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【摘要】建筑结构设计的专业性较强、过程较复杂,以传统的设计模式进行设计,设计工作量大、耗时长,常常会出现一定的设计误差。在项目建设的阶段会出现由于设计错误造成的返工及项目完成后部分构件设置不合理影响使用功能的现象。目前,建筑结构设计模式日渐转变,信息化设计成为了主要方向,BIM技术成为了建筑结构设计中的关键技术,BIM技术的可视化、模拟化与协调性等优点对建筑结构设计具有重要的意义。基于此,本文详细探析了建筑结构设计方面BIM技术的具体应用,对提升建筑结构设计效率、促进建筑结构设计的现代化发展具有重要的意义。
【關键词】建筑结构设计;BIM技术;应用
【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2021.15.058
建筑结构设计是整个建筑工程项目中的重要一环,建筑结构设计是否合理影响到了建筑的造价、安全性、建筑的性能、使用寿命等。因此,在当前的建筑工程项目中,加强结构设计尤为重要。结构设计人员应该从建筑结构设计的具体需求出发,不断采用最为先进的设计理念和技术,提高建筑结构设计的水平,使得建筑结构设计能够达到实用性、经济性、功能性和技术性的要求。BIM技术作为一种新型的技术,在建筑工程领域的应用符合信息化、现代化的发展趋势,利用BIM技术进行建筑结构设计用以取代传统的设计模式,未来具有广阔的发展潜力。
1、BIM技术的主要特点
1.1信息集成化
BIM技术在建筑工程项目中通过BIM模型的构建,有效实现了建筑信息的共享和集成,在专业化模型中集成了建筑材料、结构构件尺寸、位置、数量及设备的相关信息。BIM技术信息集成化的这一特征,使得其在建筑结构设计、建筑工程管理及建筑使用阶段的维护等方面都能够发挥其技术优势,整体的设计流程和操作步骤都得以简化[1]。由于BIM技术下所形成的是3D模型,在模型中建筑的各个模块之间形成了紧密的关联性,使得整体的结构优化设计更为便捷和高效。
1.2信息传递性
BIM技术下所形成的建筑信息模型中,整合了全部的工程信息,模型中不同类型的建筑信息和数据之间保持了良好的传递性。在这一特性下,专业设计和管理人员均可以通过模型中的信息整合和传递结果来解决建筑结构设计、工程施工建设中的诸多问题。此外,依托于BIM技术所形成的建筑模型,还兼具数据自动化转换的功能,在这一功能下,在开展建筑结构设计和优化的过程中,也就有效减少了专业人员的工作量,突破了传统人工设计的限制,实现了对相应误差的科学控制。
1.3协调性
协调性同样是BIM技术所具备的一大突出特征,是其他技术所无法比拟的。通过建立的BIM建筑模型,使不同的工程部门和岗位人员可以在信息共享的基础上实现良好的沟通,就相应的工程问题及时开展讨论,提出最佳的解决方案。这种BIM技术的协调性优势,使得模型中的各个模块与结构构件具有更强的关联性,也就可以将最终的全部建筑信息以更为直观的方式展现出来。
2、BIM技术在建筑工程结构设计中的应用
2.1控制设计动态
建筑工程的结构设计难度大,需综合考虑的因素非常多,结构设计是后续施工作业开展的重要依据,只有保障了结构设计的质量,才可以保障施工作业的高效、有序开展,避免结构设计问题所引起的质量安全问题。在传统的人工设计方法下,结构设计涉及了很多的计算和优化任务,人员的专业素质将会影响到最终的结构设计效果,人工设计下的设计协调性不足且耗时长。而BIM技术在结构设计中的应用可以对结构设计全过程加以动态化管理,这种动态控制模式下,可以根据前期所掌握的建筑工程结构信息,快速进行相应的调整和优化,即使在结构设计中出现了相应的问题,专业设计人员可以根据结构设计特点,找出与问题相关的参数,在参数调整的过程中,与之相关的其他参数也会随之变动,这种动态化跟踪管理和控制可以有效解决工程结构设计中的诸多问题[2]。
2.2建筑结构虚拟模型
