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BIM技术在钢结构施工方案决策分析中的应用研究

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摘要：BIM技术是一种可视化强，便于管理以及能够实现建筑全寿命周期管理的技术。目前在房屋建筑的设计与施工管理中，BIM技术得到了广泛的应用，同时也大大的提升了建筑行业的工业化水平。本文主要介绍BIM计算在房屋建筑钢结构体系施工中的应用以及相应的优势，以便BIM技术能够更好的应用在钢结构施工管理中。

关键词：钢结构施工；BIM技术；应用

一、BIM与钢结构的关系

作为建筑行业中一个重要的分支专业，钢结构制作介于建筑设计、结构设计和施工安装之间，起着承上启下的作用，从理论上看，钢结构制作又分为计算机仿真设计（钢结构BIM设计）和车间实体加工两个部分。

钢结构BIM设计自上世纪90年代末被引入替代2D-CAD设计至今已经10多年，过去，通常我们称之为钢结构三维实体建模，其作用也通常停留在建模和出图过程中，设计人员常常关注的是建模和出图过程的效率，但随着建筑业BIM概念越来越被推广、研究和应用，钢结构BIM软件商也越来越注重输出信息接口的标准化，一方面足以支撑对建筑BIM的协同，另一方面BIM模型本身包含的信息在后续钢结构制作厂家内的管理和制作流程中的完整应用也正被充分重视、研究、应用和拓展中。

二、BIM技术在钢结构施工中的应用优势

1、项目可视化程度高

传统的钢结构施工过程是通过人工将整个项目进行过程中的信息进行整合，并在安装结束后通过仪器进行测量，并进一步调整达到要求的施工精度。而BIM技术可以在钢结构原始设计时就通过计算机搭建整个项目的3D模型，进而用数字化的形式将项目的效果展示出来，同时通过这一模型可以更加直观地展现钢结构构件之间的联系，保证图纸在后期修改过程中的灵活性。除此之外，BIM技术还可以将项目中的细部构件和隐蔽部位向相关人员展示，保证在制定施工方案和施工管理措施时有章可循，以数据支撑整个方案的制定，同时，通过项目可视化的方式保证施工过程中的时间和空间上的灵活性，提高施工效率。

2、模拟和执行程度高

传统的钢结构施工并不能对整个施工过程进行提前模拟分析，而通过BIM可以在钢结构施工过程中评定施工方案的合理程度、安全程度和可靠程度。首先在施工进行过程中，可以对危险源进行监测并针对危险源进行突发事件的模拟，然后针对模拟结果制定相应的应急措施和预案，从而保证施工过程中的安全性。其次，BIM技术的4D模拟分析技术可以对施工方案进行整个流程的模拟，保证施工方案的可行性，同时保证后续施工过程的安全和顺利进行。除此之外，BIM技术还可以对施工进度进行模拟预测，在这一过程中，通过进度预测保证施工过程中的每一个环节都不会被遗漏，同时，这一过程还可以对施工成本进行监控，保证施工成本在目标成本之内。

3、协调性和优化性较好

BIM技术在应用过程中能够将施工过程中的所有数据和文件进行整合和记录，并按照特定的分类在同一视图中显示，这就保证了计算机内部存储空间的利用效率，同时在缩短施工工期、排查施工隐患的过程中有着重要意义。钢结构，尤其是大型钢结构，施工难度大，工艺复杂，传统的管理模式和管理效率已经无法满足钢结构对进度的要求，所以在钢结构中引进BIM技术能够优化复杂的项目，保证施工管理工作的顺利进行和施工工作效率。

三、钢结构施工方案的技术难点

1、施工放线测量定位难度大

钢结构不同于混凝土结构，其施工难度大、施工工艺复杂、施工内容繁琐，一般工期会比其他结构长；除此之外，钢结构具有特殊性，安装精度要求极高，并且对于细节的处理方面极为严格。因此，在施工过程中，需要极为注意测量放线的准确度，并要求放线工具具有较高的精密性。传统的施工过程中，为保证施工放线的准确性，会对施工放线工具有较高的要求，并在定位放线之前设计合格的钢结构设计方案，并要求放线人员有着极高的专业素养和专业水平。

2、施工过程受环境因素影响大

钢结构不同于混凝土结构，施工过程中受天气和温度的影响较大，并且钢结构会在当地环境的影响下发生热胀冷缩的现象，导致钢结构构件尺寸上的变化，但由于工期的影响，无法及时对钢结构构件尺寸进行及时的预测，会直接影响钢结构在安装精度上发生改变，导致工程质量的下降。同时，钢结构在传统的施工管理条件下，出现此类安装精度问题时不能及时发现，导致后期施工过程中的安装误差越来越大，最终影响整体安装精度。

3、施工过程对机械设备要求高

钢结构施工过程中，需要涉及到各种各样的钢结构构件，而部分钢结构构件需要借助起重设备完成，因此钢结构施工过程中对施工机械设备有着较高的要求，所以需要采用的设备也较为先进。因此，在设备投入使用前，需要使用者了解所采用设备的详细参数和具体性能。传统的管理模式下，管理者需要对这些内容进行学习，而通过BIM技术可以将设备参数输入后进行核算和模拟分析，保证设备在使用过程中不会因