超高層建筑結(jié)構設計論文

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【摘要】建筑項目信息化水平和項目管理效果的好壞是建筑項目管理的重要衡量標準。論文分析了BIM技術在超高層建筑結(jié)構設計中的重要性及BIM的可視化技術在超高層建筑結(jié)構設計中的應用。

【關鍵詞】超高層建筑；結(jié)構設計；BIM系統(tǒng)；可視化技術；應用

1引言

超高層建筑具有體型大、功能多和結(jié)構形式復雜的特點，對設計精細化程度要求高，BIM技術在超高層建筑結(jié)構設計中的應用，使整個項目作業(yè)更加系統(tǒng)化，提高了數(shù)據(jù)處理效率及精準度，進而有效節(jié)約了智慧城市的建設成本。

2BIM在超高層建筑結(jié)構設計中的重要性

2.1促進建筑設計方式的創(chuàng)新。隨著計算機技術和智慧城市的發(fā)展，高層建筑結(jié)構設計從平面角度轉(zhuǎn)型到空間角度。BIM技術的應用改變了設計者和建筑建造者的思想。設計超高層建筑時，不僅要考慮時間和空間因素，還應科學合理地調(diào)整計算機對建筑外部空間和內(nèi)部空間的設計。BIM技術具有三維角度的數(shù)據(jù)邏輯性，可以有效幫助設計企業(yè)正確表明設計內(nèi)涵，經(jīng)過模型的構建直接得到設計產(chǎn)品部分的可計算屬性。BIM技術模型的直觀表達可以提高工作人員的工作效率，減少審圖人員的審圖時間[1]。2.2在思維模式上的轉(zhuǎn)型。建筑設計師結(jié)合BIM技術對設計結(jié)構進行創(chuàng)新，需要在二維設計和三維設計應用的基礎上，轉(zhuǎn)變建筑設計師和企業(yè)的思維。BIM技術強調(diào)建筑的回歸性，可以有效提高建筑設計師對建筑模式的形態(tài)、空間和時間的探索可行性，以及各種信息數(shù)據(jù)數(shù)字化的實用性。2.3優(yōu)化建筑設計的總體結(jié)構。在工程建造過程中采用BIM技術，可以有效提高施工質(zhì)量水平，并準確傳輸數(shù)字信息。在BIM技術應用過程中，工作人員可以根據(jù)BIM三維模型和成本維度等信息，實現(xiàn)動態(tài)實施監(jiān)控，可以在任意時間獲取工作信息，并且實現(xiàn)階段之間的造價對比，進而實現(xiàn)精準管理[2]。

