摘要:BIM 技術(shù)理論以工程信息為基礎,使用計算機建立三維數(shù)據(jù)模型,包含工程項目所有參數(shù)信息,能夠為工程設計、施工、驗收等工作提供相應支持。建筑結(jié)構(gòu)設計通過BIM 技術(shù)可以有效提升設計的系統(tǒng)性、可行性,增強建筑工程質(zhì)量控制,進一步降低工程建設成本。論文簡單介紹了BIM 技術(shù),分析了BIM 技術(shù)在建筑結(jié)構(gòu)設計工作中的應用實踐情況,提出了BIM 技術(shù)在建筑結(jié)構(gòu)設計中應用的難點。

　　引言

　　科技的創(chuàng)新發(fā)展使得建筑業(yè)朝著技術(shù)化與現(xiàn)代化的方向發(fā)展。新的時代背景下,科技創(chuàng)新帶來更多的技術(shù)創(chuàng)新成果,這些技術(shù)創(chuàng)新成果也有效地應用于各行各業(yè),包括給建筑業(yè)帶來運行效率和質(zhì)量的整體性提升, 也包括現(xiàn)代建筑結(jié)構(gòu)設計的持續(xù)優(yōu)化。BIM 技術(shù)就是其中之一,既提升建筑結(jié)構(gòu)設計質(zhì)量,又帶來建筑結(jié)構(gòu)設計布局的規(guī)范化,更在與其他技術(shù)手段結(jié)合的情況下帶來高質(zhì)高效的結(jié)構(gòu)設計。因此,BIM 技術(shù)在現(xiàn)代建筑結(jié)構(gòu)設計中的應用推廣具有必要性。

　　1BIM 技術(shù)的基本特點

　　作為現(xiàn)代工程項目設計的技術(shù)支撐,BIM 技術(shù)在建立三維數(shù)據(jù)模型后,實現(xiàn)了工程信息數(shù)據(jù)的高效利用,有效地保證了建筑結(jié)構(gòu)設計的系統(tǒng)性、全面性。從BIM 技術(shù)應用過程來看,其應用特點包括:其一,協(xié)調(diào)性, 依托BIM 技術(shù)后開展工程設計,能在協(xié)調(diào)各結(jié)單元功能的基礎上,減少設計沖突問題的發(fā)生,這提升了設計結(jié)果的表現(xiàn)效果。其二,模擬性,BIM 技術(shù)的模型性不僅表現(xiàn)在其能模擬設計人員設計的建筑結(jié)構(gòu),而且表現(xiàn)在其能對相關(guān)設計問題集進行模擬分析,找出合理解決措施。其三,優(yōu)化性, 建筑工程結(jié)構(gòu)設計包含較多內(nèi)容,依托BIM 技術(shù)可實現(xiàn)各單元的組合優(yōu)化,確保結(jié)構(gòu)整體的穩(wěn)定性和安全性。其四,BIM 技術(shù)還有可視化和可出圖性的特點,這在提升設計效率的基礎上,實現(xiàn)了設計人員內(nèi)部、設計人員及施工人員的快速交流,提升了建筑而機構(gòu)設計的科學性、系統(tǒng)性。

　　2 建筑結(jié)構(gòu)設計中BIM 技術(shù)的分析

　　2.1 規(guī)劃建筑空間技術(shù)

