BIM技術(shù)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

文/趙巖 山東省東平縣規(guī)劃建筑設(shè)計(jì)院 山東東平 271500

隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，近年來信息技術(shù)在我國建筑領(lǐng)域中有了廣泛的應(yīng)用，其功能也得到了更好的發(fā)揮，尤其是在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用，不僅可以使工程項(xiàng)目中的各個(gè)參建方參與到設(shè)計(jì)中，提升結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理性與可行性；又可以在聯(lián)系各個(gè)工種基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)共享，方便了各個(gè)部門之間的交流，并且以完全參數(shù)化的設(shè)計(jì)方式，為建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)構(gòu)建出可視化的模型，大大的提升了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)效率與設(shè)計(jì)質(zhì)量。

1、BIM技術(shù)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的作用分析

一是，創(chuàng)建可操作性強(qiáng)的集成化模型。將BIM技術(shù)應(yīng)用到建筑結(jié)構(gòu)中，利用其搜集信息與處理信息的功能，對信息數(shù)據(jù)進(jìn)行整合量化，從而以參數(shù)化形式對結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的信息內(nèi)容進(jìn)行描述，這種方式，可以清楚的表示出結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中各個(gè)構(gòu)件的之間的關(guān)系，準(zhǔn)確的定位各個(gè)構(gòu)件的位置。例如，利用BIM技術(shù)表示結(jié)構(gòu)中墻、梁、柱等主要構(gòu)件的關(guān)系與位置，能夠?yàn)樵O(shè)計(jì)人員提供直觀的參考數(shù)據(jù)，而且配合動(dòng)態(tài)模擬功能進(jìn)行BIM系統(tǒng)內(nèi)部信息的處理，可以始終保持信息之間的聯(lián)系，方便設(shè)計(jì)人員查找、篩選，讓設(shè)計(jì)人員對建筑結(jié)構(gòu)有更全面的認(rèn)識(shí)，從而減少設(shè)計(jì)過程中出現(xiàn)的錯(cuò)誤，降低與建筑項(xiàng)目實(shí)際情況的誤差[1]。

二是，參數(shù)編輯與參數(shù)化設(shè)計(jì)。BIM技術(shù)中數(shù)據(jù)庫是其工作與功能的核心，其在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用，主要是通過數(shù)據(jù)庫實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)信息與數(shù)據(jù)參數(shù)化，全方面應(yīng)用到結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中。而且在BIM技術(shù)平臺(tái)上，可以依照參數(shù)進(jìn)行模型構(gòu)建，并通過參數(shù)編輯進(jìn)行模型調(diào)整，保障模型始終與工程項(xiàng)目實(shí)際情況相符合，從而與設(shè)計(jì)人員相互配合，提升結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理性與科學(xué)性，保障設(shè)計(jì)方案在實(shí)際操作中的可行性。

三是，實(shí)現(xiàn)了信息的共享與交換。BIM技術(shù)是在現(xiàn)代化信息技術(shù)的支持下，將建筑項(xiàng)目各個(gè)參與方共同納入到系統(tǒng)中，以虛擬的角色進(jìn)行信息溝通與交流，而且所有享有登錄權(quán)限的工作人員、各個(gè)部門都可以在BIM技術(shù)系統(tǒng)中訪問數(shù)據(jù)庫，進(jìn)行信息查找與資源傳遞，這種方式可以實(shí)現(xiàn)信息的高度共享，方便各個(gè)參與方及時(shí)了解項(xiàng)目進(jìn)展與各項(xiàng)信息，避免因信息傳遞不暢通出現(xiàn)的設(shè)計(jì)問題。通過這種方式，設(shè)計(jì)人員可以及時(shí)通過對數(shù)據(jù)信息資源的了解與運(yùn)用進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案的優(yōu)化與改進(jìn)，提升結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的一致性與完整性[2]?，F(xiàn)階段，信息技術(shù)水平又有了很大程度的提升，云計(jì)算、大數(shù)據(jù)等技術(shù)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上也有了相應(yīng)的應(yīng)用，有效的提升結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的智能化水平、信息化水平。

