摘要：隨著科技的發(fā)展，BIM技術(shù)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的應(yīng)用越來越廣泛，而且取得了良好的效果。本文首先分析了BIM的技術(shù)特征，然后探討該技術(shù)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的應(yīng)用，希望為做好建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計工作提供參考。

關(guān)鍵詞：建筑；結(jié)構(gòu)設(shè)計；BIM技術(shù)；特征；應(yīng)用

近年來我國建筑行業(yè)快速發(fā)展，建筑工程的數(shù)量和規(guī)模也在不斷擴(kuò)展。在整個建筑工程項目中，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的好壞，決定著建筑工程安全，這也讓BIM技術(shù)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的作用有效突顯出來。因此，BIM技術(shù)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的應(yīng)用分析顯得十分重要，可以為建筑行業(yè)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展提供基礎(chǔ)。

1、BIM技術(shù)的技術(shù)特征

BIM技術(shù)特征主要包括兩方面，一個是信息集成，另一個是協(xié)同設(shè)計。在BIM技術(shù)使用過程中，信息集成是其主要優(yōu)勢之一。在開展建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計時，最常用的方式便是建模，BIM技術(shù)對建模的幫助很大，憑借信息集成，可以將全部結(jié)構(gòu)設(shè)計信息進(jìn)行集合，并實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一分析和運(yùn)用。在設(shè)計過程中，BIM技術(shù)可實(shí)現(xiàn)所有設(shè)計人員在同一平臺上開展工作，有利于設(shè)計目標(biāo)的統(tǒng)一。協(xié)同設(shè)計也是BIM技術(shù)顯著特征之一，可以為設(shè)計人員提供良好的設(shè)計平臺，突破空間與時間限制，讓設(shè)計人員之間進(jìn)行有效溝通和交流，實(shí)現(xiàn)信息的及時傳遞。另外，BIM技術(shù)的應(yīng)用，可以依據(jù)不同的專業(yè)原則，來完成最終的檢測工作，圍繞著影響建筑構(gòu)件因素展開，不僅縮短了設(shè)計時間，也可以實(shí)現(xiàn)設(shè)計質(zhì)量的全面提升。

2、BIM技術(shù)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的應(yīng)用

2.1在建筑結(jié)構(gòu)建模中的應(yīng)用

在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中，BIM技術(shù)的應(yīng)用突破了CAD制圖的限制，將立體的建筑模型有效展示出來。傳統(tǒng)CAD建模，只能完成簡單的二維平面制圖，不能將三維實(shí)體模型構(gòu)建真實(shí)體現(xiàn)出來。BIM技術(shù)可以利用三維實(shí)體模型，將真實(shí)構(gòu)建展示到施工人員面前，突出整體結(jié)構(gòu)信息和構(gòu)件之間的關(guān)系。BIM技術(shù)應(yīng)用于建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計，可實(shí)現(xiàn)建筑結(jié)構(gòu)的可視化，與此同時，BIM技術(shù)可以快速發(fā)現(xiàn)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中存在的問題，并提出合理的修復(fù)方案，以此來提高建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計質(zhì)量。例如，在國家會展中心設(shè)計中，室內(nèi)展覽面積為40萬m2，室外展覽面積也在10萬m2以上，由于施工體量較大，結(jié)構(gòu)設(shè)計復(fù)雜，傳統(tǒng)CAD建模根本無法滿足施工要求。為此，項目總承包部門引入了BIM技術(shù)，對工程主體部分進(jìn)行建模，之后將建立好的模型與各專業(yè)建好的模型進(jìn)行融合，實(shí)現(xiàn)模型的有效修正，消除了建筑結(jié)構(gòu)中的各方面隱患，避免返工現(xiàn)象的出現(xiàn)。

2.2在鋼結(jié)構(gòu)建模中的應(yīng)用

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計十分復(fù)雜，涉及到專業(yè)知識較多，尤其是布置加強(qiáng)件和連接鋼結(jié)構(gòu)中，任務(wù)較為繁重，很容易出現(xiàn)設(shè)計錯誤。為了解決上述難題，人們在鋼結(jié)構(gòu)建模中引入BIM技術(shù)，通過BIM技術(shù)的應(yīng)用，對鋼結(jié)構(gòu)梁高進(jìn)行計算，設(shè)計出專門的連接件。

