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摘要:随着计算机信息技术的发展,现代信息技术在各领域得到了广泛应用。在建筑结构设计过程中,也融入了BIM技术。在建筑结构设计中,真正地将BIM技术应用好,可以提高建筑结构设计的整体质量,保障建筑的安全性、经济性、美观及舒适性,因此BIM技术在建筑结构设计中具有重大的应用价值和发展潜力。鉴于此,本文对建筑结构设计中BIM技术的应用进行了分析探讨,仅供参考。
关键词:建筑结构设计;BIM技术;具体应用
引言
建筑工程项目建设中最为重要的一个环节就是建筑结构设计,整个建筑工程的安全与否很大程度上取决于结构设计的合理程度,所以务必要确保建筑结构设计的质量。 BIM技术是一项比较先进、具有良好的设计效果的技术,所以在建筑结构设计中运用 BIM 技术能够使得建筑结构设计的效果以及设计水平有所提高。因而在建筑结构设计中积极运用BIM 技术功能,能更好的推动建筑结构设计的发展。
1 BIM 技术的有关概念及特点
1.1 BIM 技术的有关概念
BIM 技术是一种在建筑设计中基于对象的 CAD技术,在建筑设计中有着广泛应用,BIM 技术应用基础为三维数字技术,能够集成建筑工程各种信息的工程数据模型,实现了建筑信息内容完整的存储于电子模型中,促进了现代建筑设计的信息化发展。建筑结构设计中 BIM 技术的应用还实现了不同部门和专业的资源共享,使设计部门、业主单位、施工单位共享建筑设计数据资源。其还可以创建可视化建筑结构数学模型,分析和模拟建筑结构设计的可行性。BIM 技术提高了建筑结构设计效率,加强了各部门之间的交流与合作,是建筑结构设计中一种现代化、信息化的管理技术。
1.2 BIM 技术的应用特征
建筑结构设计中,BIM 技术应用的主要特点在于集成设计信息和设计过程,将各个专业和不同部门的设计信息建成数字信息模型,即信息集成。BIM 技术通过建立建筑结构信息模型,组成包括建筑结构尺寸、空间、建筑材料、构件性质和连接方式等信息的数据库。设计人员可以通过数据库快速查找建筑信息,BIM 技术突破了传统计算机辅助制图软件的限制,在建筑结构设计中发挥着至关重要的作用。根据不同建筑结构设计原则,BIM 技术可以自动检测建筑设计的可行性,提高设计团队的沟通交流效率。此外,BIM 技术还有工作传递的特征,实现了建筑结构设计工作数据的关联和共享。在设计变更时,设计人员不需要处理图纸或更改连接,BIM技术能够将修改信息反馈到数据库中,所有相关人员都可以接收到变更图纸信息,且BIM技术还能实现根据建筑结构设计模拟进行施工,节约设计时间、提高设计效率。
2 BIM 技术应用在建筑结构设计中的主要功能
2.1 设计图纸可修改功能
在利用 BIM 技术来设计建筑工程的图纸时, 都是利用建筑模型来得出相关的工程设计信息。利用此方法,一旦在实际施工中出现问题,工程設计人员只要稍微对某一点进行设计,BIM 技术的系统则会自行的修正好其他相应的参数,利用此方式能够极大的将工程的设计人员在画图或者修改图纸上面所耗费的时间以及精力减少,以便其能够投入更多的精力去进行建筑结构的设计,并对各个参数进行对比,得出最优的设计方案,从而保证建筑结构设计能够获得最优的设计效果。
2.2 工程模型三维化功能
在 BIM 技术中,最为重要的一项技术就是三维技术,此外,在设计建筑模型时使用BIM技术时不但能够利用三维立体的方式进行展示,还能够有助于工程的设计人员直观的对建筑的结构中各部分的情况进行观察,以便能够及早的将建筑工程中各组成部分,例如暖通管道、墙体梁板的实际情况进行有效的分析,及时的发现各部分存在的问题,并且能够及时的采取有效的措施解决问题, 防止影响后续的施工。与此同时,还能够对建筑工程的设计方案进行更深入的理解和分析,将施工中存在的困难及时的排除,以便更好的提高建筑工程整体的设计质量。
2.3 设计数据信息化功能
在现代信息技术的基础上发展而来的 BIM 技术,其主要的核心就是信息,与此同时,跟传统的设计软件模型相比,BIM技术还能够自动携带相关的信息,通过这一点,不难发现,建筑工程的信息数据库则可以利用 BIM 技术来实现,而后在此数据库中能够找到跟建筑工程相关的所有设计数据, 并且各项数据之间都存在着各种各样的联系方式。因此,一旦设计人员要想在短时间内获得最为全面可靠的报表清单,只需要点击一下其中特定的一点就可以了,利用此技术能够有效减少工程设计人员查找数据时耗费的时间,并且能够有效的将利用人工进行记录数据以及输入数据出现的误差降到最低,从而有效提高建筑结构设计的工作效率以及准确性。
