王耀銳

摘 要：建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性是保證房屋建筑質(zhì)量的重要前提。目前，由于科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，BIM技術(shù)應(yīng)用到很多的行業(yè)，特別是在房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用，能夠有效的提高了設(shè)計(jì)的效率以及準(zhǔn)確性。本文基于此，對(duì)BIM技術(shù)進(jìn)行概述，并在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用進(jìn)行了相關(guān)的分析，并列舉了實(shí)際的案例，希望在優(yōu)化建筑結(jié)構(gòu)式設(shè)計(jì)與提高設(shè)計(jì)應(yīng)用水平方面提供一定的參考。

關(guān)鍵詞：BIM技術(shù) 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 應(yīng)用

前言

BIM技術(shù)的出現(xiàn)對(duì)于我國(guó)建筑工程項(xiàng)目建設(shè)而言尤為重要，不僅節(jié)約了建設(shè)成本，而且還提高了建設(shè)質(zhì)量。全面利用BIM技術(shù)可以充分實(shí)現(xiàn)信息存儲(chǔ)的完整性，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)建筑工程項(xiàng)目的創(chuàng)新建設(shè)。尤其是近些年BIM技術(shù)的不斷完善，在很大程度上滿(mǎn)足了人們的需求。

1、BIM技術(shù)概述

現(xiàn)代社會(huì)的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工程項(xiàng)目正在朝著大規(guī)模、高層化甚至超高層化的方向發(fā)展，建筑結(jié)構(gòu)的高度復(fù)雜化使得其不斷地趨向多樣化，也正是因?yàn)榇嬖谶@樣的原因，所以通過(guò)各種各樣的渠道來(lái)獲取大規(guī)模的信息對(duì)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)而言必不可少。在建筑工程領(lǐng)域，現(xiàn)代信息技術(shù)開(kāi)始逐漸被廣泛應(yīng)用，究其原因，不過(guò)是在建筑產(chǎn)品生產(chǎn)中加以利用該類(lèi)數(shù)據(jù)信息，不僅有效縮短建筑企業(yè)的施工工期，提高施工效率，降低企業(yè)的成本投入，還能提高建筑企業(yè)在生產(chǎn)過(guò)程中的質(zhì)量管理工作水平及提高安全管理工作的實(shí)施效率。BIM技術(shù)的出現(xiàn)及實(shí)際應(yīng)用使得建筑設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)圖像由二維轉(zhuǎn)變成三維，推動(dòng)了整個(gè)建筑行業(yè)的快速發(fā)展、進(jìn)步以及健康成長(zhǎng)?；谠诂F(xiàn)今信息技術(shù)成果的幫助下，整個(gè)建筑行業(yè)開(kāi)始謀求能達(dá)成迅速處理各類(lèi)相關(guān)信息的目標(biāo)，并且希望可以通過(guò)進(jìn)一步控制成本投入與安排合理化工期的方式來(lái)增加企業(yè)利潤(rùn)。由于BIM技術(shù)可以創(chuàng)建數(shù)字模型，因此這樣就可以設(shè)計(jì)、建造建筑工程結(jié)構(gòu)，并且在實(shí)際生產(chǎn)中的各個(gè)階段幫助建筑企業(yè)有效降低經(jīng)營(yíng)成本，有利于實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略目標(biāo)。

