BIM技术在建筑工程结构设计中的应用研究论文_邓丽妹

BIM技术在建筑工程结构设计中的应用研究论文_邓丽妹

广州城建技工学校 广东广州 510925

摘要:现代社会经济的迅速发展使得大量先进技术被应用到社会的各个生产领域。由于建筑产品具有生产周期长、影响范围广和生产规模大等特点,因此建筑结构设计的有效性将会对建筑的质量安全产生较大影响。为了进一步提高建筑结构设计的质量安全,设计单位开始将先进的 BIM 技术应用到建筑结构设计的工作中来,使之不仅能够满足建筑安全规范的要求,而且能够满足用户的需求。本文详细论述了BIM 技术在建筑结构设计中的具体应用。

关键词:BIM技术;建筑工程;结构设计

引言

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,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技术的特点

1.1可视化

传统的建筑设计一般是通过纸质或计算机软件绘图完成的,在建筑工程阶段为施工方提供相应的建筑尺寸规格和建筑效果图。但是,这些设计图基本上都是二维的线条图,并不能真正展现架构的立体结构,无法体现建筑工程设计的具体效果。BIM技术可以直观地展示出建筑工程师的设计理念以及相关建筑模型的立体结构,供建筑公司施工人员进行内部沟通。

1.2协调性

为了方便建筑工程项目的施工,在建筑项目设计规划阶段,有必要对不同设计部门的专业人员进行协调和沟通,并在部门内部形成标准文件,指导施工的准确进行。BIM技术可以在建筑物内部空间的设置阶段发挥协调作用。如建筑内部消防系统的布局、水管的铺设、布线布局和楼梯间布局等。

1.3模拟性

BIM技术可以模拟真实的建筑物来构建立体的工程模型,建筑模型对建筑设计和施工具有重要的参考意义。例如,在计算建筑材料的承载力和材料比例时,按经验计算的比例值有时并不符合建筑工程的实际比例。通过BIM技术,将数据计划输入到数字仿真系统中,以模拟不同材料构成的建筑结构的承载力。最后,系统会根据模拟数值自动生成统计图表,帮助设计师找到最佳比例点。

2应用BIM技术时出现的问题

①BIM技术缺乏规范的体系,在使用BIM技术的时候,缺乏相关标准作为参考,严重阻碍了该技术的规范使用。②没有对BIM技术在法律方面进行全面的监控,易出现一系列在法律方面上的问题,使用BIM技术来建出的建筑结构模型和以前的技术所建出的模型相比,两者之间缺乏区分度,无法明确好产权。③没有规定清楚能够使用 BIM技术的工作人员,同时BIM技术也不具有一定的修改的权利,因此需要在法律方面确定清楚该技术的一些方面,用法律来全面保护好 BIM这项技术。④BIM这项技术才刚开始应用在建筑结构设计中,这项技术在国内缺乏它需要运用到的软件,这些软件大部分都是从海外来的。⑤部分负责设计的工作人员自己的整体素质较低,在专业方面的能力不合格,能力较差,无法很好地掌握住BIM这项技术,与此同时BIM这项技术自身也不可避免地有不足之处,例如传递相关数据信息的能力较差,无法高效率地对数据信息做分享等的不足之处,相关的工作人员仍要积极地探索和研究 BIM 这项技术。

