BIM技術(shù)在結(jié)構(gòu)工程設(shè)計(jì)中的具體應(yīng)用有哪些？存在哪些問題？

結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在建立BIM模型時(shí)，不僅要關(guān)系實(shí)體物理模型能不能轉(zhuǎn)化為二維施工圖的形式，還要考慮該物理模型能不能夠?qū)氲谌降慕Y(jié)構(gòu)分析軟件進(jìn)行模型的計(jì)算和分析，結(jié)構(gòu)模型中所包含的大量信息(如單元截面特性、材料力學(xué)特性、支座條件、荷載和荷載組合等)，都需要進(jìn)行考慮，所以，結(jié)構(gòu)模型中的如此多的參數(shù)使得結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)變得更加復(fù)雜。

一、BIM結(jié)構(gòu)物理模型建立

根據(jù)樣板文件和結(jié)構(gòu)方案，創(chuàng)建結(jié)構(gòu)標(biāo)高，按照《建筑工程設(shè)計(jì)信息模型交付標(biāo)準(zhǔn)》的相關(guān)規(guī)定建立三維結(jié)構(gòu)模型，即為BIM結(jié)構(gòu)物理模型圖，圖中包括基礎(chǔ)、梁、板、柱、剪力墻、樓梯等構(gòu)件。BIM技術(shù)的亮點(diǎn)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(gè)位置和角度直觀地查看結(jié)構(gòu)布置，真實(shí)可見。每個(gè)構(gòu)件信息都可以查詢到(尺寸、位置、材質(zhì)等)。鏈接后的Revit三維模型，建筑模型與結(jié)構(gòu)模型可進(jìn)行比較，形成了問題報(bào)告，可以更加精確的找出問題點(diǎn)，達(dá)到深化設(shè)計(jì)的目的，從而優(yōu)化空間設(shè)計(jì)，使布局更合理化。

二、異形構(gòu)件族

BIM族也稱構(gòu)件族，在現(xiàn)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(guī)構(gòu)件族和特定構(gòu)件族。在一個(gè)項(xiàng)目樓型中，常規(guī)構(gòu)件族可以通過設(shè)定現(xiàn)有的參數(shù)進(jìn)行控制，從而實(shí)現(xiàn)在項(xiàng)目中的獨(dú)特性與適用性。而往往項(xiàng)目中無(wú)法通過常規(guī)族進(jìn)行藉建的就必須找到特定族，如果在族庫(kù)中存在：特定的族庫(kù)可以直接調(diào)用，然后進(jìn)行參數(shù)控制以滿足項(xiàng)目。所以雖然族庫(kù)不是萬(wàn)能的，有些我們項(xiàng)目上需要的族在族庫(kù)中可能無(wú)法找到直接調(diào)用，那么就需要我們自行創(chuàng)建一個(gè)符合項(xiàng)貝所需的特定族。

三、三維鋼筋模型

由于BIM技術(shù)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(xì)地展示鋼筋節(jié)點(diǎn)的細(xì)節(jié)部分，對(duì)于實(shí)際工程中，梁柱截面變化位置、鋼筋搭接長(zhǎng)度、箍筋間距變化等細(xì)節(jié)情況，在現(xiàn)場(chǎng)施工中，通過附著于整體模型上的三維鋼筋模型指導(dǎo)施工，更容易把握復(fù)雜節(jié)點(diǎn)的鋼筋的空間搭接關(guān)系。這些技術(shù)細(xì)節(jié)問題，在設(shè)計(jì)方向施工方技術(shù)交底時(shí)，施工方能從以往的二維圖紙的理性認(rèn)識(shí)上升到三維實(shí)體模型的感性認(rèn)識(shí)上，直觀地認(rèn)識(shí)整個(gè)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)情況，更加有助于施工方對(duì)圖紙的理解和對(duì)設(shè)計(jì)意圖的領(lǐng)會(huì)。

四、BIM在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的主要問題

1.結(jié)構(gòu)計(jì)算分析

項(xiàng)目的初期結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作在建筑初步方案確定后才開始介入?yún)⑴c工作，使用PKPM等軟件結(jié)構(gòu)建模并進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析。BIM中Revit核心建模平臺(tái)建立的結(jié)構(gòu)物理模型只是提供示意空間構(gòu)件和協(xié)同其他專業(yè)的三維模型，不能夠進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析及計(jì)算，結(jié)構(gòu)分析計(jì)算需要依靠其他結(jié)構(gòu)有限元計(jì)算軟件的配合來(lái)完成，第三方軟件必須要完全實(shí)現(xiàn)與Revit模型的完美鏈接。

2.三維鋼筋模型

通過三維實(shí)體的形式進(jìn)行鋼筋的表達(dá)其缺點(diǎn)還是有的，由于這種設(shè)計(jì)方案需要逐根鋼筋的定位和長(zhǎng)度等信息的處理，一些復(fù)雜節(jié)點(diǎn)，就要求結(jié)構(gòu)工程師畫圖需細(xì)心，而且工作量很大，另外，鋼筋信息的增多對(duì)電腦顯卡和CPU的要求也比較高。

BIM三維可視化設(shè)計(jì)和協(xié)調(diào)，使各專業(yè)工程師從三維的角度去溝通，提高了工作效率及設(shè)計(jì)準(zhǔn)確度，指導(dǎo)了施工，加快了施工進(jìn)度，但在項(xiàng)目在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的最大的阻礙BIM結(jié)構(gòu)物理模型與結(jié)構(gòu)分析模型沒有實(shí)現(xiàn)真正雙向鏈接，沒有最大限度發(fā)揮BIM技術(shù)在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的優(yōu)勢(shì)。

（責(zé)任編輯：何雯麗）

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