3 BIM 技术在建筑结构设计中的具体应用
3.1 在建筑结构建模中的应用
在建筑结构设计中 BIM 技术的应用有效解决了CAD制图的限制。传统的CAD制图只局限于二维平面制图,不能真实展现三维实体模型架构。BIM 技术可以将建筑结构以三维实体模型的形式展现出真实构件,更为直观的展现出整体结构信息和构件之间的关系。在建筑结构设计中,BIM 技术的应用实现了建筑设计的可视化。并且,BIM 技术在建筑结构设计中的应用对于发现设计问题,快速修复设计方案发挥着关键性作用,有助于提高建筑结构设计质量。
3.2 在建筑结构性能中的应用
建筑结构设计是通过将建筑各个部分科学合理的组合到一起,形成一个完整的建筑物,建造一个相互支撑的整体结构。BIM 技术的应用能够对建筑结构性能进行科学分析,判断建筑结构的稳定性、抗震性、牢固性是否满足相应标准要求。设计人员只需在软件中导入 BIM 模型的有关数据,就可以快速准确的分析出建筑结构性能是否满足要求,及时发现建筑结构设计中存在的问题,有助于优化建筑结构设计工作,提高建筑结构设计质量。 3.3 在钢结构建模的应用
建筑结构设计中钢结构设计十分专业且复杂,布置加强件和连接钢结构是一项繁重的任务,且容易出现设计错误。BIM 技术在钢结构建模中的应用能够有效解决钢结构设计难题。可以通过应用 BIM技术计算钢结构梁高度,专门设计连接件。BIM 技术还可以参数化处理连接件,进行参数数据共享,有效控制连接件数量和间距,设计人员只需调整相应参数就可以实现构件新连接件的设计工作。另外,BIM 技术还可以绘制出加强件的大样图,在施工中可以准确判断加强件位置,确保钢结构设计及施工的准确性。
4 BIM在结构设计应用中存在的问题
4.1 标准体系的缺乏
在建筑结构设计中运用 BIM 技术尚且处于探索阶段,国家以及地区还缺乏相应的标准体系,以及设計规范,或者还处于调研以及制定的环节。 而 BIM 技术能够传递信息,因而急需跟设计软件相协调的相关规范标准体系。
4.2 应用和交付存在问题
建筑结构的不同设计阶段, BIM 技术设计所涉及到的深度以及设计的标准都大不相同,跟传统的技术相比,分工以及设计内容也有所不同。
5 BIM 技术在建筑机构设计中的难点
建筑结构设计工作在运用 BIM 系统中需要将模型发送到分析软件,结构分析软件利用算法来将建筑结构的设计信息反馈出来,并根据用户指令来形成动态的施工图与结构模型,所以设计人员在使用 BIM技术中要考虑模型空间的整体真实性,并要对 BIM 系统的物理模型能否自动生成施工图纸等方面进行充分考虑。建筑结构的安全性是设计工作中设计人员要充分考虑的因素,但是由于建筑施工材料自身力学特征、荷载组合、荷载以及单元截面特性等多种因素会对结构性能产生影响,所以设计人员在使用 BIM 模型进行分析过程中往往需要面对各项复杂参数。再者,BIM 模型在本质上是物理模型、建筑结构分析模型以及施工图文档的完全数据模型,所以在建筑结构设计中只有采用完全符合标准或比较简单的结构构件,才能实现上述多种数据模型之间的双向无缝连接,如果建筑结构构件的整体设计没有达到相关规范要求,或建筑结构构件的高度复杂化会导致其在运行中丢失大量数据。因此,现代建筑结构设计中设计人员要高度关注这一问题,力求可以有效实现物理模型与结构分析模型之间的双向无缝连接。
6 结束语
综上所述,基于对 BIM 的建筑结构设计的初步研究,提高我国建筑工程设计的技术与管理水平、改善我国建设工程项目的整体质量的重要途径之一是贯通建筑业的技术信息化和管理信息化。当前我国的 BIM 技术已经具有了初步的系统化环境,项目流程的经济问题、技术问题以及法律问题均具有相应的应对方案,所以当前最重要的发展方向应当是 BIM 模型的提供以及数据的审核、集成,从而更好的保证数据的一致性、合理性以及准确性。
参考文献
[1]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,2015,03:34.