2.3在建筑結(jié)構(gòu)性能中的應(yīng)用

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的設(shè)計原理，主要是將建筑中各個部分中所涉及到的科學(xué)集中在一起，建立一個虛擬建筑物，實(shí)現(xiàn)整體結(jié)構(gòu)的相互支撐。BIM技術(shù)的應(yīng)用，可以實(shí)現(xiàn)對建筑結(jié)構(gòu)性能的科學(xué)分析，對建筑機(jī)構(gòu)的穩(wěn)定性、牢固性、抗震性等基本要求進(jìn)行判斷，確定各項數(shù)據(jù)是否滿足標(biāo)準(zhǔn)。在設(shè)計工作中，設(shè)計人員只需要將BIM模型數(shù)據(jù)導(dǎo)入到相關(guān)軟件中，利用軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，確定建筑結(jié)構(gòu)整體性能是否滿足事先規(guī)劃好的標(biāo)準(zhǔn)，解決建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中存在的問題，有助于建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計工作的優(yōu)化，提升建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計質(zhì)量。例如，在亞洲最大生活垃圾發(fā)電廠設(shè)計過程中，為了提升建筑結(jié)構(gòu)性能，設(shè)計人員通過BIM技術(shù)，對模型進(jìn)行碰撞檢測，首先對單專業(yè)之內(nèi)模型進(jìn)行碰撞，調(diào)整碰撞中出現(xiàn)的結(jié)構(gòu)錯誤，之后進(jìn)行機(jī)電綜合模型碰撞檢測，對機(jī)電專業(yè)內(nèi)的碰撞問題進(jìn)行調(diào)整，最后是機(jī)電與建筑之間的碰撞檢測，將建筑結(jié)構(gòu)與機(jī)電之間存在的問題解決，碰撞模擬軟件可直接將結(jié)果以報告形式生成，設(shè)計人員會根據(jù)結(jié)果對綜合管線進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整。

2.4在構(gòu)建關(guān)聯(lián)性結(jié)構(gòu)模型中的應(yīng)用

關(guān)聯(lián)性結(jié)構(gòu)模型的構(gòu)建，要比鋼結(jié)構(gòu)模型復(fù)雜，且需要注意的事項眾多，在設(shè)計之前，設(shè)計人員應(yīng)對個體之間的關(guān)聯(lián)性進(jìn)行有效總結(jié)，意識到關(guān)聯(lián)的重要性，將對稱性關(guān)聯(lián)方面存在的問題徹底解決。在BIM技術(shù)應(yīng)用之后，相關(guān)工作人員應(yīng)將建筑中對稱關(guān)聯(lián)和不對稱關(guān)聯(lián)直觀的表述出來，例如，在洞口墻體設(shè)計中，一般的洞口都會附著于實(shí)際墻體之上，如果將洞口刪除，墻體依然存在，但如果將墻體刪除，洞口也會隨之消失。再比如柱和梁之間的關(guān)聯(lián)，二者也是通過構(gòu)建結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)關(guān)聯(lián)，在梁的實(shí)體調(diào)整中，柱體也會發(fā)生相應(yīng)調(diào)整，從而將柱的關(guān)聯(lián)形式改變，反過來亦是如此。上述實(shí)例可以看出，通過實(shí)體和洞口之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系，可以確定墻體和洞口之間也存在一定關(guān)聯(lián)。

2.5在建筑結(jié)構(gòu)協(xié)同中的應(yīng)用

BIM技術(shù)具有多重性含義，最為常見的便是力學(xué)性能、成本等。目前，很多模型構(gòu)件在應(yīng)用過程中都有了較為獨(dú)特的要求，從廣泛性角度來講，IFC模型最佳，幾乎可以滿足所有屬性要求。但一般的工程數(shù)據(jù)信息在BIM模型中都會進(jìn)行實(shí)時更新，為了使建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計不受到影響，可以采取以下措施：首先，根據(jù)設(shè)計區(qū)域的不同進(jìn)行分別設(shè)計，避免出現(xiàn)設(shè)計信息混亂。其次，在模型設(shè)計中應(yīng)該建立一個中性數(shù)據(jù)庫，保證設(shè)計者在交流過程中不出現(xiàn)問題。在建筑結(jié)構(gòu)協(xié)同處理過程中，設(shè)計人員如果能實(shí)現(xiàn)將所有數(shù)據(jù)整合在一起，并通過統(tǒng)一的BIM技術(shù)平臺，對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和處理，便可以確保建筑結(jié)構(gòu)整體設(shè)計具有足夠的協(xié)調(diào)特性。

3、總結(jié)

綜上所述，BIM技術(shù)特征主要包括兩方面，其一是信息集成，其二是協(xié)同設(shè)計。在此基礎(chǔ)上，BIM技術(shù)通過兩項技術(shù)特征，在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中顯示出自身作用，提高了建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計質(zhì)量。未來，我國建筑行業(yè)發(fā)展還會不斷深入，為了保證建筑質(zhì)量，相關(guān)技術(shù)人員要注重對BIM技術(shù)的創(chuàng)新研究，為人們生活和財產(chǎn)安全提供保障。

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