　　空間規(guī)劃是建筑結(jié)構(gòu)設計的重要內(nèi)容,同時也是建筑結(jié)構(gòu)設計的初始環(huán)節(jié)。首先在確定建設區(qū)域后,設計人員需對該區(qū)域進行空間規(guī)劃,例如,當面臨較為復雜的空間結(jié)構(gòu)和地狀況時,設計人員不僅要考慮建筑區(qū)域的坡向,而且需對坡高、斜率等因素做深入分析,整體設計難度較大。對此,設計人員可通過GIS 技術(shù)進行建設區(qū)域相關(guān)數(shù)據(jù)的采集,建立BIM 三維模型,并將獲得的基礎性數(shù)據(jù)納入模型當中,進行數(shù)據(jù)資料的矢量標記,然后全方位、多角度地進行數(shù)據(jù)分析,在完成分析控制后,可開展空間規(guī)劃和結(jié)構(gòu)設計。從設計過程來看,大量數(shù)據(jù)的捕獲和應用,為建筑空間規(guī)劃創(chuàng)造了有利條件。尤其是在坡向、坡高、建筑物內(nèi)部設計中,其能系統(tǒng)開展視野分析、可視度分析,然后對具體設計的結(jié)構(gòu)內(nèi)容進行功能調(diào)試, 這有效地提升了建筑空間設計質(zhì)量,滿足了三維空間規(guī)劃的實際情況。

　　2.2 鋼結(jié)構(gòu)建模設計技術(shù)

　　現(xiàn)代工程建設模式下,鋼結(jié)構(gòu)建筑的設計、施工數(shù)量逐漸增多。鋼結(jié)構(gòu)建筑能有效地滿足大空間、大跨度建筑的應用需要,規(guī)范開展鋼結(jié)構(gòu)設計,對于整個建筑工程行業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展具有積極作用。在鋼結(jié)構(gòu)建筑BI M 技術(shù)設計中,應注重以下要點:其一,設計人員首先應建設鋼結(jié)構(gòu)模型, 然后對鋼結(jié)構(gòu)的高度進行系統(tǒng)測段,以此來為構(gòu)件的連接設計提供計算依據(jù);其二,要實現(xiàn)鋼結(jié)構(gòu)建筑內(nèi)各構(gòu)件的有效鏈接,在BIM 設計中,應注重結(jié)構(gòu)參數(shù)的矢量轉(zhuǎn)化,尤其是對于一些重要參數(shù),應在模型上進行標記, 減少設計漏洞問題發(fā)生;其三,在鋼構(gòu)件設計中,應重視擬建工程要求數(shù)據(jù)、基礎設計參數(shù)、構(gòu)件規(guī)格參數(shù)的共享,通過這些數(shù)據(jù)鋼結(jié)構(gòu)鏈接件數(shù)量、距離等參數(shù)進行優(yōu)化分析,這樣可確保構(gòu)件鏈接的緊密性;其四,加強件設計是鋼結(jié)構(gòu)建筑設計的關(guān)鍵內(nèi)容,項目設計中,可以依托BIM 技術(shù)開展剛建筑加強件設計,這樣不僅能確保加強件位置設計準確,滿足實際應用需要,而且能促進加強件職能發(fā)揮,提升就鋼建筑結(jié)構(gòu)設計質(zhì)量。

　　3BIM 技術(shù)在建筑結(jié)構(gòu)設計中的技術(shù)應用

　　3.1BIM 技術(shù)在建筑結(jié)構(gòu)設計前期工作中的應用

　　BIM 技術(shù)建立系列三維建模軟件平臺,設計人員對建筑施工中的結(jié)構(gòu)和模型對比分析,并將其轉(zhuǎn)變?yōu)樾畔⒒Ｐ?輔助設計參考。其避免施工項目分析中對設計圖紙的反復修改。BIM 運用了最為先進的3D 技術(shù), 方便設計人員了解建筑工程的具體內(nèi)容,與傳統(tǒng)的CAD軟件不同,其減少了從平面圖形到立面圖形復雜轉(zhuǎn)換的過程,以直觀的三維模型將建筑內(nèi)部詳細信息展示出來,而三維模型對應的是三維實體模型,其使建筑工程功能方面的展示更為直觀。設計人員出具設計圖紙,在BIM 技術(shù)支持下進行數(shù)據(jù)模擬,完成前期的虛擬化設計,可實現(xiàn)即時性的調(diào)整,根據(jù)設計需要隨時調(diào)整為符合條件的可視圖,并于建筑模型中生成建筑數(shù)據(jù),有效規(guī)避傳統(tǒng)建筑設計中的各種干擾因素。