3BIM系統(tǒng)在超高層建筑結(jié)構設計中的應用

3.1BIM模型與相應流程的建立。建筑施工過程中，應制定科學合理的BIM工作流程，進而保證工作的順利開展。通常情況下，將建筑設計和施工進行有效的配合，建立溝通平臺，可以解決超高層建設管理中出現(xiàn)的問題。BIM三維技術的構建模型如圖1所示，深化設計高層建筑建設中的結(jié)構和裝飾，進一步優(yōu)化工程綜合圖，在施工過程中，結(jié)合工程建設的設計圖，將施工過程中各部分進行疊加和綜合，從而實現(xiàn)三維的可視化，此外，在高層建筑建設過程中，應重視各專業(yè)的交叉問題。BIM檢測系統(tǒng)在檢測后會得出相應的檢測報告，方便工作人員對相關問題進行針對性地分析與完善，避免在施工中出現(xiàn)失誤造成返工，可見，BIM技術在很大程度上提高了建筑工程施工的進度，節(jié)省了成本的投入[3]。3.2提高設計及建筑構件的合理性。在高層建筑施工過程中，應結(jié)合BIM技術提高建筑工程質(zhì)量，同時應用BIM技術，對建設設計進行模擬和標準判定，進行統(tǒng)一化管理，并處理在施工中遇到的問題。加強BIM技術在建筑構件方面的應用，準確衡量構件的尺寸和定位，完善建筑結(jié)構的整體框架，同時還應注意各專業(yè)的深化設計。3.3通過綜合圖實現(xiàn)可視化施工。高層建筑現(xiàn)場施工時需要大量的信息資料和結(jié)構圖，因此，BIM技術的模型建立非常重要。對各專業(yè)進行可視化，需要利用BIM技術建立三維模型，使實際施工情況與虛擬施工情況更貼合，從而提高建筑施工質(zhì)量。在建筑施工階段，工作人員在采購和安裝施工項目的相關設備及建筑構件時應做好相關記錄，保證信息的完整性和有效性，為正常施工提供參考依據(jù)。在選擇施工方案時，可通過三維模型對施工方案進行完善和修改，盡可能地保證施工質(zhì)量和安全[4]。此外，利用BIM模型的可視化可以為高層建筑施工現(xiàn)場制定科學的管理制度，實現(xiàn)統(tǒng)一規(guī)劃。3.4檢查設計合理性，模擬施工進度。超高層建筑主要通過BIM系統(tǒng)進行人工干預，要想具有良好的模擬特性，應綜合人工的專業(yè)經(jīng)驗，在初步檢查的過程中，優(yōu)化施工圖設計，及時發(fā)現(xiàn)設計圖中存在的問題，進行有效解決并做好相關記錄。后續(xù)施工時，應結(jié)合施工設計圖，不能盲目施工，避免出現(xiàn)返工現(xiàn)象。通常來說，可以通過三維建筑模型將各項施工專業(yè)展現(xiàn)出來，并導入Navisworks軟件中，之后模擬各項工序的施工進度，保證各項施工進度的合理性和協(xié)調(diào)性。3.5提高建筑結(jié)構的設計質(zhì)量。在傳統(tǒng)的結(jié)構設計工作中，設計人員主要采用CAD進行設計繪圖，但這種方式不能給用戶提供準確且詳細的信息。在建筑結(jié)構設計初始階段使用BIM技術，可以展示建筑結(jié)構模式，使用戶準確地認識和理解建筑結(jié)構。多數(shù)建筑工程施工的結(jié)構設計工作都可以通過BIM技術完成，BIM技術不僅可以展現(xiàn)建筑動態(tài)結(jié)構，還可以更直觀地顯示建筑結(jié)構的各項參數(shù)，并為設計單位提供優(yōu)先選擇的方案。我國建筑工程主要采用鋼結(jié)構，在鋼結(jié)構建模過程中，工作人員應處理好結(jié)構的連接，并加強布置。鋼結(jié)構涉及多種連接形式，主要包括梁柱連接和梁梁連接等形式。在設計鋼結(jié)構時，通常需要結(jié)合梁的實際高度，把各個連接件進行專項設計并將其參數(shù)化。在施工過程中，BIM技術可以起到參數(shù)共享的作用，從而有效控制螺旋的數(shù)量和間距，設計人員只需調(diào)整系統(tǒng)中的參數(shù)，就可以形成新的連接部件。設計人員需要繪制加強件和連接件的大樣圖，進而提高這2部分的設計質(zhì)量，施工人員則需要參考相應的位置設計，并根據(jù)實際情況確定加強件和連接件的位置，從而保證鋼結(jié)構的設計質(zhì)量。3.6合同管理工作的相關應用。在建筑項目招標時采用BIM技術具有很大的優(yōu)越性，在此過程中，應提取精確的工程量，并在施工時針對性地設計施工組織工程，進而準確地進行投標報價。在分包方的選擇與合同管理中采用BIM技術，并將合同信息輸入BIM中。在施工過程中出現(xiàn)變更時，相關人員應及時調(diào)整工程價款。

4結(jié)語

總而言之，隨著智慧城市的建設，超高層建筑快速發(fā)展，研究BIM技術在超高層建筑結(jié)構設計中的應用，重視BIM模型與相應流程的建立，提高設計及建筑構件的合理性，通過綜合圖實現(xiàn)可視化施工，進而對超高層建筑建設施工現(xiàn)場進行相應的規(guī)劃與科學管理，促進建筑業(yè)的發(fā)展。

參考文獻

[1]吳倩,曲麗佳.BIM可視化技術在施工現(xiàn)場中的應用分析[J].青島大學學報(自然科學版),2018,31(1):120-122.

[2]譚正清,夏念恩.BIM可視化在工程建設項目建造管理中應用價值探討與研究[J].福建建材,2017(6):99-100.

[3]孫婷.基于BIM的建筑施工方案可視化模擬優(yōu)化與實踐[J].建筑施工,2017,39(5):711-713.

[4]肖映灼,沈興,顧本洋,等.基于BIM可視化技術在工程投標中的應用[J].施工技術,2016,45(S2):609-611.

作者:任兵 單位:江西恒實建設管理股份有限公司