■董濟(jì)豪 ■四川綿陽(yáng)創(chuàng)藝建筑設(shè)計(jì)研究有限公司，四川 綿陽(yáng) 621000

隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和科技的不斷進(jìn)步，BIM技術(shù)越來越完善，BIM技術(shù)在工程界應(yīng)用越來越廣泛，BIM技術(shù)能實(shí)現(xiàn)不同專業(yè)、不同部門的數(shù)據(jù)共享，在建筑工程中，工程師、建筑師、設(shè)計(jì)人員、業(yè)主等不同用戶能共享同一個(gè)數(shù)字設(shè)計(jì)信息，使用共同的可視化數(shù)字模型，進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)模擬和分析，從而更加快捷的完成建筑工程施工任務(wù)，采用BIM技術(shù)能有效的提高建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)質(zhì)量，為建筑施工提供安全保障。

1 BIM技術(shù)的特點(diǎn)

BIM技術(shù)是利用數(shù)字模型進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、施工、管理的一種施工方法，其主要特點(diǎn)有信息集成、協(xié)同設(shè)計(jì)、工作傳遞等。

1.1 信息集成

BIM技術(shù)的信息集成主要體現(xiàn)設(shè)計(jì)信息集成和設(shè)計(jì)過程集成，建筑信息模型是更個(gè)建筑工程唯一的信息模型，各種專業(yè)的設(shè)計(jì)信息都要在這個(gè)模型中完成，因此，BIM技術(shù)具有明顯的信息集成特征，也就是因?yàn)檫@個(gè)特點(diǎn)，所有的專業(yè)設(shè)計(jì)人員都可以在這個(gè)平臺(tái)進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，從而實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)過程集成化。建筑信息模型的核心是建立由計(jì)算機(jī)三維模型組成的數(shù)據(jù)庫(kù)，這個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)包含了建筑結(jié)構(gòu)幾何尺寸、空間信息、建筑施工材料、各個(gè)建筑構(gòu)件的性質(zhì)及連接方式等各種信息，在這個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)中，能快速的查找出需要的信息，BIM技術(shù)突破了CAD技術(shù)的限制，對(duì)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)有十分重要的作用。

1.2 協(xié)同設(shè)計(jì)

BIM技術(shù)構(gòu)建了一個(gè)全新的設(shè)計(jì)平臺(tái)，能為業(yè)主、設(shè)計(jì)、施工建立良好的溝通平臺(tái)，根據(jù)需求，快速的將需要的信息反應(yīng)出來，BIM技術(shù)能根據(jù)不同專業(yè)的設(shè)計(jì)原則，對(duì)建筑構(gòu)件之間的相互影響進(jìn)行自動(dòng)檢測(cè)，極大的提高了設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)的溝通效率，減少了設(shè)計(jì)時(shí)間。

1.3 工作傳遞

BIM技術(shù)能將各種工作數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)起來，當(dāng)設(shè)計(jì)師修改了某項(xiàng)內(nèi)容后，設(shè)計(jì)師不需要自己更改連接或者處理圖紙，BIM系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)將修改的信息反饋到受影響的構(gòu)建中，同時(shí)BIM技術(shù)還能進(jìn)行模擬施工，工程師不需要為了分析不同的因素，建立多個(gè)模型，極大的節(jié)省了設(shè)計(jì)時(shí)間，提高了設(shè)計(jì)效率。

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

2.1 BIM技術(shù)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的可視化

BIM技術(shù)是利用三維模型將真實(shí)的建筑構(gòu)件展示出來，傳統(tǒng)的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，常采用CAD技術(shù)進(jìn)行施工圖紙繪制，這種方法很難將更多的建筑構(gòu)件信息表示出來，運(yùn)用BIM技術(shù)在設(shè)計(jì)階段，構(gòu)建建筑構(gòu)件三維實(shí)體模型，能直觀的觀察建筑構(gòu)件，分析建筑結(jié)構(gòu)的功能布局，推斷建筑體量。在大型的建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，采用BIM可視化技術(shù)，能對(duì)建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行動(dòng)態(tài)演示，對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的尺寸、相符度進(jìn)行考察，從而確定最優(yōu)設(shè)計(jì)方案，采用BIM技術(shù)能快速的檢測(cè)出建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中存在的漏洞，確保設(shè)計(jì)質(zhì)量。

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

在建筑結(jié)構(gòu)信息模型中，整個(gè)模型和所有的設(shè)計(jì)信息都存在同一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)中，所有的設(shè)計(jì)參數(shù)都是相關(guān)聯(lián)的，設(shè)計(jì)師可以在這個(gè)建筑結(jié)構(gòu)信息模型中，利用參數(shù)值和參數(shù)關(guān)系構(gòu)建建筑結(jié)構(gòu)形體，同時(shí)對(duì)不同的參數(shù)施加一定的約束，從而保證BIM系統(tǒng)更新維護(hù)及時(shí)。BIM能實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量、安全、可靠的設(shè)計(jì)信息輸出，有助于數(shù)字化工作的開展。