BIM技术是信息时代的技术产物,这一技术在当前的工程领域有着广泛的应用。专业软件中可以进行工程参数的设定,进而利用计算机构造模型,模型构建和优化的过程中,全部的工程数据都可以有效集中起来。BIM技术与常规的技术不同,其对建筑的三维模拟的直观呈现,具有动态化、模拟性,虚拟模型的构造为设计人员发现问题、解决问题提供了有效的参考。在虚拟模型中,建筑物的各种结构功能评估更为高效与科学,比如,经由虚拟环境,建筑物的平衡受力情况、建筑的基础在不同工况下的受力等结构方面的问题,都可以实现精准评估,也就为结构优化提供了可靠依据[3]。在当前的建筑行业发展中,我国多以高层化、大型化建筑为主,建筑工程的这一发展趋势使得在结构设计中面临着很大的难题,BIM技术下的建筑结构设计,不仅有效克服了建筑结构设计的技术难题,更保障了结构设计的效率和质量,因为BIM技术下所形成的建筑模型,可以将建筑结构细分为一个个拆分结构,对每个拆分结构的设计合理性、技术可行性等加以综合评估,在评估基础上的结构优化也就可以解决各种的细节问题。因为BIM技术的模拟特性,设计人员可以更为直观、清晰地了解建筑物的结构优劣,比如,可以通过对地震的模拟对建筑结构的抗震能力加以验证。
2.3建筑结构协调
建筑中包含了很多的结构要素,这些结构要素之间存在着紧密的关联性,任何一个结构要素存在设计问题,都将会对局部结构或者整体结构造成干扰。因此,正是因为各个结构要素之间的关联性,使得在建筑结构设计中的结构构件的协调性非常重要,相关设计人员必须要从综合的设计角度出发,不断做好协调设计。BIM技术的协调性优势明显,在建筑结构设计中,通过不同结构要素之间的协调,也就提升了最终的设计水平。通过建筑项目信息的集成,构建完整的项目模型,将全部的结构信息导入到模型内,在信息导入的同时也就实现了对模型的更新。在BIM技术下的模型中存在自动化模块,这一模块的相应信息变化,也就同步实现了结构协调与优化,促进了最终结构设计目标的达成。
结语:
在技术日渐进步的今天,BIM技术在工程领域的应用越来越多,尤其是在建筑结构设计中,BIM技术的优势是传统技术所无法比拟的,利用BIM技术的模拟性、可视化和协调性功能,有效保障了建筑结构各个功能的实现,避免了建筑结构设计中相关细节问题的存在。
参考文献:
[1]周亚东,石桂菊.BIM技术在建筑结构设计中的合理应用[J].智能建筑与智慧城市,2018,000(003):67-68.
[2]王唯,赵憓阳.试论BIM技术在建筑结构设计中的应用与研究[J].科技展望,2017,000(011):137.
[3]袁明华.BIM技术在建筑结构设计中的应用研究[J].商品与质量,2020,000(002):77.
【關键词】建筑结构设计;BIM技术;应用
【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2021.15.058
建筑结构设计是整个建筑工程项目中的重要一环,建筑结构设计是否合理影响到了建筑的造价、安全性、建筑的性能、使用寿命等。因此,在当前的建筑工程项目中,加强结构设计尤为重要。结构设计人员应该从建筑结构设计的具体需求出发,不断采用最为先进的设计理念和技术,提高建筑结构设计的水平,使得建筑结构设计能够达到实用性、经济性、功能性和技术性的要求。BIM技术作为一种新型的技术,在建筑工程领域的应用符合信息化、现代化的发展趋势,利用BIM技术进行建筑结构设计用以取代传统的设计模式,未来具有广阔的发展潜力。
1、BIM技术的主要特点
1.1信息集成化
BIM技术在建筑工程项目中通过BIM模型的构建,有效实现了建筑信息的共享和集成,在专业化模型中集成了建筑材料、结构构件尺寸、位置、数量及设备的相关信息。BIM技术信息集成化的这一特征,使得其在建筑结构设计、建筑工程管理及建筑使用阶段的维护等方面都能够发挥其技术优势,整体的设计流程和操作步骤都得以简化[1]。由于BIM技术下所形成的是3D模型,在模型中建筑的各个模块之间形成了紧密的关联性,使得整体的结构优化设计更为便捷和高效。
1.2信息传递性
BIM技术下所形成的建筑信息模型中,整合了全部的工程信息,模型中不同类型的建筑信息和数据之间保持了良好的传递性。在这一特性下,专业设计和管理人员均可以通过模型中的信息整合和传递结果来解决建筑结构设计、工程施工建设中的诸多问题。此外,依托于BIM技术所形成的建筑模型,还兼具数据自动化转换的功能,在这一功能下,在开展建筑结构设计和优化的过程中,也就有效减少了专业人员的工作量,突破了传统人工设计的限制,实现了对相应误差的科学控制。
