超高层建筑结构设计论文

【摘要】建筑项目信息化水平和项目管理效果的好坏是建筑项目管理的重要衡量标准。论文分析了BIM技术在超高层建筑结构设计中的重要性及BIM的可视化技术在超高层建筑结构设计中的应用。

【关键词】超高层建筑；结构设计；BIM系统；可视化技术；应用

1引言

超高层建筑具有体型大、功能多和结构形式复杂的特点，对设计精细化程度要求高，BIM技术在超高层建筑结构设计中的应用，使整个项目作业更加系统化，提高了数据处理效率及精准度，进而有效节约了智慧城市的建设成本。

2BIM在超高层建筑结构设计中的重要性

2.1促进建筑设计方式的创新。随着计算机技术和智慧城市的发展，高层建筑结构设计从平面角度转型到空间角度。BIM技术的应用改变了设计者和建筑建造者的思想。设计超高层建筑时，不仅要考虑时间和空间因素，还应科学合理地调整计算机对建筑外部空间和内部空间的设计。BIM技术具有三维角度的数据逻辑性，可以有效帮助设计企业正确表明设计内涵，经过模型的构建直接得到设计产品部分的可计算属性。BIM技术模型的直观表达可以提高工作人员的工作效率，减少审图人员的审图时间[1]。2.2在思维模式上的转型。建筑设计师结合BIM技术对设计结构进行创新，需要在二维设计和三维设计应用的基础上，转变建筑设计师和企业的思维。BIM技术强调建筑的回归性，可以有效提高建筑设计师对建筑模式的形态、空间和时间的探索可行性，以及各种信息数据数字化的实用性。2.3优化建筑设计的总体结构。在工程建造过程中采用BIM技术，可以有效提高施工质量水平，并准确传输数字信息。在BIM技术应用过程中，工作人员可以根据BIM三维模型和成本维度等信息，实现动态实施监控，可以在任意时间获取工作信息，并且实现阶段之间的造价对比，进而实现精准管理[2]。

3BIM系统在超高层建筑结构设计中的应用

3.1BIM模型与相应流程的建立。建筑施工过程中，应制定科学合理的BIM工作流程，进而保证工作的顺利开展。通常情况下，将建筑设计和施工进行有效的配合，建立沟通平台，可以解决超高层建设管理中出现的问题。BIM三维技术的构建模型如图1所示，深化设计高层建筑建设中的结构和装饰，进一步优化工程综合图，在施工过程中，结合工程建设的设计图，将施工过程中各部分进行叠加和综合，从而实现三维的可视化，此外，在高层建筑建设过程中，应重视各专业的交叉问题。BIM检测系统在检测后会得出相应的检测报告，方便工作人员对相关问题进行针对性地分析与完善，避免在施工中出现失误造成返工，可见，BIM技术在很大程度上提高了建筑工程施工的进度，节省了成本的投入[3]。

3.2提高设计及建筑构件的合理性。在高层建筑施工过程中，应结合BIM技术提高建筑工程质量，同时应用BIM技术，对建设设计进行模拟和标准判定，进行统一化管理，并处理在施工中遇到的问题。加强BIM技术在建筑构件方面的应用，准确衡量构件的尺寸和定位，完善建筑结构的整体框架，同时还应注意各专业的深化设计。

3.3通过综合图实现可视化施工。高层建筑现场施工时需要大量的信息资料和结构图，因此，BIM技术的模型建立非常重要。对各专业进行可视化，需要利用BIM技术建立三维模型，使实际施工情况与虚拟施工情况更贴合，从而提高建筑施工质量。在建筑施工阶段，工作人员在采购和安装施工项目的相关设备及建筑构件时应做好相关记录，保证信息的完整性和有效性，为正常施工提供参考依据。在选择施工方案时，可通过三维模型对施工方案进行完善和修改，尽可能地保证施工质量和安全。此外，利用BIM模型的可视化可以为高层建筑施工现场制定科学的管理制度，实现统一规划。

3.4检查设计合理性，模拟施工进度。超高层建筑主要通过BIM系统进行人工干预，要想具有良好的模拟特性，应综合人工的专业经验，在初步检查的过程中，优化施工图设计，及时发现设计图中存在的问题，进行有效解决并做好相关记录。后续施工时，应结合施工设计图，不能盲目施工，避免出现返工现象。通常来说，可以通过三维建筑模型将各项施工专业展现出来，并导入Navisworks软件中，之后模拟各项工序的施工进度，保证各项施工进度的合理性和协调性。

3.5提高建筑结构的设计质量。在传统的结构设计工作中，设计人员主要采用CAD进行设计绘图，但这种方式不能给用户提供准确且详细的信息。在建筑结构设计初始阶段使用BIM技术，可以展示建筑结构模式，使用户准确地认识和理解建筑结构。多数建筑工程施工的结构设计工作都可以通过BIM技术完成，BIM技术不仅可以展现建筑动态结构，还可以更直观地显示建筑结构的各项参数，并为设计单位提供优先选择的方案。我国建筑工程主要采用钢结构，在钢结构建模过程中，工作人员应处理好结构的连接，并加强布置。钢结构涉及多种连接形式，主要包括梁柱连接和梁梁连接等形式。在设计钢结构时，通常需要结合梁的实际高度，把各个连接件进行专项设计并将其参数化。在施工过程中，BIM技术可以起到参数共享的作用，从而有效控制螺旋的数量和间距，设计人员只需调整系统中的参数，就可以形成新的连接部件。设计人员需要绘制加强件和连接件的大样图，进而提高这2部分的设计质量，施工人员则需要参考相应的位置设计，并根据实际情况确定加强件和连接件的位置，从而保证钢结构的设计质量。

3.6合同管理工作的相关应用。在建筑项目招标时采用BIM技术具有很大的优越性，在此过程中，应提取精确的工程量，并在施工时针对性地设计施工组织工程，进而准确地进行投标报价。在分包方的选择与合同管理中采用BIM技术，并将合同信息输入BIM中。在施工过程中出现变更时，相关人员应及时调整工程价款。

4结语

总而言之，随着智慧城市的建设，超高层建筑快速发展，研究BIM技术在超高层建筑结构设计中的应用，重视BIM模型与相应流程的建立，提高设计及建筑构件的合理性，通过综合图实现可视化施工，进而对超高层建筑建设施工现场进行相应的规划与科学管理，促进建筑业的发展。

参考文献

[1]吴倩,曲丽佳.BIM可视化技术在施工现场中的应用分析[J].青岛大学学报(自然科学版),2018,31(1):120-122.

[2]谭正清,夏念恩.BIM可视化在工程建设项目建造管理中应用价值探讨与研究[J].福建建材,2017(6):99-100.

[3]孙婷.基于BIM的建筑施工方案可视化模拟优化与实践[J].建筑施工,2017,39(5):711-713.

[4]肖映灼,沈兴,顾本洋,等.基于BIM可视化技术在工程投标中的应用[J].施工技术,2016,45(S2):609-611.