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

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1、学校代码10530学号201510181961分类号TU398密级公开硕士学位论文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学位申请人刘足指导教师许福副教授学院名称土木工程与力学学院学科专业建筑与土木工程研究方向结构工程二〇一八年五月TheApplicationofBIMTechnologyintheCollaborativeDesignandStructuralOpti-mizationofaLibraryCandidateLiuZuSupervisorAssociteProfessorXuFuCollegeCollegeofCivilEngineeringandMechani

2、csProgramArchitectureandCivilEngineeringSpecializationStructureEngineeringDegreeMasterofEngineeringUniversityXiangtanUniversityDateMay,2018湘潭大学工学硕士学位论文摘要建筑信息模型(BuildingInformationModeling，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

3、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

4、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

5、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。关键词：BIM；三维信息模型；协同设计；方案比选；结构优化；工程造价IBIM技术在某图书馆协同设计及结构方案优化中的应用研究II湘潭大学工学硕士学位论文ABSTRACTBuildingInfo

6、rmationModeling(BIM)convertsallengineeringdataandphysicalfeaturesintothree-dimensionalinformationparametersandestablishes3Dmodels.Thesebuildinginformationdatacanbeprocessed,modified,recalled,shared,andexportedthroughouttheentirelifeofabuilding,helpingengineersimprovedeci-sion-makingqualityandeffici

7、ency,saveengineeringprojectcosts,andreduceengi-neeringrisks.Inrecentyears,China'sBIMtechnologyhasdevelopedrapidly.TheaboveadvantagesofBIMhavebeenutilizedintheconstructionofbuildingdesign,construction,operat