BIM技术在某图书馆协同设计及结构方案优化中的应用研究

发布时间：2020-04-26 01:37

【摘要】：建筑信息模型(Building Information Modeling,BIM)将所有的工程数据、物理特征转换为三维信息参数,建立3D模型。这些建筑信息数据能够在建筑的全寿命期中处理、修改、调用、共享和输出,有助于工程师提高决策质量和效率,节约工程项目成本,降低工程风险。近几年,我国BIM技术发展迅速,BIM的上述优势已经在建筑设计、施工、运维等工程建设环节得以发挥。然而,BIM技术在结构设计阶段的应用多数仍是基于传统设计的后翻模形式,这种方式既增加了设计流程与设计成本,也未能体现BIM在结构设计阶段的应用价值。同时,传统的结构优化往往侧重于结构可靠度,优化目标难以计及与全专业及建造阶段和成本控制的协同,随着建设项目规模和建筑结构复杂程度的增大,传统的结构优化设计方法和流程亟待改进。因此,从结构设计角度探索BIM在项目结构方案设计、结构优化等环节中的应用,对于BIM技术优势在设计阶段的功能发挥,具有重要的实践意义和参考价值。本文对国内外应用BIM技术的工程实例进行了介绍,总结了传统设计方法中BIM的应用点和工作流程。针对传统建筑结构设计环节和结构优化环节,以某高校图书馆项目为工程实例,将BIM技术应用于该工程的建筑、结构协同设计与结构优化设计中,探讨BIM技术协同设计方法和流程以及BIM技术应用于结构优化设计的可行性。首先通过PBIMS系统,建立了工程实例的专业三维信息模型,总结了 BIM协同设计的方法与基本流程;然后通过PBIMS系统与广联达算量平台的双向链接,将BIM技术应用于工程实例的结构优化方案综合比选中,将传统的结构优化方案转换成3D模型,对BIM设计输出的工程量进行了统计,获得不同方案的工程量清单。综合考虑了影响工程造价的混凝土用量、钢筋用量、模板用量以及人工消耗量等因素,计算得出不同优化方案的工程造价数据,对不同结构方案进行了比选;最后,结合优化结果,将应用BIM技术设计的方法与传统设计方法进行对比,得出两者在工作协作方式、信息管理层次及设计成果价值等方面的差异,总结了 BIM协同设计的优势以及BIM应用于优化设计的基本方法。本文的研究有助于在结构设计的方案阶段及优化阶段实现对工程造价的有效控制,为BIM技术在结构设计环节的实践应用提供一定的参考和依据。
【图文】：

应用情况

积累了一定ＢＩＭ技术协同设计工作模式经验，“全员学ＢＩＭ”也己经成为逡逑了设计企业培训的常态。下文将选取几例成功案例进行评述。逡逑天津港国际邮轮码头客运大厦项目（如图１．２），其复杂外形在施工过程中给逡逑构件定位带来不便，二维图纸表达解决该类问题难度较大。项目采用中国ＢＩＭ实逡逑施标准（ＣＢＩＭＳ）进行协同设计，保证了模型文件的统一性，同时也为后续施工逡逑环节提供准确的模型信息；在关键构件节点的结果输出上，Ｂ１Ｍ三维模型可以准逡逑确提供构件的空间定位信息，方便施工安装。此项目ＢＩＭ技术的运用，为项目顺逡逑利进行提供了帮助，是国内较早期的成功案例，体现了邋Ｂ１Ｍ协同设计在设计环节逡逑的巨大优势，同时也为异形结构的ＢＩＭ应用提供了成熟的经验。逡逑图丨．２天津港国际邮轮码头客运大览逡逑７逡逑

再生能源,浦东

逡逑２０１４年浦东老港再生能源利用中心（如图１．３）。其场地内设备众多，线路复逡逑杂，，因其特殊性与项目复杂情况，设计人员建立的ＢＩＭ三维模型，包括机电设备逡逑高精度建模及深化设计、结构专业的优化设计及设备专业的碰撞检测工作，并给逡逑出了具体修改意见。ＢＩＭ技术的运用，使得设计单位提前九个月完成设计任务，逡逑同时节省数百万设计经费。可见ＢＩＭ技术在设计环节具有独特的优势，合理的逡逑ＢＩＭ协同设计方法与流程，将对设计工作产生极大的帮助。逡逑攡逡逑图１．３浦东老港再生能源利用中心逡逑南通政务中心综合楼项目，采用装配整体式框架－核心筒结构体系。装配式建逡逑筑设计要求构件设计标准化，２Ｄ设计无法满足要求，作为ＢＩＭ技术政府试点工逡逑程
【学位授予单位】：湘潭大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TU318;TU17

【参考文献】