2、BIM技術(shù)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的具體應(yīng)用分析

首先，BIM技術(shù)實(shí)現(xiàn)了建筑結(jié)構(gòu)的可視化設(shè)計(jì)。在BIM技術(shù)平臺(tái)中，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以三維模型模擬為基礎(chǔ)，真實(shí)、直觀的進(jìn)行建筑構(gòu)件模擬與展示，以便設(shè)計(jì)人員更清楚了解構(gòu)件的作用與構(gòu)件之間的關(guān)系。而且這種設(shè)計(jì)模式具有傳統(tǒng)設(shè)計(jì)不可比擬的優(yōu)勢，其不僅可以構(gòu)建直觀的建筑結(jié)構(gòu)模型，還可以讓設(shè)計(jì)人員從更全面的角度了解建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的動(dòng)態(tài)演示，設(shè)計(jì)人員可以更深入的進(jìn)行尺寸等參數(shù)的分析，不斷通過對設(shè)計(jì)方案的調(diào)整，始終保持方案最優(yōu)；并且能夠及時(shí)分析出設(shè)計(jì)中存在的漏洞，有效的提升設(shè)計(jì)質(zhì)量與設(shè)計(jì)深度[3]。

其次，BIM技術(shù)在結(jié)構(gòu)參數(shù)設(shè)計(jì)中也有著合理的應(yīng)用，其通過核心數(shù)據(jù)庫構(gòu)建建筑結(jié)構(gòu)模型，其中包含著結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)需要的所有設(shè)計(jì)信息，而且這些信息之間以參數(shù)化形式進(jìn)行表現(xiàn)，之間有著緊密的邏輯關(guān)系，設(shè)計(jì)人員通過對數(shù)據(jù)的查找與設(shè)置，可以全面利用參數(shù)化進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)形體描述，保障參數(shù)之間關(guān)系正確，設(shè)計(jì)符合建筑項(xiàng)目的實(shí)際情況。但是需要注意是，BIM技術(shù)是以現(xiàn)代化信息技術(shù)為核心，所以要定期進(jìn)行系統(tǒng)更新與系統(tǒng)維護(hù)，保障系統(tǒng)能夠?yàn)楦哔|(zhì)量的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供可靠的支持。

最后，BIM技術(shù)也可以在鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)用，現(xiàn)階段，我國很多大跨度建筑都采用鋼結(jié)構(gòu)形式，但是鋼結(jié)構(gòu)在建模中存在很多困難，尤其是構(gòu)件的連接以及加強(qiáng)構(gòu)件位置的確定上，所以，要想保障設(shè)計(jì)合理，必須采用科學(xué)的連接方式，將其中的梁柱、梁與梁剛接、梁與梁鉸接之間進(jìn)行可靠的連接。因此，在鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中，要將連接件的各項(xiàng)數(shù)據(jù)參數(shù)化，通過BIM技術(shù)平臺(tái)進(jìn)行數(shù)據(jù)共享與交流，精準(zhǔn)的控制螺栓數(shù)量與構(gòu)件之間的距離保障連接的牢固，并在設(shè)計(jì)方案中確定加強(qiáng)件的位置，以便為施工提供可靠的參考[4]。

從上述可以看出，BIM技術(shù)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用已相對成熟，但是很多功能并未得到有效的利用，未來的BIM技術(shù)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用，應(yīng)可以實(shí)現(xiàn)物理模型、結(jié)構(gòu)分析模型的構(gòu)建，為結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供更真實(shí)動(dòng)態(tài)模型，保障構(gòu)件之間可以實(shí)現(xiàn)更復(fù)雜化的雙向無縫連接；并提升BIM技術(shù)平臺(tái)的嚴(yán)謹(jǐn)性，提升BIM技術(shù)水平與其應(yīng)用水平，實(shí)現(xiàn)更精細(xì)化的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。

結(jié)語：

綜上所述，BIM技術(shù)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用，有效的提升了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)質(zhì)量與設(shè)計(jì)水平，減少了設(shè)計(jì)誤差的存在，使其在實(shí)際施工中有更強(qiáng)的操作性。為此，建筑行業(yè)應(yīng)掌握利用BIM技術(shù)進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的能力，并不斷進(jìn)行BIM技術(shù)研究，提升其技術(shù)水平，在建筑行業(yè)中有更合理、更科學(xué)的應(yīng)用，從而為我國建筑行業(yè)的長足發(fā)展提供有利的支持。