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BIM技術在工程結構設計中的具體應用有哪些?

發布時間：2021-07-14 來源：中建教育

BIM技術在工程結構設計中的具體應用有哪些?存在哪些問題?結構設計在建立BIM模型時，不僅要關系實體物理模型能不能轉化為二維施工圖的形式，還要考慮該物理模型能不能夠導入第三方的結構分析軟件進行模型的計算和分析，結構模型中所包含的大量信息(如單元截面特性、材料力學特性、支座條件、荷載和荷載組合等)，都需要進行考慮，所以，結構模型中的如此多的參數使得結構設計變得更加復雜。

一、BIM結構物理模型建立

根據樣板文件和結構方案，創建結構標高，按照《建筑工程設計信息模型交付標準》的相關規定建立三維結構模型，即為BIM結構物理模型圖，圖中包括基礎、梁、板、柱、剪力墻、樓梯等構件。BIM技術的亮點之一：可視化，所見即所得。通過三維可視化模型，我們可以從空間各個位置和角度直觀地查看結構布置，真實可見。每個構件信息都可以查詢到(尺寸、位置、材質等)。鏈接后的Revit三維模型，建筑模型與結構模型可進行比較，形成了問題報告，可以更加精確的找出問題點，達到深化設計的目的，從而優化空間設計，使布局更合理化。

二、異形構件族

BIM族也稱構件族，在現今乃至以后的建筑信息模型搭建中，族都有著舉足輕重的地位。族分為常規構件族和恃定構件族。在一個項目樓型中，常規構件族可以通過設定現有的參數進行控制，從而實現在項目中的獨特性與適用性。而往往項目中無法通過常規族進行藉建的就必須找到特定族，如果在族庫中存在：特定的族庠可以直接調用，然后進行參數控制以滿足項目.所露壽然族庫不是萬能的，有些我們項目上需要的族在族庫中可能無法找到直接調用，那么就需要我們自行創建一個符合項貝所需的特定族。

三、三維鋼筋模型

由于BIM技術所見即所得的三維可視化特性和模擬性三維鋼筋模型可以較為詳細地展示鋼筋節點的細節部分，對于實際工程中，梁柱截面變化位置、鋼筋搭接長度、箍筋間距變化等細節情況，在現場施工中，通過附著于整體模型上的三維鋼筋模型指導施工，更容易把握復雜節點的鋼筋的空間搭接關系。這些技術細節問題，在設計方向施工方技術交底時，施工方能從以往的二維圖紙的理性認識上升到三維實體模型的感性認識上，直觀地認識整個項目的設計情況，更加有助于施工方對圖紙的理解和對設計意圖的領會。

四、BIM在結構設計中的主要問題

1.結構計算分析

項目的初期結構設計工作在建筑初步方案確定后才開始介入參與工作，使用PKPM軟件結構建模并進行結構分析。BIM中Revit核心建模平臺建立的結構物理模型只是提供示意空間構件和協同其他專業的三維模型，不能夠進行結構分析及計算，結構分析計算需要依靠其他結構有限元計算軟件的配合來完成，第三方軟件必須要完全實現與Revit模型的完美鏈接。

2.三維鋼筋模型

通過三維實體的形式進行鋼筋的表達其缺點還是有的，由于這種設計方案需要逐根鋼筋的定位和長度等信息的處理，一些復雜節點，就要求結構工程師畫圖需細心，而且工作量很大，另外，鋼筋信息的增多對電腦顯卡和CPU的要求也比較高。

BIM三維可視化設計和協調，使各專業工程師從三維的角度去溝通，提高了工作效率及設計準確度，指導了施工，加快了施工進度，但在項目在結構設計中的最大的阻礙BIM結構物理模型與結構分析模型沒有實現真正雙向鏈接，沒有最大限度發揮BIM技術在結構設計中的優勢。