建筑结构设计中BIM技术的应用论文_刘承波

建筑结构设计中BIM技术的应用论文_刘承波

刘承波

昆明市建筑设计研究院股份有限公司 云南昆明 650228

摘要:工业革命的开展促使了科学技术迅速发展,科学技术的发展推动了人类社会发展的进程,人们开始进入信息时代。现代各领域的发展都离不开信息化技术的运用,以计算机信息技术为基础,应用于建筑结构设计的BIM技术,正是计算机信息技术在建筑工程领域的重要运用,该技术的运用,使得建筑结构设计的质量得到了一个有效的提升。基于此,我们应该不断完善建筑结构设计中BIM技术的运用,充分发挥BIM技术对于提升建筑结构设计的作用,全面提升建筑工程的安全性和可靠性。

关键词:BIM技术;建筑结构设计;应用分析

在工程项目数量和规模日益增长的今天,人们对建筑工程质量安全关注度越来越高。而建筑结构设计质量好坏可对工程项目质量产生直接影响,BIM技术在建筑结构设计中的价值逐渐体现出来。在建筑结构设计过程中,设计人员通常会利用BIM技术进行建模,结合计算、信息及数字化等技术对工程项目设计可行性进行探索。BIM技术是建筑结构设计中的重要手段,对建筑施工企业发展具有重要影响,值得相关工程项目设计人员应用研究。

1BIM技术概述

1975年,乔治亚理工大学ChuckEastman教授创立BIM理念,该项技术的英文全拼是BuildingInformationModeling,中文把它译成建筑信息化模型。建筑信息化模型技术是一种数字信息的应用,通过将施工过程全阶段的所有工程信息、过程和资源集中在一个信息模型之中,极大地方便了工程各参与方将相关信息使用这种方法在工程项目策划、运行和维护的全生命周期过程中进行共享和传递,使工程技术人员对各种建筑信息作出正确理解和高效应对,为设计团队以及包括建筑运营单位在内的各方建设主体提供协同工作的基础,在提高生产效率、节约成本和缩短工期方面发挥重要作用。建筑信息化模型这项技术实现了建筑结构设计由二维向三维的转变,这一点在项目的全过程中显得尤为重要。现代建筑工程项目正越来越向着大规模、高层化以及超高层化方向发展,造成了建筑的结构设计复杂化,BIM这项技术使建筑的不同构件可视化,使复杂的建筑结构设计三维立体化,更能使工程各参与方的沟通、讨论、决策都在可视化的状态下进行,方便工程各参与方进行交流。同时,通过BIM数据库的创建,建立关联数据库,在实际施工过程中,可以准确计算施工工程量,是施工预算的更加符合实际。

2BIM技术在建筑结构设计中的运用

通过以上对BIM技术应用于建筑结构设计中的优势分析,我们可以了解到BIM技术在建筑结构设计中的运用,大大的提升了建筑结构设计的科学性与合理性,以下对BIM技术在建筑结构设计中的具体运用进行分析。

2.1在建筑结构场地分析中的运用

建筑结构设计工作的内容不仅包括合理的构建建筑的主体,还包括对建筑工程区域内各种水文地质条件的分析,是一项较为科学而系统的工作。将BIM技术运用于建筑结构设计中,可以分析客观环境因素影响下建筑结构主体的应力表现,这一功能主要是通过动态数字信息实现的。通过GIS技术与BIM技术的有效结合,从而对建筑工程区域内水文地质条件进行全面的模拟和分析,合理的确定建筑位置,使建筑结构设计与当地的水文地质条件之间能够相互协调,保证建筑工程施工过程中的安全性和稳定性。

