BIM技術(shù)在地鐵車站結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

趙志強(qiáng)

摘要：隨著信息技術(shù)的發(fā)展，BIM技術(shù)得以在建筑行業(yè)中廣泛應(yīng)用，同時(shí)BIM技術(shù)的不斷發(fā)展和完善也給建筑業(yè)的模擬技術(shù)帶來(lái)了巨大的變化。BIM技術(shù)被稱為建筑業(yè)建模的第二次革命。隨著地鐵建設(shè)的日益普及，研究BIM技術(shù)在地鐵車站結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用，有助于BIM技術(shù)的改進(jìn)和應(yīng)用范圍的擴(kuò)大，使BIM技術(shù)更符合地鐵車站施工的需求。本文分析了BIM技術(shù)在地鐵車站結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：BIM技術(shù)；地鐵車站；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中；應(yīng)用

1、BIM技術(shù)的優(yōu)勢(shì)

1.1 可視化

BIM技術(shù)的可視化與傳統(tǒng)的CAD制圖技術(shù)相比，BIM技術(shù)具有可視化的優(yōu)勢(shì)。CAD制圖技術(shù)只能利用3DMAX和SCORCHUP來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)建筑工程設(shè)計(jì)的三維影響，與實(shí)際建筑相比，建筑設(shè)計(jì)的效果仍然存在很大的差距。在中國(guó)隨著經(jīng)濟(jì)水平的不斷提高，城市建設(shè)項(xiàng)目和其他工程建設(shè)項(xiàng)目的規(guī)模越來(lái)越大，建筑物的外形設(shè)計(jì)也變得越來(lái)越復(fù)雜。如果仍然依賴于簡(jiǎn)單的二維圖紙，那么很難準(zhǔn)確地顯示具體的設(shè)計(jì)方案。而B(niǎo)IM技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)“具體真實(shí)展示事實(shí)”的需要，有效地提高建筑設(shè)計(jì)的質(zhì)量和有效性。

1.2 協(xié)調(diào)性好

BIM技術(shù)協(xié)調(diào)性好，還可以修改和添加建筑模型信息，以實(shí)現(xiàn)模型數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)更新和渲染。此外，BIM技術(shù)還可以用于4D模擬和碰撞檢測(cè)任務(wù)，可以更好地保證施工過(guò)程的穩(wěn)定性和協(xié)調(diào)性，幫助施工人員及時(shí)發(fā)現(xiàn)施工過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題，盡快解決問(wèn)題，并保證施工進(jìn)度和施工順利進(jìn)行。

1.3 功能強(qiáng)

BIM技術(shù)的模擬BIM技術(shù)除了模擬施工過(guò)程和施工項(xiàng)目的結(jié)果外，還可以模擬節(jié)能、照明、應(yīng)急疏散設(shè)計(jì)，減少污染，節(jié)約能源，提高安全性。BIM技術(shù)的全方位仿真性能也可以對(duì)整個(gè)施工過(guò)程進(jìn)行精細(xì)模擬，使施工布置更加科學(xué)合理，節(jié)約施工時(shí)間，有效控制工程造價(jià)。

1.4 更好地實(shí)現(xiàn)建筑模型的三維視景仿真需求

BIM技術(shù)是因?yàn)锽IM技術(shù)能夠更好地實(shí)現(xiàn)建筑模型的三維視景仿真需求，并及時(shí)顯示、協(xié)調(diào)和優(yōu)化仿真結(jié)果。因此，BIM技術(shù)可以幫助設(shè)計(jì)者合理地優(yōu)化建筑工程的管線圖和施工圖，提高建筑設(shè)計(jì)的質(zhì)量。

1.5設(shè)計(jì)與投資回報(bào)分析的結(jié)合

BIM技術(shù)的優(yōu)化主要體現(xiàn)在BIM技術(shù)與建筑工程設(shè)計(jì)與投資回報(bào)分析的結(jié)合上。通過(guò)對(duì)不同方案的比較，可以計(jì)算出設(shè)計(jì)變更對(duì)投資回報(bào)率的影響，然后選擇最優(yōu)方案。此外，BIM技術(shù)還可以對(duì)大型建設(shè)項(xiàng)目進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)和施工優(yōu)化，使建設(shè)項(xiàng)目的造價(jià)達(dá)到最佳效果。雖然BIM技術(shù)在建筑行業(yè)的應(yīng)用具有許多突出的優(yōu)點(diǎn)，BIM技術(shù)在中國(guó)的應(yīng)用還不成熟，目前主要用于標(biāo)志性、示范性、大型建設(shè)項(xiàng)目，推廣的范圍和程度較低。特別是BIM技術(shù)在地下結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用還停留在結(jié)構(gòu)建模、碰撞檢測(cè)、4D施工仿真等方面，因此分析BIM技術(shù)在地下結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用勢(shì)在必行。

