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BIM技术在结构设计中的应用

 一、BIM技术实质

    是基于数字化技术的一种新型“工作模式”。BIM包含了建筑物在项目建设周期中的所有相关真实信息,不仅包括几何信息,还包括非几何属性信息,如建筑构件的材料、重量、价格、进度等,同时还为建筑师、结构工程师、设备工程师、开发商乃至最终用户等各环节人员提供“模拟和分析”的数据基础。从项目的规划阶段“数据库”就开始建立,随着工程项目的展开、信息和数据将不断丰富和完善。
    不同专业的设计人员、施工人员以及运维管理人员可以协同工作,随时从中提取有用的资料并实现一次建模无限次充实并利用,从而避免重复工作。BIM技术是实现建设项目全生命周期管理的关键,能够储存项目全生命周期的所有物理属性和功能指征,以便于业主和经营者利用这些信息进行建筑物管理与维护,乃至整个城市的管理维护。
二、BIM技术在设计行业
    在建筑专业最为明显。在国内、外的各大BIM论坛会议上,BIM技术一次又一次的被提及,然而,在结构专业设计的过程中,各大设计院都或多或少的存在困难或问题。因此,很多设计院的BIM设计还停留在翻模以及辅助设计,真正实现全专业使用BIM设计来完成生产任务的设计院很少。因此,实现从建模到施工图出图是BIM技术在结构设计中应用亟需解决的关键问题。
三、模型信息分类
    BIM设计不单纯是创建一个三维模型,其重点是模型中的“信息”,结构模型信息分为:几何信息和非几何信息。几何信息是存在模型中的实体,可以直接看到和编辑的,如结构柱、梁、板、基础等构件;非几何信息是赋予这些构件的参数,如构件的截面尺寸、注释、及配筋信息等。非几何信息对于BIM信息模型在后期运维至关重要,因此,在模型的创建过程中工程师们就需要将非几何信息全部赋予构件。
四、几何信息创建
    几何信息(结构构件)创建是BIM设计的基础,在这基础上才能完成非几何信息的创建,其中轴网也属于几何信息。
五、非几何信息创建
    在创建几何信息的同时,非几何信息也应赋予相关构件。非几何信息的详细程度取决于建模深度,同时这也决定了工作量的大小,有些参数是需要在构件创建的过程中赋予。
六、结构模型数据交互
    在接收建筑条件后,首先建立或转成结构模型,然后进入结构计算阶段,通过计算后,再完善结构模型。计算作为结构专业非常重要的一环,如果计算模型与BIM模型脱节,那实在是BIM在结构设计过程中的一大遗憾。
七、结构施工图绘制
    三维设计不同于传统设计之处,就在于模型信息准确和高效的利用。包括几何形体和非几何属性。几何形体的一致性可以使施工图绘制的构件与所设计的构件表达一致,非几何属性的一致会使图面中标记的信息与构件的属性一致,避免设计过程中频繁的修改而导致模型和绘图不一致的情况。
    然而在实际制图过程中,需要考虑本地化绘图习惯和制图标准,因此需要定制大量满足国内制图要求的符号化构件。在符号化构件库齐备的情况下,可大幅提高施工图绘制效率,且准确性得以保障。