基于BIM技术的建筑钢结构施工仿真可视化研究

基于BIM技术的建筑钢结构施工仿真可视化研究

王亚东

王亚东

中国建筑第二工程局有限公司山西省太原市030000

摘要：随着我国建筑工程行业的快速发展，BIM技术在建筑行业中的应用业发挥出越来越重要的作用。在科学技术不断发展的今天，BIM技术也面临着更新的挑战。当前我国相关建筑企业应在实际施工过程中引进BIM技术，重视BIM钢结构施工方真实性平台的应用。一方面全面提升BIM技术复合型人才的教育，通过施工房真实性平台培养更多的企业人才；另一方面应将BIM钢结构施工仿真实训平台应用到施工管理工作中，借助施工仿真实训平台所具有的性能和优势，全面的对整个施工过程进行有效的监督，降低钢结构施工问题的出现频率，解决钢结构施工过程中存在的各类问题，全面的提升我国钢结构建筑工程施工的整体水平，进而促进并带动我国建筑行业朝着更加广阔的空间发展。

关键词：BIM技术；可视化；全寿命周期；房屋建筑；钢结构

1建筑钢结构特点分析

1.1绿色、节能、环保，符合可持续发展理念

我国自改革开放以来，提出了可持续发展的理论和观念，进而各个方面的发展也都围绕着绿色、环保来进行，钢结构正好符合这方面的需求，建筑钢结构中的一些基础材料可以进行工业化生产，同时其还具备高强度和高效能这两个特点，更为重要的是，建筑钢结构具备强大的支撑能力。除此之外，还可以将钢结构利用过程中所产生的一些零碎边角料进行回收利用，实现资源的循环利用，减少施工单位的材料成本，提升施工单位的经济效益。这种材质自身比较轻便，并且非常符合相应的建筑材料标准，在实际应用和运输的过程中都比较方便。

1.2施工成本低

当前很多建筑结构中都采用钢结构，一方面是因为钢材自身的特性，钢材在应用之后还可以回收再利用，进而有效地降低建筑单位的材料成本；另一方面则是因为我国建筑钢结构施工技术已经发展的比较成熟了，钢结构的安装和加工等施工都十分方便，在这种背景下，合理地应用钢结构能够极大地提升建筑施工的效率、减少施工周期；最后，就是在建筑钢结构实际施工过程中，受外界环境影响比较小，能够很好地保障房屋建筑的稳定性，其经济性也十分明显。

1.3强度高、抗震性能好

钢结构强度极高，并且其弹性模量也比较高，所以在相同的承重条件下，会比其他建筑结构更加节省材料和空间，例如钢筋混凝土结构，最终有效地减少建筑结构的竖向面积，提升建筑结构的使用面积。除此之外，因为钢的物理性能及内部组织比较均匀，所以在受力情况下各个部分基本相同，如果受力没有超过极限，会产生一定的弹性，工作性能十分良好。钢材还具备较强的延展性，能够在很大程度上减小地震对建筑结构所带来的伤害，避免结构出现断裂等相关情况。

1.4实用性好

钢结构的实用性具体表现在其建筑材料的质量和重量这两个方面。首先就其重量方面来说，通常情况，相比较于传统的混凝土和砖木结构的建筑材料而言，建筑钢材的重量比较轻，进而施工操作起来十分简便；然后就是钢结构具备非常好的力学性能，其刚度和强度都比较高，进而在施工完成之后，建筑抗震性能十分好，这几个方面都充分地表现出了建筑钢结构的实用性。

2BIM技术概述

BIM技术又可以称之为建筑信息模型，这项技术并非是某一个软件，而是一个包括了技术及管理的行业概念，通过软件实现对BIM技术的应用。在BIM技术的应用条件下，能够利用可视化界面对各项信息进行传输，将信息录入到三维模型，并借助软件的功能对信息进行处理，将处理结果提供给工程设计、工程施工及运维等各个阶段，使工程质量得到有效控制。就目前来看，BIM技术在钢结构工程建设阶段的应用主要体现在详图深化、制造安装等几个方面。在进行钢结构工程的深化设计时，可以通过BIM技术将材料、价格、进度、几何等信息赋予三维模型，整合出图过程的信息，并自动生成详细的设计图纸及材料信息报表，为材料加工部门和采购部门提供更加准确的信息依据。

BIM的优点：（1）可视化，能够通过计算机建模将钢结构的3D模型展示出来，该模型精确度，可视化强，能够清晰的看到结构与构件，构件与构件的连接。而且钢结构的3D模型构件的平面、立面、剖面之间是关联的，如果你改了平面图上的尺寸或者节点，那么立面和剖面也会跟着发生变化。同时，BIM模型也能够展现钢结构的节点细节以及隐蔽部分，方面的设计以及施工阶段工程师的修改。（2）具备项目管理的3D/4D/5D模型的模拟性。BIM可以建立3D模型对结构的构件以及连接进行检查，能够发现在施工中可能遇到的问题。BIM也可以建立4D模型，模拟钢结构施工过程中构件吊装以及合理施工方案，可以方便的确定项目的施工方案。BIM也可以建立5D模型，对施工过程中的成本加以控制，这样可以合理的确定工程造价，并且产生良好的经济效益。（3）可以优化项目以及具有良好的协调性，能够使工程中所有的数据进行交互，可以方便的完成项目的优化，不需要花费太多的时间进行各专业的配合。能够缩短工期，同时也可以发现工程中的安全隐患，为工程的安全进行提供帮助。（4）可以实现良好的经济效益。通过合理的安排施工进度，以及合理的配置人工和材料以及投资，能够实现对该项目的成本控制。

3基于实训平台的可视化施工指导分析

在BIM钢结构施工仿真实训平台操作过程中，应根据实际工程需求进行平台操作，重点对BIM钢结构施工建筑结构进行深化设计时，借助专业化分析软件能够实现对钢结构施工空间的模拟.根据工程的几何参数，建立钢结构建筑模型，并将之应用到可视化操作平台的钢结构施工建造工作中，能够有效的对钢结构工作设计，运输，装配，施工的整个流程进行管理。在钢结构构件的生产加工阶段，可借助BIM钢结构施工仿真实训平台，实现钢结构构建生产表的生成，为后期的生产工序提供数据支持。将相关的钢结构建模标准，流程，钢结构建模几何信息参数，构建部品模型编码进行收集整理，并录入到BIM钢结构施工仿真实训平台信息库中，能够满足今后钢结构施工的应用，提升BIM钢结构施工仿真实训平台的应用水平。

结束语

随着建筑工程行业的迅速崛起，BIM技术被广泛应用于建筑行业的各个领域，并且取得了一定的成果。由于钢结构的性能优越，具有良好的抗震性，能够有效延长建筑工程的整体使用寿命；而且钢结构在实际施工过程中结构较轻，便于实际施工操作，具有可观的经济效益。在建筑工程中钢结构的应用最为普遍。借助建立建筑信息模型，BIM技术的建筑钢结构施工仿真可视化，能够直观反映出传统2D平面图中无法显示出来的空间以及实际状况。而且BIM模型的建立就如同一个庞大的建筑信息库。借助这个庞大的建筑信息库，可以在施工前对建筑空间进行整体结构的规划和相关设备的检视。可以说在建筑工程中应用BIM技术，能够极大推进建筑工程的全生命周期管理，促进我国工业化建筑的快速发展。综上所述，以上内容就是对基于BIM技术的建筑钢结构施工仿真可视化研究的论述。

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