探討基于BIM技術(shù)下的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

海瑞麗

摘 要 新時(shí)期，我國建筑行業(yè)實(shí)現(xiàn)了高效發(fā)展，促使建筑數(shù)量增多，規(guī)模擴(kuò)大?；诖?，本文主要介紹了BIM技術(shù)主要特點(diǎn)，并在此基礎(chǔ)上對其在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面的運(yùn)用進(jìn)行了深入探討，以期充分發(fā)揮此技術(shù)作用，增強(qiáng)建筑質(zhì)量，確保結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的科學(xué)性。

關(guān)鍵詞 建筑結(jié)構(gòu);BIM技術(shù);參數(shù)化設(shè)計(jì)

引言

近些年來我國各種高新技術(shù)層出不窮，尤其是BIM技術(shù)，在我國社會的各行各業(yè)很多領(lǐng)域都得到了廣泛應(yīng)用，在建筑行業(yè)亦是如此，靈活運(yùn)用BIM技術(shù)能夠?qū)ㄖY(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供助力。

1BIM技術(shù)在現(xiàn)階段建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)用的主要特征

第一，我國傳統(tǒng)的建筑工程施工中通常會使用圖紙，也就是2D形式進(jìn)行查看，該方式本身具有諸多局限性，而可視化展示技術(shù)卻能更加清晰與直觀地展現(xiàn)出建筑內(nèi)部各個(gè)方面的BIM模型。除此以外，相關(guān)人員還能夠?qū)υO(shè)計(jì)方案的應(yīng)用情況有清楚的認(rèn)識，有助于提高建筑設(shè)計(jì)的質(zhì)量與效率。

第二，BIM技術(shù)具有獨(dú)特優(yōu)勢，對于建筑工程結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)與施工來說，其整體的協(xié)調(diào)性是至關(guān)重要的，唯有實(shí)現(xiàn)各個(gè)環(huán)節(jié)的完美協(xié)調(diào)和相互配合，才能有效避免建筑工程設(shè)計(jì)中的各種沖突。BIM技術(shù)的應(yīng)用可以通過對于數(shù)據(jù)的協(xié)調(diào)，檢測出建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中不協(xié)調(diào)的數(shù)據(jù)，保證設(shè)計(jì)的合理性，此技術(shù)的應(yīng)用減少了人工成本，切實(shí)提高了查找效率。

第三，BIM技術(shù)的模擬性不僅體現(xiàn)在對于具體存在事物的模擬上，還體現(xiàn)在能夠模擬部分非真實(shí)存在的、抽象的事物上。通過使用BIM技術(shù)可以對關(guān)鍵環(huán)節(jié)和事物展開模擬展示，甚至還能對整個(gè)建筑工程的施工情況進(jìn)行模擬。而設(shè)計(jì)師可依據(jù)建筑施工過程中所遇到的具體問題進(jìn)行詳細(xì)的分析和改進(jìn)。

第四，BIM技術(shù)具有良好的優(yōu)化性，可以對建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行優(yōu)化處理，在BIM模型之中，各種規(guī)格、物理以及幾何信息都是真實(shí)存在的，若是數(shù)據(jù)的復(fù)雜度較大，設(shè)計(jì)人員難以對其進(jìn)行全方位的掌握，便應(yīng)通過智能設(shè)備以及高科技技術(shù)的使用展開數(shù)據(jù)處理[1]。

2基于BIM技術(shù)下的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

第一，在基于BIM技術(shù)的建筑結(jié)構(gòu)分析方面，其項(xiàng)目的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)復(fù)雜，涉及許多方面內(nèi)容，不僅僅是單純的荷載計(jì)算和配筋計(jì)算，也不能將其任意選擇與組合，而是應(yīng)該在設(shè)計(jì)過程中，通過對建筑工程整體結(jié)構(gòu)的深入分析和優(yōu)化，使得建筑結(jié)構(gòu)無論在承受何種荷載時(shí)都能夠正常發(fā)揮出其應(yīng)有的效用，促進(jìn)建筑項(xiàng)目整體安全性以及穩(wěn)定性的提高。將BIM技術(shù)靈活應(yīng)用在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，可以實(shí)現(xiàn)建筑工程結(jié)構(gòu)布置以及設(shè)計(jì)方案的全面分析模擬，設(shè)計(jì)人員可以在綜合考慮下進(jìn)行比較選擇，從經(jīng)濟(jì)層面和技術(shù)層面等多角度出發(fā)對其進(jìn)行客觀評價(jià)，進(jìn)而建立起數(shù)字的一體化模型。接下來便可應(yīng)用Revit API二次平臺全面分析其結(jié)構(gòu)的性能，通過大數(shù)據(jù)計(jì)算與分析，對具體環(huán)境和建筑結(jié)構(gòu)之間的相互對應(yīng)情況進(jìn)行了解，進(jìn)而明確找到建筑工程結(jié)構(gòu)在設(shè)計(jì)階段有可能出現(xiàn)的問題與缺陷。通過實(shí)踐將其優(yōu)化與糾正，切實(shí)提升建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的效率與質(zhì)量，為后續(xù)施工和建筑工程的投入運(yùn)行奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

