基于BIM的建筑结构设计方法研究

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　　摘    要：随着生活水平的提高，人们对建筑质量的要求也不断提升，这对建筑结构的设计提出了新考验。对建筑结构设计方法进行切实有效的提升，能够在一定程度上保证工程的质量，BIM技术的应用良好的解决了这种需求。
　　关键词：BIM;建筑结构;设计方法;研究;分析
　　1  引言
　　作为新兴的建筑施工技术，BIM技术已经在工程中获得了广泛的使用，提高了对建筑结构设计方法的要求。深入了解其原理和功能，能够促进其在建筑结构中的推广应用。
　　2  BIM技术的简单介绍
　　计算机技术的开发应用催生了CAD的研发与应用，其进入时代之后，BIM技术的应用又带来了一次设计上的飞跃，这是一种新兴的设计方法。与CAD相比，BIM在功能上更加强大，为使用者带来了全新的体验。BIM技术添加了时间的维度，并且将平面制图转化成了立体视图，使建筑设计更加具体化，实现了对建筑管理的可视化。BIM依托计算机技术将建筑的设计、建造、管理融为一体，实现了三者的有机结合，为更加全面的管理建筑结构设计方法提供了新的平台。
　　3  BIM技术的优势
　　3.1  设计的立体式呈现
　　BIM技术的应用，使工程建造设计由平面化转为了立体化，工作人员在进行建造的过程中能够更加直观地观察工程的设计效果、建造中的施工效果。在BIM技术使用之前，工程的设计都是平面式的展示，设计师修改、工人施工都是在平面图的基础上进行实景想象，在脑海中构建立体图景，这样给工人增加了难度，也使修改变得困难。运用BIM技术后，设计师直接可以进行立体式设计，整个设计完成之后呈现出一个建筑的立体效果。由于现代建筑内部构造逐渐复杂，而BIM可视化技术能够将内部进行完整展现，这样更易于优化设计和施工建设。
　　3.2  提高各部门之间的协调性
　　现代建筑工程是一项综合性工程，里面包含多个部门的施工内容，为了能够保证施工的顺利进行，需要个部门之间密切配合。但是在实际工程建设过程中，因为各部门工作特点不同，并且与设计者之间沟通不畅，很容易出现部门之间的碰撞，导致工程施工受阻。BIM技术的应用，将工程立体的进行展现，并增加了时间维度，使得建筑工程进度随着时间变化可以一一进行显示。通过这种展示，工程内部的各部门可更明确自己的施工效果，以及在何时进入场地进行配合施工，对其中存在的问题可以及时提出，并进行讨论解决，将问题消灭在理论阶段。
　　4  导致工程进度管理效果不理想的原因
　　4.1  施工过程中限制因素多
　　建筑结构是一项作业周期长、工作量巨大的项目，其涉及范围颇广，包含水电、道路、桥梁、给水排水系统等多种因素。不同的施工项目，有不同的标准与要求，需要不同的技术施工人员，致使施工的难易程度也不同，在一定程度上，给相应的管理人员施加了难度。建筑结构要严格筛选施工人员，对其技术和操作方法要有硬性的判定标准，这与项目工程的施工进度有着密切的联系。在项目工程施工的过程中，由于施工单位没有全面的掌握具体的施工细节，现场会出现一些没有预料到的突发问题，还有受天气的影响，也会阻碍施工地顺利进行。
　　4.2  施工进度控制失调
　　在项目工程施工的过程中，相应的建设单位的管理人员缺乏沟通，不能充分地协调各单位的分工，没有准确地判断施工现场的实际问题，从而打乱了施工计划，并拖延了工期。相关的项目管理人员对自身的职责不能清晰地界定，对于项目的整体工程把握不明确，管理得不到位，导致组织混乱，从而影响了施工进度，所以要嚴格把控施工进度的系统性和可靠性。
　　5  BIM技术在设计中的应用进而强化进度管理
　　5.1  基于BIM技术设计建筑方案
　　建筑方案设计的优良决定了建筑工程的运行程度，并且涉及到建筑的质量。为了能够更好的控制建筑的进度，需要从设计上就开始进行控制，以便为施工中的进度控制打下良好的基础。建筑方案的设计规范化能够促进建筑行业的发展，因此在运用BIM技术进行建筑方案设计时，侧重点在于方案的规范化设计。在进行方案设计的过程中，要抓住建筑主体与建筑环境作为重点进行。在设计过程中，设计人员要加强与结构工程人员的联系，及时就其中存在的问题进行讨论，对其中的不足之处进行改进，从而优化对建筑主体的设计。
　　5.2  运用BIM技术完成最初阶段的设计
　　建筑项目的最初阶段设计，在整个设计中有着重要作用，需要对各子项目进行设计并最终进行综合性考量，从而得出最后的建筑设计方案。在此阶段运用BIM技术的建筑模型系统建立工程建筑模型，并将电力系统、水系统、供热系统以及天然气系统进行综合进行展示，发现其中的冲突并对其进行优化处理。当各方要求得到满足之后，再进一步进行完善尔后建立专业的建筑模型。另外，还要综合考虑建筑的工期、成本和构件、设备的布置安排，综合工程中各个工种间的技术水平，进而获得最初阶段的设计。主要包含以下三方面。
　　首先，加载建筑模型。在建筑设计上，建筑模型的构建是工程设计的主体，并且要兼顾建筑的艺术性和使用功能。BIM技术在建筑设计上的应用，特别是建筑模型上的构建实现了有传统的平面性向三维立体化的可视性转变。第二，受力构件的布局。在BIM模型中构件是以立体状呈现的，与实际情况相差无几，但是其布置情况是在图纸上以平面形式呈现的，然而二者之间是相关联的。在运用BIM技术进行设计时，以使可以进行多个窗口的打开，进而可以时时观察设计是否有冲突发生，二是模型设计结束后，交由碰撞检验软件进行检查。第三，添加分析软件。在模型建立结束之后，还要运用分析软件对其进行分析研究。通过数据转化能够降低建模重复率，提高分析效率，并能够对原始模型进行优化。
　　5.3  应用BIM技术设计施工图
　　施工图纸是建筑工程的重要组成，能够为工程的建设开展进行指导，此阶段的最终目的是将BIM设计好的各专业模型转化为平面图纸并形成整套的图纸。在施工图纸的指导下，工程的各项工作可以有序开展。为了能够使设计得到更进一步的优化，设计者在此之前要对结构、水电各方面进行综合考虑，充分满足各方需求。依据施工图纸，能够对工程进度进行有效的控制。
　　6  结束语
　　科学技术的发展为建筑工程的进度管理提供了方便，保障了项目的质量。依托计算机网络的BIM技术，可以通过立体化模型的建立实现工程施工的可视化模拟，实现了精准化的进度控制，有效提升了工程进度管理的效益。
　　参考文献：
　　[1] 李雁忠，刘昌平，兰云睆.基于BIM信息共享技术的施工进度计划管理及方法研究[J].建筑技术开发，2019（10）：74～75.
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