1.3协调性
协调性同样是BIM技术所具备的一大突出特征,是其他技术所无法比拟的。通过建立的BIM建筑模型,使不同的工程部门和岗位人员可以在信息共享的基础上实现良好的沟通,就相应的工程问题及时开展讨论,提出最佳的解决方案。这种BIM技术的协调性优势,使得模型中的各个模块与结构构件具有更强的关联性,也就可以将最终的全部建筑信息以更为直观的方式展现出来。
2、BIM技术在建筑工程结构设计中的应用
2.1控制设计动态
建筑工程的结构设计难度大,需综合考虑的因素非常多,结构设计是后续施工作业开展的重要依据,只有保障了结构设计的质量,才可以保障施工作业的高效、有序开展,避免结构设计问题所引起的质量安全问题。在传统的人工设计方法下,结构设计涉及了很多的计算和优化任务,人员的专业素质将会影响到最终的结构设计效果,人工设计下的设计协调性不足且耗时长。而BIM技术在结构设计中的应用可以对结构设计全过程加以动态化管理,这种动态控制模式下,可以根据前期所掌握的建筑工程结构信息,快速进行相应的调整和优化,即使在结构设计中出现了相应的问题,专业设计人员可以根据结构设计特点,找出与问题相关的参数,在参数调整的过程中,与之相关的其他参数也会随之变动,这种动态化跟踪管理和控制可以有效解决工程结构设计中的诸多问题[2]。
2.2建筑结构虚拟模型
BIM技术是信息时代的技术产物,这一技术在当前的工程领域有着广泛的应用。专业软件中可以进行工程参数的设定,进而利用计算机构造模型,模型构建和优化的过程中,全部的工程数据都可以有效集中起来。BIM技术与常规的技术不同,其对建筑的三维模拟的直观呈现,具有动态化、模拟性,虚拟模型的构造为设计人员发现问题、解决问题提供了有效的参考。在虚拟模型中,建筑物的各种结构功能评估更为高效与科学,比如,经由虚拟环境,建筑物的平衡受力情况、建筑的基础在不同工况下的受力等结构方面的问题,都可以实现精准评估,也就为结构优化提供了可靠依据[3]。在当前的建筑行业发展中,我国多以高层化、大型化建筑为主,建筑工程的这一发展趋势使得在结构设计中面临着很大的难题,BIM技术下的建筑结构设计,不仅有效克服了建筑结构设计的技术难题,更保障了结构设计的效率和质量,因为BIM技术下所形成的建筑模型,可以将建筑结构细分为一个个拆分结构,对每个拆分结构的设计合理性、技术可行性等加以综合评估,在评估基础上的结构优化也就可以解决各种的细节问题。因为BIM技术的模拟特性,设计人员可以更为直观、清晰地了解建筑物的结构优劣,比如,可以通过对地震的模拟对建筑结构的抗震能力加以验证。
2.3建筑结构协调
建筑中包含了很多的结构要素,这些结构要素之间存在着紧密的关联性,任何一个结构要素存在设计问题,都将会对局部结构或者整体结构造成干扰。因此,正是因为各个结构要素之间的关联性,使得在建筑结构设计中的结构构件的协调性非常重要,相关设计人员必须要从综合的设计角度出发,不断做好协调设计。BIM技术的协调性优势明显,在建筑结构设计中,通过不同结构要素之间的协调,也就提升了最终的设计水平。通过建筑项目信息的集成,构建完整的项目模型,将全部的结构信息导入到模型内,在信息导入的同时也就实现了对模型的更新。在BIM技术下的模型中存在自动化模块,这一模块的相应信息变化,也就同步实现了结构协调与优化,促进了最终结构设计目标的达成。
结语:
在技术日渐进步的今天,BIM技术在工程领域的应用越来越多,尤其是在建筑结构设计中,BIM技术的优势是传统技术所无法比拟的,利用BIM技术的模拟性、可视化和协调性功能,有效保障了建筑结构各个功能的实现,避免了建筑结构设计中相关细节问题的存在。
参考文献:
[1]周亚东,石桂菊.BIM技术在建筑结构设计中的合理应用[J].智能建筑与智慧城市,2018,000(003):67-68.
[2]王唯,赵憓阳.试论BIM技术在建筑结构设计中的应用与研究[J].科技展望,2017,000(011):137.
[3]袁明华.BIM技术在建筑结构设计中的应用研究[J].商品与质量,2020,000(002):77.