復(fù)雜的構(gòu)造物都采用了鋼結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)。基于此，BIM技術(shù)有助于相關(guān)設(shè)計(jì)者對(duì)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行建模，有助于解決實(shí)際建設(shè)中可能發(fā)生的連接問(wèn)題和應(yīng)用問(wèn)題。例如，在鋼筋結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)中，需要設(shè)計(jì)者在設(shè)計(jì)整體結(jié)構(gòu)后，使用BIM技術(shù)，在整個(gè)過(guò)程中對(duì)項(xiàng)目中鋼筋結(jié)構(gòu)的具體應(yīng)用進(jìn)行建模和分析。減少和控制，從而更直觀地強(qiáng)調(diào)鋼筋的作用和效果。此外，考慮到鋼骨結(jié)構(gòu)建設(shè)過(guò)程中連接的問(wèn)題，設(shè)計(jì)者可以首先分析各部件鋼骨結(jié)構(gòu)之間的連接參數(shù)。然后，在實(shí)際項(xiàng)目的運(yùn)用過(guò)程中，使用BIM技術(shù)來(lái)運(yùn)行應(yīng)用程序。通過(guò)對(duì)連接方法的具體設(shè)計(jì)，可以得到最合適的設(shè)計(jì)結(jié)果。以往的鋼骨構(gòu)造解析中，需要更多的人力資源，經(jīng)過(guò)比較長(zhǎng)的分析期間才能得到相應(yīng)的結(jié)果。

2.5 BIM技術(shù)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用難點(diǎn)

BIM技術(shù)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用是，通過(guò)系統(tǒng)向分析軟件發(fā)送必要的模型，在使用特定算法計(jì)算建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)信息的同時(shí)，生成動(dòng)態(tài)的設(shè)計(jì)圖和結(jié)構(gòu)模型。根據(jù)設(shè)計(jì)者輸入的相關(guān)指示。在這個(gè)過(guò)程中，為了有效地提高結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的精度和合理性，相關(guān)設(shè)計(jì)者必須考慮模型空間的整體可靠性和BIM系統(tǒng)的物理建模能力。建筑工程的設(shè)計(jì)中，建筑材料本身的機(jī)械特性、負(fù)荷的組合，以及其他內(nèi)容對(duì)整體產(chǎn)生影響的同時(shí)，還包含了廣泛的內(nèi)容，因此建筑物構(gòu)造的安全性是整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程的主要考慮事項(xiàng)。由于結(jié)構(gòu)對(duì)BIM安全性的影響，設(shè)計(jì)者必須在BIM設(shè)計(jì)應(yīng)用程序中處理各種復(fù)雜的數(shù)據(jù)參數(shù)。此外，由于BIM模型本質(zhì)上是物理模型、結(jié)構(gòu)分析模型、模型和建設(shè)圖的完整數(shù)據(jù)模型，所以在實(shí)際設(shè)計(jì)過(guò)程中，只有完全遵守標(biāo)準(zhǔn)或相對(duì)簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)組件才能實(shí)現(xiàn)雙向?qū)娱_始。上述各種數(shù)據(jù)模型之間實(shí)現(xiàn)的建筑結(jié)構(gòu)建設(shè)如果不滿足相關(guān)規(guī)格要求，計(jì)算過(guò)程中數(shù)據(jù)就會(huì)丟失。因此，在BIM技術(shù)的實(shí)用化中，設(shè)計(jì)者必須密切注意這個(gè)問(wèn)題，不斷優(yōu)化物理模型和構(gòu)造解析模型之間的雙向連接，促進(jìn)建筑物結(jié)構(gòu)整體的設(shè)計(jì)質(zhì)量。

結(jié)語(yǔ)：

綜上所述，BIM技術(shù)廣泛用于建設(shè)工程，不僅有助于降低建設(shè)成本，也有助于實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的概念，提高建設(shè)效率。但是，在這個(gè)階段應(yīng)用BIM的時(shí)候，還有幾個(gè)需要解決的問(wèn)題。隨著BIM技術(shù)經(jīng)驗(yàn)的積累，同樣的問(wèn)題也越來(lái)越少，BIM技術(shù)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中發(fā)揮了更好的作用，我認(rèn)為可以實(shí)現(xiàn)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的優(yōu)化和建筑質(zhì)量的提高。

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