現(xiàn)在建筑行業(yè)的應(yīng)用的主流前景就是在信息模型的基礎(chǔ)上進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)的施工設(shè)計工作，將施工中的結(jié)構(gòu)構(gòu)件以立體的方式在設(shè)計圖中進(jìn)行展示。本文以BIM的建筑結(jié)構(gòu)施工設(shè)計圖設(shè)的優(yōu)勢進(jìn)行分析，并將BIM的結(jié)構(gòu)設(shè)計流程進(jìn)行闡述，結(jié)合實際的案例，將BIM的優(yōu)勢進(jìn)行說明，為行業(yè)內(nèi)的相關(guān)設(shè)計施工人員提供可信的參考依據(jù)。

01前言

隨著我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展建筑業(yè)發(fā)展迅猛，以往的二維CAD技術(shù)是我國現(xiàn)階段建筑設(shè)計施工的主要交流手段，但是隨著科技與技術(shù)的不斷的發(fā)展與前進(jìn)，傳統(tǒng)二維CAD設(shè)計的缺點也明顯顯現(xiàn)。經(jīng)過研究表明，CAD技術(shù)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的信息共享是很難實現(xiàn)的，這對于建筑工程施工中的各種項目的實施難以開展。所以現(xiàn)在我們使用BIM進(jìn)行建筑設(shè)計施工圖紙設(shè)計，是未來建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計發(fā)展的主要趨勢。

02 BIM技術(shù)國內(nèi)研究現(xiàn)狀

我國的政策的支持與環(huán)境因素的推動，使得我國的對于建筑信息模型一直在進(jìn)行的著很積極的研究，從建筑工程的設(shè)計環(huán)節(jié)到施工管理環(huán)節(jié)，從建筑施工中的鋼結(jié)構(gòu)到混凝土結(jié)構(gòu)，這些都在一定的程度上得到了一定的發(fā)展，并且也相應(yīng)的取得了很多的研究成果。選用ObjectARX技術(shù)在AutoCAD平臺上進(jìn)行二次開發(fā)，高層鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計的BIM軟件進(jìn)行了建立，這種軟件可以實現(xiàn)對高層鋼結(jié)構(gòu)的有限元計算與規(guī)范校核，可以將高層鋼結(jié)構(gòu)有限元的計算模型進(jìn)行讀入，這種軟件的使用在上海中心工程的使用中得到了成功的運用。并且對于建筑工程周期中的不同的階段其對于不同的模型信息的需求可以得到滿足，在BIM中輸出合理的信息，在基于AutoCAD圖形引擎的BIM三維實體建模，并且將其轉(zhuǎn)化為平面的模型的方法，這樣可以通過在工程實例中對其可能性進(jìn)行驗證。我們從現(xiàn)在有以經(jīng)完成的研究技術(shù)成果進(jìn)行分析我們得知，我國國內(nèi)對于BIM的研究主要表現(xiàn)在以下兩個方面上，其一是對BIM軟件在即有的工程中的應(yīng)用，其二就是對BIM進(jìn)行軟件的二次開發(fā)研究工作。我國目前對BIM沒有一個統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，行業(yè)內(nèi)也沒有一個規(guī)范，所以這對于BIM在未來的研究中會受到很大的限制?，F(xiàn)在我們所使用的BIM技術(shù)多是由國外的企業(yè)開發(fā)而成，造成了使用中與我國的一些規(guī)范無法成功的進(jìn)行匹配，與實際的設(shè)計施工工作脫節(jié)，無法對建筑工程的設(shè)計與施工提供方便快捷與批量的工作幫助。所以現(xiàn)在我國對于BIM的使用多是在一些大型的項目中，一些項目里進(jìn)行有選擇性的使用其內(nèi)的一些功能。在這種情況下，我國應(yīng)該盡快的對其相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行制定，出臺一些BIM相關(guān)的國家標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范。

03 BIM優(yōu)勢

BIM是在建設(shè)設(shè)計與施工中，以數(shù)字的形式將建筑的結(jié)構(gòu)施工中的不同信息進(jìn)行展現(xiàn)的方式，對于建筑信息實現(xiàn)資源共享的新技術(shù)。我們利用建筑信息模型所進(jìn)行的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計與施工具有以下幾種優(yōu)勢:首先，其集成的信息量較大。BIM可以將建筑中所使用的材料、建筑物的使用性質(zhì)、建筑結(jié)構(gòu)間不同的空間關(guān)系等一些綜合性的信息進(jìn)行統(tǒng)一的處理，并且隨著信息技術(shù)的發(fā)展，還可以使用信息技術(shù)將建筑施工中一些具體的信息以數(shù)字化、模型化的方式進(jìn)行展現(xiàn)，這樣就可以成功的為建筑相關(guān)的設(shè)計與施工人員在其使用與工程相關(guān)的信息時可以方便的進(jìn)行調(diào)閱。其次，對于建筑工程的設(shè)計圖紙可以有效的進(jìn)行可視的轉(zhuǎn)變，建筑行業(yè)中原有的二維CAD軟件，在使用中與BIM模型技術(shù)相比較，BIM技術(shù)可以以精確的將建筑構(gòu)件進(jìn)行數(shù)字化，在設(shè)計的圖紙中就可以將其以立體的方式進(jìn)行展現(xiàn)，對于建筑工程的施工效率進(jìn)行有效的提高，同時準(zhǔn)確率也得到了提升。第三，建筑設(shè)計意圖的后期修改在傳統(tǒng)技術(shù)中是較為困難的，BIM技術(shù)卻可以為其提供便利，通過BIM技術(shù)通過圖例可以將其修改中的建筑結(jié)構(gòu)中的影響進(jìn)行真實的反映，并且通過模型軟件中的相關(guān)模塊進(jìn)行利弊分析，使相關(guān)工作人員的工作效率可以有效的進(jìn)行提高。