[2]卢松波.BIM 技术在建筑设计中的应用探讨[J].硅谷,2015,04:113+111.
[3]彭宝莹,杨志杰,李娜.浅析 BIM 技术在建筑结构设计中的应用[J].四川水泥,2015,05:197.
关键词:建筑结构设计;BIM技术;具体应用
引言
建筑工程项目建设中最为重要的一个环节就是建筑结构设计,整个建筑工程的安全与否很大程度上取决于结构设计的合理程度,所以务必要确保建筑结构设计的质量。 BIM技术是一项比较先进、具有良好的设计效果的技术,所以在建筑结构设计中运用 BIM 技术能够使得建筑结构设计的效果以及设计水平有所提高。因而在建筑结构设计中积极运用BIM 技术功能,能更好的推动建筑结构设计的发展。
1 BIM 技术的有关概念及特点
1.1 BIM 技术的有关概念
BIM 技术是一种在建筑设计中基于对象的 CAD技术,在建筑设计中有着广泛应用,BIM 技术应用基础为三维数字技术,能够集成建筑工程各种信息的工程数据模型,实现了建筑信息内容完整的存储于电子模型中,促进了现代建筑设计的信息化发展。建筑结构设计中 BIM 技术的应用还实现了不同部门和专业的资源共享,使设计部门、业主单位、施工单位共享建筑设计数据资源。其还可以创建可视化建筑结构数学模型,分析和模拟建筑结构设计的可行性。BIM 技术提高了建筑结构设计效率,加强了各部门之间的交流与合作,是建筑结构设计中一种现代化、信息化的管理技术。
1.2 BIM 技术的应用特征
建筑结构设计中,BIM 技术应用的主要特点在于集成设计信息和设计过程,将各个专业和不同部门的设计信息建成数字信息模型,即信息集成。BIM 技术通过建立建筑结构信息模型,组成包括建筑结构尺寸、空间、建筑材料、构件性质和连接方式等信息的数据库。设计人员可以通过数据库快速查找建筑信息,BIM 技术突破了传统计算机辅助制图软件的限制,在建筑结构设计中发挥着至关重要的作用。根据不同建筑结构设计原则,BIM 技术可以自动检测建筑设计的可行性,提高设计团队的沟通交流效率。此外,BIM 技术还有工作传递的特征,实现了建筑结构设计工作数据的关联和共享。在设计变更时,设计人员不需要处理图纸或更改连接,BIM技术能够将修改信息反馈到数据库中,所有相关人员都可以接收到变更图纸信息,且BIM技术还能实现根据建筑结构设计模拟进行施工,节约设计时间、提高设计效率。
2 BIM 技术应用在建筑结构设计中的主要功能
2.1 设计图纸可修改功能
在利用 BIM 技术来设计建筑工程的图纸时, 都是利用建筑模型来得出相关的工程设计信息。利用此方法,一旦在实际施工中出现问题,工程設计人员只要稍微对某一点进行设计,BIM 技术的系统则会自行的修正好其他相应的参数,利用此方式能够极大的将工程的设计人员在画图或者修改图纸上面所耗费的时间以及精力减少,以便其能够投入更多的精力去进行建筑结构的设计,并对各个参数进行对比,得出最优的设计方案,从而保证建筑结构设计能够获得最优的设计效果。
2.2 工程模型三维化功能
在 BIM 技术中,最为重要的一项技术就是三维技术,此外,在设计建筑模型时使用BIM技术时不但能够利用三维立体的方式进行展示,还能够有助于工程的设计人员直观的对建筑的结构中各部分的情况进行观察,以便能够及早的将建筑工程中各组成部分,例如暖通管道、墙体梁板的实际情况进行有效的分析,及时的发现各部分存在的问题,并且能够及时的采取有效的措施解决问题, 防止影响后续的施工。与此同时,还能够对建筑工程的设计方案进行更深入的理解和分析,将施工中存在的困难及时的排除,以便更好的提高建筑工程整体的设计质量。
2.3 设计数据信息化功能
在现代信息技术的基础上发展而来的 BIM 技术,其主要的核心就是信息,与此同时,跟传统的设计软件模型相比,BIM技术还能够自动携带相关的信息,通过这一点,不难发现,建筑工程的信息数据库则可以利用 BIM 技术来实现,而后在此数据库中能够找到跟建筑工程相关的所有设计数据, 并且各项数据之间都存在着各种各样的联系方式。因此,一旦设计人员要想在短时间内获得最为全面可靠的报表清单,只需要点击一下其中特定的一点就可以了,利用此技术能够有效减少工程设计人员查找数据时耗费的时间,并且能够有效的将利用人工进行记录数据以及输入数据出现的误差降到最低,从而有效提高建筑结构设计的工作效率以及准确性。