2.2在建筑结构性能中的应用

随着科学技术的不断发展,在建筑结构的设计过程中,我们必须要将结构设计过程中的每一个部分都进行不断的总结,通过建立一个虚拟的建筑模型来进行整体设计的把控。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆而BIM技术的应用完全能够实现这个设想,不仅有效的提升了建筑结构设计的科学性,还能够保证提前对建筑的牢固性与抗震性进行检验,从而确定建筑结构设计的各项数据是否满足相关建设的标准要求。在实际的建筑模型的构建中,设计者只需将BIM模型的相关数据进行导入,就能够很好的通过计算机软件进行计算,有效的保证了数据的准确性,还能够及时的发现建筑结构设计中存在的一些不足,从而进行设计上的改善,保证了建筑结构的设计质量。以亚洲最大的垃圾发电厂设计过程举例说明,为了能够使发电厂的建筑结构性能得到有效的提升,设计者通过利用BIM技术对整个建筑模型进行检测,不仅对模型内的结构进行碰撞试验,以便能够发现在碰撞下建筑结构发生的问题,及时的进行改进,还有对于机电与建筑之间的碰撞检测,及时的发现其中存在的不足,当BIM数据通过计算机软件生成的报告出来时,可以根据其结果进行相应的数据调整,从而提升整个建筑结构的稳定性。

2.3BIM技术在钢结构建筑模块中应用

随着现代化建设的发展和实际需要,在建筑结构中,人们对大跨度、大空间的建筑需求越来越大,随之而生的是钢结构产业的飞速发展。钢结构建筑的特点实际上就是通过各种连接方式和加固方式,将钢结构建筑的基本元素梁和柱有效的连接起来,并通过加强构件的合理布置,使得建筑结构满足跨度和空间的需求。在钢结构建筑结构设计过程中,对于材料和结构在应力、结构分析等各方面的计算是非常复杂和繁琐的,所以传统的计算方式很难完成这种程序计算,并且极易造成结果设计中存在各种各样的问题。而应用BIM技术,其强大的数据处理中心,使得这种复杂的计算变得极为简单。而在比较复杂的加强构件布置和使用问题上,只要设计者将相关的参数植入BIM模型系统中,通过BIM数据处理中心的数据计算和性能分析,BIM模型系统就能够快速完成有关加强构件的结构、布置位置以及连接方式等相关数据输出,能够有效的预防钢结构建筑在设计上存在薄弱环节。因此BIM技术在钢结构建筑设计中的广泛应用,不但可以解决计算上存在的难题,而且在结构设计的合理性,科学性,牢固性等方面都有着极大的帮助。对于保障和提高钢结构建筑设计水平和建筑整体质量有着极高的重要性。

2.4在建筑结构协同中的运用

BIM技术应用于建筑结构设计中最为重要的特征是,不同专业之间相互协调共同完成建筑结构设计方案,在进行设计的过程中,进行信息的处理和汇总交流,有效的提升了建筑结构设计的高效性和协调性。BIM模型中的建筑工程数据的交流和共享主要指两个方面:一方面是借助中间的数据文件,对不同地区设计软件进行模型设计时需要的相关数据信息进行交流和共享;另一方面是,通过中性数据库的设计,使不同部门之间的数据实现交流和共享,例如,将建筑工程中的土建、装饰等部门专业相互结合,运用统一的平台进行数据处理,实现系统内部的信息交流和共享。

3结语

在建筑结构设计中,BIM技术的发展与完善,不仅使我们的建筑结构设计更加的合理与科学,同时能够为设计及施工过程提供极大的便利条件,对建筑事业的不断发展起着极大的促进作用。只有不断的提高设计人员和施工人员的整体综合能力和自身专业素质,才能满足时下建筑事业不断向前发展而所需的各类人才,才能保证建筑结构的设计质量,工程设计进度以及工程施工整体质量要求。

参考文献

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[2]张顺宇.BIM技术在建筑改造结构设计中的应用初探[J].中国勘察设计,2014(11):93~96.

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[4]曹坤.BIM技术在建筑施工安全管理中应用的思考[J].冶金丛刊,2017(1):146~147.

论文作者:刘承波

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第20期

论文发表时间:2018/11/13

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