2、BIM技術(shù)對(duì)工程設(shè)計(jì)的影響及必要性

通過(guò)以上描述，可以獲知，整個(gè)BIM技術(shù)的核心是一項(xiàng)數(shù)據(jù)建模技術(shù)，主要是應(yīng)用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的三維模型，將整個(gè)建筑工程中的數(shù)據(jù)信息建立成一個(gè)三維可視的模型，這個(gè)模型的本質(zhì)是一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)，所構(gòu)建的這個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)并不是一成不變的，而是在整個(gè)項(xiàng)目施工過(guò)程中可以實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)調(diào)整的，根據(jù)具體的施工狀況對(duì)整個(gè)數(shù)據(jù)模型進(jìn)行數(shù)據(jù)的補(bǔ)充、調(diào)整、刪減等，并且管理階層能夠通過(guò)所構(gòu)建的數(shù)據(jù)模型隨時(shí)監(jiān)督建筑工程的施工進(jìn)度。因此，BIM技術(shù)應(yīng)用到建筑工程設(shè)計(jì)中，是很有必要的。這項(xiàng)技術(shù)不僅能夠?qū)崿F(xiàn)工程管理的可視化，從而提高施工過(guò)程中決策的進(jìn)度和決策的質(zhì)量，縮短了建筑工程周期，有效地降低了施工項(xiàng)目所耗費(fèi)的成本，更重要的是保證了工程的質(zhì)量。

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

3.1 BIM技術(shù)在建筑結(jié)構(gòu)和場(chǎng)地分析中的應(yīng)用

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理性不僅表現(xiàn)在建筑工程本身，還與建筑所在的場(chǎng)地存在著密切的聯(lián)系。通常情況下，建筑工程所在場(chǎng)地的地質(zhì)環(huán)境和水文狀況會(huì)對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)造成較大程度的影響，尤其針對(duì)復(fù)雜地形，相應(yīng)的場(chǎng)地分析與空間規(guī)劃顯得極為重要，所以通過(guò)BIM技術(shù)與地理信息系統(tǒng)的結(jié)合，可以對(duì)建筑工程所在場(chǎng)地進(jìn)行全面的模擬，在模擬的環(huán)境中建造建筑模型，這樣就可以更加清楚的對(duì)建筑與建筑所在場(chǎng)地進(jìn)行全方位的分析，并通過(guò)相應(yīng)的模型建立事先規(guī)劃可視度分析、室內(nèi)視野分析以及周?chē)缆房梢暦治龅?；并選出最佳的建筑建設(shè)地點(diǎn)，使得建筑結(jié)構(gòu)以及所在場(chǎng)地兩者之間達(dá)到最佳適應(yīng)性，從而確保建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理性與科學(xué)性。

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

建筑場(chǎng)地設(shè)計(jì)好之后，需要對(duì)整個(gè)建筑結(jié)構(gòu)的參數(shù)進(jìn)行仔細(xì)處理和分析。通常情況下，由于整個(gè)建筑工程中的相關(guān)數(shù)據(jù)和參數(shù)都是相互關(guān)聯(lián)，環(huán)環(huán)相扣的，因此整個(gè)建筑結(jié)構(gòu)的參數(shù)和數(shù)據(jù)都需要整合到同一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)中。BIM技術(shù)作為計(jì)算機(jī)信息技術(shù)發(fā)展的一個(gè)應(yīng)用，自然具有計(jì)算機(jī)處理和存儲(chǔ)數(shù)據(jù)信息的強(qiáng)大功能，它通過(guò)一定的收集和處理軟件，能夠準(zhǔn)確地將整個(gè)建筑工程所需的數(shù)據(jù)和信息收集并按照一定的次序合理地存儲(chǔ)，提高了工作效率，加快了建筑設(shè)計(jì)的進(jìn)程。而建筑工程設(shè)計(jì)師可以隨時(shí)通過(guò)計(jì)算機(jī)對(duì)各項(xiàng)工程數(shù)據(jù)進(jìn)行查看和調(diào)整。