04 設(shè)計流程分析

1、設(shè)計流程概述工程設(shè)計的相關(guān)人員通過對建筑設(shè)計圖紙進(jìn)行結(jié)構(gòu)與模型的分析，在軟件中對結(jié)構(gòu)力與建筑構(gòu)件進(jìn)行分析與設(shè)計，將得到的結(jié)果進(jìn)行相互間的交流與反饋，對于設(shè)計中的不足之處進(jìn)行設(shè)計調(diào)整與增減，以達(dá)到相應(yīng)的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計施工要求，然后將其進(jìn)行圖紙的繪制，BIM的模型圖紙設(shè)計完成。

2、案例設(shè)計流程剖析我們用建筑工程的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的設(shè)計施工為實例，然后通過BIM模型為基礎(chǔ)對結(jié)構(gòu)施工設(shè)計流程進(jìn)行分析，對BIM設(shè)計的模型及所實現(xiàn)的系統(tǒng)進(jìn)行驗證，其驗證程序如下:

第一，在操作的軟件當(dāng)中，我們根據(jù)建筑工程的相關(guān)的信息與要求進(jìn)行BIM模型的建立，然后我們將以經(jīng)設(shè)計完成的模型進(jìn)行后期操作與處理軟件的程序的導(dǎo)入。

第二，我們對于模型設(shè)計中的一些不足之處進(jìn)行補充與后期的完善，并且通過軟件對內(nèi)部力學(xué)進(jìn)行分析，如，我們在建筑工程的混凝土施工過程中，其混凝土?xí)霈F(xiàn)裂縫、收縮、變形等相關(guān)問題，這些問題的產(chǎn)生都會導(dǎo)至其內(nèi)力產(chǎn)生分布變化，在這種情況下我們需要根據(jù)BIM的分析模型對其內(nèi)的有限元進(jìn)行逐步的分析，對建筑工程的施工過程還有結(jié)構(gòu)進(jìn)行系統(tǒng)的分析，具體有以下過程:在建筑工程的施工操作過程中，或是因其施工中的其他因素的影響，會引起應(yīng)變的增量(cm)和應(yīng)力變化量(KN)，為時刻的應(yīng)力變化量(KN)，鋼筋混凝土的彈性模量(Pa)，是指到其應(yīng)變增量的(cm)，其為鋼筋混凝土的松馳系數(shù)，我們可以通過查閱得出，混凝土在其中的徐變系數(shù)。我們根據(jù)查閱，可以對其進(jìn)行精確的計算得出鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)的內(nèi)部應(yīng)力是隨首應(yīng)變增量的變化而變化，通過相關(guān)的操作軟件對混凝土的變化過程進(jìn)行預(yù)期的結(jié)果模擬，并進(jìn)行分析，然后這建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計施工提供參考。

第三，我們通過上式的計算，可以生成BIM結(jié)構(gòu)的施工設(shè)計模型，然后我們將BIM模型設(shè)計中的構(gòu)件的基本信息與建筑產(chǎn)品自身的數(shù)據(jù)描術(shù)標(biāo)準(zhǔn)(IFC)進(jìn)行二者間的比對，我們可以得到IFC信息模型。

第四，將Etabs軟件對建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的結(jié)果到處Access數(shù)據(jù)文件，另外還應(yīng)該對BIMSD結(jié)構(gòu)模型進(jìn)行利用通過IFC接口將其內(nèi)里的結(jié)構(gòu)進(jìn)行相關(guān)信息的導(dǎo)入，最后將其構(gòu)建的信息模型進(jìn)行耦合，到此才將建筑結(jié)構(gòu)的施工圖設(shè)BIM完善的建立。

第五，我們在應(yīng)用層中，將以經(jīng)完整的結(jié)構(gòu)施工圖設(shè)進(jìn)行檢測、建筑結(jié)構(gòu)施工圖進(jìn)行修改、增減設(shè)計、算量統(tǒng)計、圖檔管理、規(guī)范校驗等。這樣可以讓其設(shè)計得到更進(jìn)一步的完善。

總結(jié)

根據(jù)我們對上面的研究我們得知，我們通過使用BIM對建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計，我們不僅可以進(jìn)行三維立體化、參數(shù)化與數(shù)字化，可以使相關(guān)的設(shè)計人員的工作效率進(jìn)行提升，還可以保證其建筑工程中的不同項目種類可以準(zhǔn)確的進(jìn)行，使我國的建筑行業(yè)向更加的高效、便捷、科技化的方面進(jìn)行轉(zhuǎn)變。我們必須在行業(yè)中進(jìn)行BIM的應(yīng)用，這樣不僅可以使建筑業(yè)的發(fā)展速度進(jìn)行加快，更可以促進(jìn)我國建筑設(shè)計行業(yè)的發(fā)展。