第二，BIM技術(shù)在建筑結(jié)構(gòu)的鋼結(jié)構(gòu)建模上能夠取得良好效果?，F(xiàn)如今，我國的建筑物普遍會采用鋼結(jié)構(gòu)建造，在對鋼結(jié)構(gòu)實(shí)際建模的過程中，出于對結(jié)構(gòu)的合理性設(shè)計(jì)，相關(guān)技術(shù)人員需妥善開展構(gòu)件布置以及構(gòu)件連接等工作。通常情況下，設(shè)計(jì)過程會包括梁梁鉸接、梁柱關(guān)聯(lián)等連接形式，而該類連接很難具體描繪在施工圖當(dāng)中，大部分會使用節(jié)點(diǎn)大樣進(jìn)行表達(dá)。現(xiàn)階段，我國存在著建筑工程項(xiàng)目施工人員專業(yè)技術(shù)與能力良莠不齊的現(xiàn)象，甚至部分專業(yè)施工人員都無法深刻理解復(fù)雜的大樣節(jié)點(diǎn)，需要和設(shè)計(jì)人員進(jìn)行充分討論，極大浪費(fèi)了人力成本和時(shí)間成本。基于此，施工人員可以根據(jù)建筑信息模型可視化的特點(diǎn)，對該問題進(jìn)行解決。在此方面，設(shè)計(jì)人員需從項(xiàng)目的形式出發(fā)，結(jié)合該建筑物具體的使用功能，綜合考慮設(shè)計(jì)構(gòu)件等多方面的因素，對連接形式以及構(gòu)件位置進(jìn)行準(zhǔn)確設(shè)計(jì)，通過三維立體的動畫使得設(shè)計(jì)師的意圖得以充分展現(xiàn)，切實(shí)提升建筑工程整體的設(shè)計(jì)質(zhì)量以及施工人員的工作質(zhì)量，有效縮短工期，實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目造價(jià)的高效控制。

第三，可視化技術(shù)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中有著重要意義。在傳統(tǒng)的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，相關(guān)技術(shù)人員一般會采用CAD技術(shù)進(jìn)行繪制，但該技術(shù)的應(yīng)用往往無法充分體現(xiàn)出全部的建筑構(gòu)件，建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)缺乏精確性。而靈活應(yīng)用BIM技術(shù)，通過建造二維模型，卻能夠真實(shí)表現(xiàn)出建筑構(gòu)件的實(shí)際情況，有利于技術(shù)人員更加直觀地觀察建筑內(nèi)部的結(jié)構(gòu)，掌握其內(nèi)部功能的整體布局，并基于此對建筑體量進(jìn)行推斷。

此外，在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)用BIM可視化技術(shù)，可以用動態(tài)的方式演示其內(nèi)部結(jié)構(gòu)，深入考察建筑結(jié)構(gòu)內(nèi)部的尺寸以及相符度，明確各方面所具有的問題與不足之處，在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)出建筑結(jié)構(gòu)的最優(yōu)設(shè)計(jì)方案，實(shí)現(xiàn)預(yù)期設(shè)計(jì)效果[2]。

第四，在參數(shù)設(shè)計(jì)方面，所有與建筑結(jié)構(gòu)的信息模型有關(guān)的設(shè)計(jì)信息和整個(gè)系統(tǒng)都存在于同一個(gè)數(shù)據(jù)庫內(nèi)部，數(shù)據(jù)庫中的各個(gè)參數(shù)之間都具有一定的聯(lián)系。技術(shù)人員可以憑借數(shù)據(jù)庫開展建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作，使用參數(shù)值與參數(shù)關(guān)系對大體的結(jié)構(gòu)進(jìn)行構(gòu)建，提升設(shè)計(jì)科學(xué)性。與此同時(shí)，對這些參數(shù)施加特定的約束條件，以此實(shí)現(xiàn)對于BIM系統(tǒng)及時(shí)的維護(hù)與更新。如此一來，BIM便能夠進(jìn)行高質(zhì)量、安全、可靠的信息輸出，促進(jìn)數(shù)字化工作更加平穩(wěn)高效的開展，有利于建筑工程項(xiàng)目結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作的快速完成。

3結(jié)束語

總而言之，BIM技術(shù)與傳統(tǒng)的CAD技術(shù)相比，具有低污染和低消費(fèi)的優(yōu)勢，對于現(xiàn)代建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)有著十分重要的作用。盡管BIM技術(shù)有強(qiáng)大的功能，但其操作上存在難度，所以相關(guān)技術(shù)人員應(yīng)不斷學(xué)習(xí)，掌握BIM技術(shù)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用方法，促進(jìn)建筑工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)質(zhì)量與實(shí)施質(zhì)量的提升。

參考文獻(xiàn)

[1] 周樹路.基于BIM技術(shù)下的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)探討[J].房地產(chǎn)導(dǎo)刊，2018，（12）：37-38.

[2] 鞠維嘉.BIM技術(shù)在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用[J].消費(fèi)導(dǎo)刊，2019，（30）：10.