3BIM技术在建筑结构设计中的应用

3.1建筑结构建模、分析应用

钢结构是建筑工程项目施工中需要应用到的一种常见施工材料,其在建筑结构设计中占据一定比例。在建筑结构设计应用方面,设计人员可利用BIM技术进行钢结构建模,对钢结构加强件或者连接等可能存在的问题进行探讨。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆比如在进行加强件问题研究时,设计人员首先需要了解建筑结构制作流程,对加强件在工程项目施工中的应用、作用等进行了解,然后利用BIM技术控制加强件。在钢结构连接问题研究方面,设计人员首先需要对钢结构连接方式、连接主体与相关参数等进行了解。在实际钢结构连接难点问题解决方面,设计人员可通过螺栓间距、螺栓数量、连接形式等进行连接控制。在建筑结构分析过程中,建筑企业往往需要投入很多的人力与资金,且分析过程相对较长,分析结果可能会存在较大的误差问题。在建筑结构分析方面,BIM技术能够提高工作效率,降低建筑企业人力资源与资金成本。设计人员可以利用BIM技术对工程项目建筑结构功能、设计缺陷或者设计优化等进行分析,实现建筑结构设计方案的优化调整,提高工程项目设计质量。

3.2设计工具和建筑结构协调应用

设计工具是BIM技术实现的重要载体,在信息交互和村中方面能够发挥的作用较大,有利于建筑信息模型模拟、建立和建筑结构图纸设计等。在实际建筑结构设计过程中,设计人员需要利用BIM技术相关设计工具进行建模、数据信息整理和设计分析等。在具体设计工具应用方面,设计人员首先需要创建中心稳健,然后利用BIM核心建模软件进行建筑结构模型设计,并将其链接到中心文件,在中心文件中添加信息数据。各类建筑专业均可以利用中心文件进行建筑结构设计应用,与其他建筑专业进行信息共享。在建筑结构设计协调应用方面,首先需要做好BIM模型相关数据信息处理工作,方便设计人员理解、沟通模型数据信息,协调、装饰、机电或者土木等建筑工程结构。

3.3BIM技术在钢结构建模中的具体应用

钢结构的建模设计在建筑过程中至关重要,在现阶段已经成为大跨度桥类建筑的主要结构形式。在建模过程中,往往需要解决结构链接和加强件布置等方面的困难,钢结构的设计需要涉及梁柱连接、梁刚接以及梁铰接等连接方式,因此在建筑工程设计中经常需要依据梁的高度来对每部分的连接件进行优化和参数化。在应用程序中,BIM系统可以使用参数共享来控制螺栓的数量和间距,设计人员只需调整参数即可形成新的连接器。在设计增强材料和连接件时,设计人员只需要画一个大样本,在钢结构施工过程中技术人员只需参考相应位置的设计,就可以确定增强件和连接件的确切位置。BIM系统的模拟功能对进一步提高钢结构的设计质量和施工效率具有重要作用。

3.4BIM技术在建筑结构参数设计中的具体应用

在构建建筑结构信息模型时,将会形成一个包含所有建筑工程设计思路和信息的数据库,库中所有的与建筑结构相关的设计参数都是相互关联的。相关设计人员可以使用数据库中的信息来构建建筑结构,并且在设计过程中限制不同的参数,以确保BIM系统可以在建筑设计中及时对数据库进行更新。BIM技术具有较多优点,在建筑设计应用中可以实现安全、质量、可靠的工程设计,对于改善建筑结构设计的数字信息化发展具有重要的意义。

结语

就建筑工程而言,要想让建筑工程能够顺利地进行以及确保工程的质量,必须在规定时间内完成建筑工程,遵循可持续发展的要求,所以在设计建筑结构的时候运用BIM这项技术,不但能够达到可持续发展的要求,节约能源,降低给环境带来的压力,而且能充分利用时间,加快施工进程。现如今BIM技术尚处于起步阶段,需要不断加强自身的专业能力,能够在设计建筑结构的过程中灵活地使用BIM这项技术,从而设计出更好方案,确保建筑工程施工的质量。

参考文献

[1]董济豪.探析建筑结构设计中 BIM 技术的应用[J].江西建材,2014,14(16):15.

[2]李轼,王科亮,刘媛.探析建筑结构设计中 BIM 技术的应用[J].江西建材,2015,14(3):34.

[3]谭文君.建筑结构设计中 BIM技术的应用探析[J].工程技术研究,2016,(5):77.

论文作者:邓丽妹

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第15期

论文发表时间:2018/10/25

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