2.3 BIM技術(shù)在鋼結(jié)構(gòu)工程建模的應(yīng)用

鋼結(jié)構(gòu)工程建模的難點(diǎn)在于結(jié)構(gòu)連接及加強(qiáng)件的布置，鋼結(jié)構(gòu)的連接有梁柱連接、梁梁鉸接、梁梁剛接等，在進(jìn)行連接設(shè)計(jì)時(shí)，根據(jù)梁的高度將各個(gè)連接件做出來，將連接件參數(shù)化可以降低做連接件的工作量，在BIM系統(tǒng)中使用共享參數(shù)控制螺栓的數(shù)量和間距，只需要調(diào)節(jié)參數(shù)就能形成新的連接件。在繪制加強(qiáng)件和連接件時(shí)，只需要將加強(qiáng)件和連接件的大樣畫出來，在施工過程中，對(duì)照相應(yīng)的位置參考大樣就能進(jìn)行施工。

2.4 BIM技術(shù)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的應(yīng)用實(shí)例

某城市的體育中心是城市運(yùn)動(dòng)會(huì)的主賽場(chǎng)，該體育中心為特大型體育場(chǎng)館，在建設(shè)該項(xiàng)目時(shí)有三大難點(diǎn)，一是鋼罩棚網(wǎng)架結(jié)構(gòu)沒有主次桿件之分;二是網(wǎng)架結(jié)構(gòu)彎扭，每個(gè)吊裝單元網(wǎng)架安裝時(shí)需要附加彎矩;三是鑄鋼節(jié)點(diǎn)多、網(wǎng)格單元多、使用設(shè)備多。BIM技術(shù)具有仿真施工模擬、模型漫游、構(gòu)件信息查詢、技術(shù)交底等功能，在該工程中采用BIM技術(shù)建立仿真施工模擬，更加準(zhǔn)確有序的對(duì)施工進(jìn)行安排，對(duì)各個(gè)作業(yè)區(qū)的工序搭接進(jìn)行有效的控制，從而快速高效的完成了施工任務(wù)。

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

BIM技術(shù)的設(shè)計(jì)方式是將建筑結(jié)構(gòu)模型發(fā)送到結(jié)構(gòu)分析軟件中，進(jìn)行分析計(jì)算，然后反饋出設(shè)計(jì)信息，同時(shí)動(dòng)態(tài)的更新施工圖紙和建筑結(jié)構(gòu)模型，BIM技術(shù)的基本設(shè)計(jì)理念是結(jié)構(gòu)分析和施工圖紙相互統(tǒng)一。設(shè)計(jì)師在構(gòu)建BIM模型時(shí)，要關(guān)注模型空間的真實(shí)性及物理模型能否自動(dòng)生成施工圖紙，建筑結(jié)構(gòu)的安全性，是設(shè)計(jì)的重要環(huán)節(jié)，由于建筑材料的力學(xué)特征、荷載組合、荷載、單元截面特性等各種因素的影響，因此，設(shè)計(jì)師在構(gòu)建BIM模型時(shí)會(huì)因?yàn)楦鞣N參數(shù)變得復(fù)雜。

BIM模型是一個(gè)完全的數(shù)據(jù)模型，理論上BIM物理模型、結(jié)構(gòu)分析模型、施工圖文檔是完全能實(shí)現(xiàn)雙向無縫鏈接，但在實(shí)際工作中，只有BIM物理模型采用結(jié)構(gòu)構(gòu)件比較簡(jiǎn)單或者符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，才能實(shí)現(xiàn)雙向無縫鏈接，如果建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)件比較復(fù)雜，在鏈接結(jié)構(gòu)分析模型時(shí)，很容易丟失很多數(shù)據(jù)。因此，運(yùn)用BIM技術(shù)進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，物理模型和結(jié)構(gòu)分析模型的雙向無縫鏈接是一大難點(diǎn)。

4 總結(jié)

現(xiàn)代建筑工程中，涉及到的專業(yè)知識(shí)很多，加上現(xiàn)代建筑生命周期長(zhǎng)、建設(shè)周期短，傳統(tǒng)的CAD技術(shù)已經(jīng)不能滿足建筑工程低消耗、低污染的要求，采用BIM技術(shù)能有效的解決這些問題，BIM技術(shù)的功能雖然強(qiáng)大，但其上手難度比較大，因此，設(shè)計(jì)人員要不斷的提高自身的綜合能力，全面掌握BIM技術(shù)，在快速高效的完成建筑工程設(shè)計(jì)任務(wù)的同時(shí)，確保建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)質(zhì)量，從而保證建筑工程的施工質(zhì)量。

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