3 BIM 技术在建筑结构设计中的具体应用
3.1 在建筑结构建模中的应用
在建筑结构设计中 BIM 技术的应用有效解决了CAD制图的限制。传统的CAD制图只局限于二维平面制图,不能真实展现三维实体模型架构。BIM 技术可以将建筑结构以三维实体模型的形式展现出真实构件,更为直观的展现出整体结构信息和构件之间的关系。在建筑结构设计中,BIM 技术的应用实现了建筑设计的可视化。并且,BIM 技术在建筑结构设计中的应用对于发现设计问题,快速修复设计方案发挥着关键性作用,有助于提高建筑结构设计质量。
3.2 在建筑结构性能中的应用
建筑结构设计是通过将建筑各个部分科学合理的组合到一起,形成一个完整的建筑物,建造一个相互支撑的整体结构。BIM 技术的应用能够对建筑结构性能进行科学分析,判断建筑结构的稳定性、抗震性、牢固性是否满足相应标准要求。设计人员只需在软件中导入 BIM 模型的有关数据,就可以快速准确的分析出建筑结构性能是否满足要求,及时发现建筑结构设计中存在的问题,有助于优化建筑结构设计工作,提高建筑结构设计质量。 3.3 在钢结构建模的应用
建筑结构设计中钢结构设计十分专业且复杂,布置加强件和连接钢结构是一项繁重的任务,且容易出现设计错误。BIM 技术在钢结构建模中的应用能够有效解决钢结构设计难题。可以通过应用 BIM技术计算钢结构梁高度,专门设计连接件。BIM 技术还可以参数化处理连接件,进行参数数据共享,有效控制连接件数量和间距,设计人员只需调整相应参数就可以实现构件新连接件的设计工作。另外,BIM 技术还可以绘制出加强件的大样图,在施工中可以准确判断加强件位置,确保钢结构设计及施工的准确性。
4 BIM在结构设计应用中存在的问题
4.1 标准体系的缺乏
在建筑结构设计中运用 BIM 技术尚且处于探索阶段,国家以及地区还缺乏相应的标准体系,以及设計规范,或者还处于调研以及制定的环节。 而 BIM 技术能够传递信息,因而急需跟设计软件相协调的相关规范标准体系。
4.2 应用和交付存在问题
建筑结构的不同设计阶段, BIM 技术设计所涉及到的深度以及设计的标准都大不相同,跟传统的技术相比,分工以及设计内容也有所不同。
5 BIM 技术在建筑机构设计中的难点
建筑结构设计工作在运用 BIM 系统中需要将模型发送到分析软件,结构分析软件利用算法来将建筑结构的设计信息反馈出来,并根据用户指令来形成动态的施工图与结构模型,所以设计人员在使用 BIM技术中要考虑模型空间的整体真实性,并要对 BIM 系统的物理模型能否自动生成施工图纸等方面进行充分考虑。建筑结构的安全性是设计工作中设计人员要充分考虑的因素,但是由于建筑施工材料自身力学特征、荷载组合、荷载以及单元截面特性等多种因素会对结构性能产生影响,所以设计人员在使用 BIM 模型进行分析过程中往往需要面对各项复杂参数。再者,BIM 模型在本质上是物理模型、建筑结构分析模型以及施工图文档的完全数据模型,所以在建筑结构设计中只有采用完全符合标准或比较简单的结构构件,才能实现上述多种数据模型之间的双向无缝连接,如果建筑结构构件的整体设计没有达到相关规范要求,或建筑结构构件的高度复杂化会导致其在运行中丢失大量数据。因此,现代建筑结构设计中设计人员要高度关注这一问题,力求可以有效实现物理模型与结构分析模型之间的双向无缝连接。
6 结束语
综上所述,基于对 BIM 的建筑结构设计的初步研究,提高我国建筑工程设计的技术与管理水平、改善我国建设工程项目的整体质量的重要途径之一是贯通建筑业的技术信息化和管理信息化。当前我国的 BIM 技术已经具有了初步的系统化环境,项目流程的经济问题、技术问题以及法律问题均具有相应的应对方案,所以当前最重要的发展方向应当是 BIM 模型的提供以及数据的审核、集成,从而更好的保证数据的一致性、合理性以及准确性。
参考文献
[1]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,2015,03:34.
[2]卢松波.BIM 技术在建筑设计中的应用探讨[J].硅谷,2015,04:113+111.
[3]彭宝莹,杨志杰,李娜.浅析 BIM 技术在建筑结构设计中的应用[J].四川水泥,2015,05:197.