　　3.2 對建筑空間進行規(guī)劃

　　建筑空間規(guī)劃在結(jié)構(gòu)設計過程中需要及時進行關(guān)注,這也是建筑結(jié)構(gòu)設計的初始環(huán)節(jié)。在建設區(qū)域確定后,設計人員要對該區(qū)域進行空間規(guī)劃,若該區(qū)域的地形狀況較為復雜,需要開展較為深入的空間規(guī)劃分析。通過GIS 技術(shù)進行坡度分析,建立相關(guān)BIM 模型,對各類參數(shù)進行模擬, 設計人員通過模型對施工區(qū)域進行全方位、多角度的研究,獲取大量基礎性數(shù)據(jù),為后續(xù)正式的建筑結(jié)構(gòu)設計、空間規(guī)劃工作提供詳實資料。在建設區(qū)域地形分析工作完成后,設計人員即可開展空間規(guī)劃工作。另外,通過BIM 技術(shù)還可以在建筑內(nèi)部進行視野分析、可視度分析,類似于坡度分析,設計人員建立相應模型實現(xiàn)對各項功能的分析、調(diào)試,綜合多種因素,最終確定三維空間規(guī)劃實際情況。

　　3.3 鋼結(jié)構(gòu)項目中BIM 技術(shù)的具體應用

　　以往鋼結(jié)構(gòu)設計存在較大困難,譬如,在CAD 設計模式下,設計人員雖然能完成剛結(jié)構(gòu)的基本設計,然其設計容易出現(xiàn)鋼結(jié)構(gòu)材料用量超標、結(jié)構(gòu)設計單位更正、排氣、電氣設計容易出現(xiàn)誤差等問題,這嚴重影響了工程的建設質(zhì)量。本在設計中,重點考慮商業(yè)綜合體項目以往設計容易出現(xiàn)的難點問題,如在BIM 三維模型下,設計人員對鋼結(jié)構(gòu)的位置、主結(jié)構(gòu)的樣子、套筒細節(jié)等進行直觀化展示,確保了具體設計內(nèi)容的細化管理。同時設計人員依托BIM 對鋼結(jié)構(gòu)的復雜節(jié)點進行設計,在設計中,所有設計數(shù)據(jù)均采用矢量表達方式,并要求設計內(nèi)容可視化展示。此外,結(jié)構(gòu)設計單位與其他單位進行協(xié)調(diào)、溝通,對設計內(nèi)容存在碰撞的地方進行檢查, 有效地提升了鋼結(jié)構(gòu)設計質(zhì)量,滿足了商業(yè)綜合體項目結(jié)構(gòu)設計需要。

　　結(jié)語

　　通過對上述問題的分析,我們充分地認識到在建筑結(jié)構(gòu)設計中應用 BIM 技術(shù)的重要性。BIM 技術(shù)的合理采用會顯著提升建筑結(jié)構(gòu)設計的整體效率,在后續(xù)建筑工程建設中,建筑結(jié)構(gòu)設計工作人員則應拋棄傳統(tǒng)、落后的設計理念,積極引入現(xiàn)代化設計技術(shù),為實現(xiàn)達到提升建筑性能和經(jīng)濟性的最終目標提供保障。BIM 技術(shù)的采用會落實建筑結(jié)構(gòu)設計三維實體模型可視化,并提升建筑結(jié)構(gòu)設計的協(xié)調(diào)性,科學合理布置鋼筋。BI M 技術(shù)在未來會有著廣泛應用前景,各建筑設計企業(yè)應當加強對BIM 技術(shù)的深入研究和推廣,在建筑市場利用BIM 技術(shù)搶占先機,獲得更加廣闊的發(fā)展空間。

　　參考文獻:

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