3.3 BIM技術(shù)在鋼結(jié)構(gòu)建模中的應(yīng)用

當(dāng)前鋼結(jié)構(gòu)發(fā)展已然成為了大跨度建筑物的核心結(jié)構(gòu)形式，在其構(gòu)建模型時(shí)是需要面對(duì)諸多難點(diǎn)的，因?yàn)樵谠O(shè)計(jì)鋼結(jié)構(gòu)時(shí)需要涉及梁梁剛接、梁柱連接等多種連接方式，因此在實(shí)際設(shè)計(jì)中需要依據(jù)梁柱的實(shí)際高度，來(lái)對(duì)各個(gè)連接件進(jìn)行設(shè)計(jì)，同時(shí)將其參數(shù)化。BIM系統(tǒng)在實(shí)際應(yīng)用中可以通過(guò)參數(shù)共享的方式，來(lái)對(duì)螺栓的間距與數(shù)量進(jìn)行控制，只需要設(shè)計(jì)人員對(duì)參數(shù)進(jìn)行適當(dāng)調(diào)節(jié)，便可以形成一些新的連接件，通過(guò)事先的勘察與構(gòu)建，來(lái)對(duì)其加強(qiáng)件與連接件的位置進(jìn)行確定，從而提高建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)效率與質(zhì)量。

4、BIM技術(shù)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的難點(diǎn)

BIM系統(tǒng)被廣泛運(yùn)用于建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作中，在工作時(shí)BIM系統(tǒng)會(huì)將模型發(fā)送到能反饋出建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)信息的分析軟件中，在此之后結(jié)構(gòu)分析軟件可以根據(jù)不同的用戶(hù)指令來(lái)形成各種動(dòng)態(tài)施工圖。建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員在使用BIM技術(shù)時(shí)通常要面對(duì)各項(xiàng)復(fù)雜參數(shù)，這是由于建筑施工材料自身力學(xué)特征、荷載組合以及單元截面特性等多種因素會(huì)對(duì)建筑結(jié)構(gòu)性能產(chǎn)生不良影響。除此之外，BIM技術(shù)的物理模型、建筑結(jié)構(gòu)分析模型以及施工設(shè)計(jì)圖文檔之間要實(shí)現(xiàn)相互的雙向無(wú)縫連接就必須采用完全符合施工設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)件，若設(shè)計(jì)出來(lái)的建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)件沒(méi)有達(dá)到相關(guān)規(guī)范的要求則會(huì)導(dǎo)致BIM系統(tǒng)在運(yùn)行過(guò)程中丟失大量重要數(shù)據(jù)。因此，為了能實(shí)現(xiàn)物理模型、結(jié)構(gòu)分析模型以及施工設(shè)計(jì)圖文檔之間的相互的雙向無(wú)縫連接，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員在現(xiàn)代建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中就必須高度關(guān)注這一問(wèn)題，并且謀求解決此類(lèi)問(wèn)題的辦法。

總結(jié)

當(dāng)今社會(huì)，效率是一切事物發(fā)展的首要條件，只有在充分保證效率的前提下，各項(xiàng)事業(yè)才能有發(fā)展進(jìn)步的可能。而信息技術(shù)作為現(xiàn)代社會(huì)的先進(jìn)生產(chǎn)力，是提高社會(huì)活動(dòng)生產(chǎn)效率的良好工具。因此，作為計(jì)算機(jī)技術(shù)的一項(xiàng)創(chuàng)新，BIM技術(shù)的出現(xiàn)和發(fā)展是符合歷史發(fā)展趨勢(shì)的，同時(shí)，這項(xiàng)技術(shù)的出現(xiàn)，也標(biāo)志著我國(guó)信息技術(shù)在建筑業(yè)應(yīng)用上的一個(gè)創(chuàng)新的階段。作為一種新的信息技術(shù)的理念，是建筑行業(yè)中又興起的一項(xiàng)創(chuàng)新性技術(shù)，它勢(shì)必會(huì)成為建筑行業(yè)快速發(fā)展的強(qiáng)大推動(dòng)力和最新平臺(tái)。這項(xiàng)技術(shù)能夠充分地實(shí)現(xiàn)信息之間的溝通和共享，傳遞信息具有即時(shí)性，因此對(duì)于各項(xiàng)決策具有重要意義，并且符合現(xiàn)代化信息社會(huì)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。因此，進(jìn)一步深入探索和研究BIM技術(shù)，對(duì)于實(shí)現(xiàn)建筑行業(yè)高效地運(yùn)轉(zhuǎn)具有重要意義，并且能夠推動(dòng)國(guó)民經(jīng)濟(jì)又好又快發(fā)展。

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