2、BIM技術(shù)在地鐵車站結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

采用BIM技術(shù)在地下結(jié)構(gòu)中，主要采用RIFIT結(jié)構(gòu)2012，建立地鐵車站標(biāo)準(zhǔn)斷面的BIM三維模型。RIVIT結(jié)構(gòu)2012是BIM的核心建模軟件。它主要通過(guò)檢查支持、分析模型和檢查物理模型的一致性來(lái)改進(jìn)BIM模型。該建模軟件可以將完善的BIM模型導(dǎo)入支持軟件機(jī)器人結(jié)構(gòu)分析的BIM技術(shù)2014中，對(duì)結(jié)構(gòu)內(nèi)力進(jìn)行分析，大大提高了建筑設(shè)計(jì)的精度和設(shè)計(jì)效率，有效降低了設(shè)計(jì)成本。其在地鐵車站的應(yīng)用主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面

2.1結(jié)構(gòu)建模由于站本身軟件構(gòu)件數(shù)量少，不能完全滿足站結(jié)構(gòu)建模的需要。因此，當(dāng)使用RIFIT軟件對(duì)站點(diǎn)結(jié)構(gòu)進(jìn)行建模時(shí)，必須創(chuàng)建所需的組件族，并選擇新的結(jié)構(gòu)分析-Debug TCHCHCH.RTE項(xiàng)目模板文件為中國(guó)用戶創(chuàng)建一個(gè)新的模型。最后，使用所創(chuàng)建的家庭文件和系統(tǒng)族文件創(chuàng)建站臺(tái)平臺(tái)區(qū)域的3D模型。在使用重建結(jié)構(gòu)族創(chuàng)建三維模型的過(guò)程中，RevIT軟件創(chuàng)建了用于結(jié)構(gòu)分析的三維分析模型，并可以雙擊項(xiàng)目瀏覽器的分析模型。

2.2采用結(jié)構(gòu)分析法對(duì)地鐵車站的BIM模型進(jìn)行支持，對(duì)物理模型和分析模型的一致性進(jìn)行檢驗(yàn)，并對(duì)BIM模型進(jìn)行檢驗(yàn)。主要的檢查過(guò)程是：首先，使用可再生能源向機(jī)器人結(jié)構(gòu)分析專業(yè)人員發(fā)送完美的BIM模型；其次，設(shè)定BIM模型在發(fā)送過(guò)程中的基本選項(xiàng)和附加選項(xiàng)，包括桿端釋放、材料、自重。地鐵站的機(jī)器人結(jié)構(gòu)分析模型及條件轉(zhuǎn)換等。然而，在結(jié)構(gòu)分析過(guò)程中，由于機(jī)器人與RIVIT的良好兼容性，機(jī)器人的模型材料、載荷組合、載荷、支撐和彈簧約束的定義可以被機(jī)器人識(shí)別和使用，不需要重新設(shè)置。此外，機(jī)器人結(jié)構(gòu)能夠及時(shí)反饋分析結(jié)果，以實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)信息的雙向?qū)印?/p>

2.3地鐵車站建設(shè)的快速發(fā)展，使得建筑工程越來(lái)越復(fù)雜，工程量越來(lái)越大。傳統(tǒng)的統(tǒng)計(jì)工程方法已不能滿足市場(chǎng)需求，BIM技術(shù)的建筑信息模型能夠快速生成構(gòu)件的詳細(xì)列表，幫助工程項(xiàng)目投資者進(jìn)行。工程造價(jià)的準(zhǔn)確估算保證了經(jīng)濟(jì)投入的最優(yōu)化。在使用BIM技術(shù)制作詳細(xì)的明細(xì)表時(shí)，應(yīng)按照一定的操作進(jìn)行，如地鐵站臺(tái)墻是通過(guò)以下步驟生成的：首先，創(chuàng)建一個(gè)墻，在類別中選擇一個(gè)墻，選擇一個(gè)新的結(jié)構(gòu)，點(diǎn)擊確認(rèn)，彈出TH。E列表屬性對(duì)話框；第二，在字段對(duì)話框中設(shè)置字段、排序、篩選、格式和外觀，注意字段對(duì)話框中的列表中包含的名稱內(nèi)容，如卷、函數(shù)、制造商、寬度、模型、成本、結(jié)構(gòu)描述、結(jié)構(gòu)使用、防火等級(jí)和產(chǎn)品；第三，在列表的左上角的模型中設(shè)置屬性、隱藏和突出顯示。

結(jié)束語(yǔ)：

結(jié)論BIM技術(shù)在地鐵車站結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用是地鐵施工過(guò)程中不可缺少的環(huán)節(jié)，隨著城市化范圍的擴(kuò)大，地鐵的建設(shè)逐漸增多。在地鐵車站的施工中，對(duì)地鐵車站整體建筑效果的準(zhǔn)確分析和設(shè)計(jì)是保證地鐵車站施工效率和施工質(zhì)量的重要依據(jù)，而B(niǎo)IM技術(shù)具有可視化的優(yōu)點(diǎn)。為保證地鐵車站結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)和質(zhì)量施工，對(duì)地鐵車站施工進(jìn)行了模擬。因此，對(duì)BIM技術(shù)在地鐵車站施工中的應(yīng)用的研究和分析，進(jìn)一步推動(dòng)建筑行業(yè)的應(yīng)用范圍和應(yīng)用BIM技術(shù)的推廣，有利于中國(guó)和建筑業(yè)的發(fā)展與國(guó)際接軌，不斷提高我國(guó)建筑業(yè)的建設(shè)效率和質(zhì)量。

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