浅谈BIM技术在钢结构工程中的应用.docx

浅谈BIM技术在钢结构工程中的应用[摘要]当前BIM技术已成为我国建筑业信息化发展的核心技术之一，是当前的研究热点。围绕BIM技术在钢结构工程中的应用研究，分设计、施工、运营三个阶段综述国内学者们的研究文献，总结现有研究的不足，并提出基于BIM的绿色设计、全过程施工管理、运营管理等仍有待进一步研究。[关键词]BIM技术；钢结构工程；应用中图分类号：TU391；TU17文献标识码：A文章编号：1009-914X（2017）09-0138-01美国标准协会（NBIMS）对BIM（buildinginformationmodeling）的定义是：BIM是一个设施（建筑项目）物理和功能特性的数字表达；是一个共享的知识资源，是一个分享有关这个设施的信息，为该设施从概念到拆除的全生命周期中的所有决策提供可靠依据的过程；在项目不同的阶段，不同利益相关方通过在BIM中插入、提取、更新和修改信息，以支持和反映其各自职责的协同作业。钢结构工程是以钢材为预制构件的原料，现场拼装时构件间采用特定连接方式的一种结构。它具有轻质高强、力学性能良好、抗震性能优越、施工速度快、工业化程度高、投资回收快、外形美观、可再次利用及符合可持续发展政策等一系列的优点，被广泛地应用于大型厂房、轻型及大跨度结构工程、高层建筑工程等领域中。1设计阶段的应用目前钢结构工程在设计阶段，因钢结构专业和BIM技术人才缺乏，导致设计深度不够、设计造价偏高；因设计方案不合理使后期施工困难，只能返工重新设计而导致投资增加等情况屡见不鲜。利用BIM技术按照设计图纸，调用“构件库”和“节点库”进行三维建模，录入构件、节点的参数信息，这在利于构件节点的深化设计的同时，还利于钢结构工程的可视化与信息管理。胡育科等人通过阐述国家推出的有关推广钢结构的政策，及当前钢结构推广的瓶颈和问题，提出了大力推广钢结构根本在于提升工程设计和应用水平；杨振方通过对TeklaStructures在钢结构工程中的应用研究，阐明了TeklaStructures在不同结构中的详图深化设计功能及运用方法。结果表明，TeklaStructures的数据交互功能，及建筑设计、分析、出图、报表等功能，能提高设计的效率和准确性；尚超宏等人通过实际工程，介绍了Tekla在项目中的深化设计流程、设计依据、深化中遇到的难点重点，突出了BIM技术对设计和后期施工流畅、经济的重要性。由此可见，运用BIM来解决深化设计中的问题，并优化设计方案是可行且有效的。在当前发展较为成熟的BIM软件中，TeklaStructures在解决节点深化设计问题上扮演着重要的角色。借助钢结构工程的BIM模型，一则能直观地向业主反映项目的建造过程与成果，对现场复杂的安装节点、难度系数高的施工工艺进行可视化三维技术交底，优化设计方案；二则模型自动生成的报表，能为项目和造价管理提供依据；三则模型在TeklaStructures中深化后可同其他软件进行交互，进行管线综合和碰撞检查等。最终达到最优设计，以获得更大的经济效益。2施工阶段的应用目前在钢结构工程的施工阶段，项目的成本、质量、进度、安全控制方面都存在问题：因工程变更引起造价波动；因预制安装工艺不当、装配安装顺序冲突引起工期延误；因预制构件在运输过程中造成变形、碰伤或污染而增加造价，延误工期；因安全教育工作或安全措施的不到位而引起安全事故。利用BIM技术，对3D模型中的构件进行参数化管理，并进行3D模型与时间轴关联后的4D模拟施工、场布模拟等施工前的计划审查，以保证顺利安装，避免施工工序之间的冲突和施工安全问题，并纠正偏差确保项目各项目标的实现。周慧恩等人通过对工业化钢结构的4DBIM虚拟建造方法的研究，提出用BIM部品库以及对软件插件进行二次开发，来快速、智能、高效地建模。之后基于4D模型进行模拟施工、各专业综合后的碰撞检查，并模拟重点部分的可建造性以进一步优化施工方案，达到多次虚拟建造优化和一次实物安装建造结合的效果；任玲华等人通过BIM技术在虚拟建筑及节点构造模型中的应用研究，提出了借助BIM模型中精确的节点展现，能提高设计质量及施工效率，并能在随后的建筑施工信息流转中，利用模型制定计划、共享信息、指导现场；壮真才通过一栋钢结构办公楼工程，重点介绍BIM技术在项目施工精细化管理中的应用，提出BIM技术在能保证工程质量、工期、成本、施工安全的同时，提高管理团队的综合施工管理能力；孙亮等人通过介绍BIM-QR系统中动态二维码的信息集成和管理功能，提出了此系统在钢结构施工质量验收和钢结构制造、运输、安装进度、质量管理等方面的应用。基于BIM平台，实时跟踪并采集项目实际施工中成本、质量、进度的信息，录入3D模型中与模型结合转化为数字信息，并阶段性地与原施工计划比较，动态更新BIM数据模型后再利用BIM-QR系统对完工