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BIM技术在土木工程中的应用

时间:2020-12-04 10:09 | 栏目:土木工程 | 浏览:

硕士论文网第2020-12-04期,本期硕士论文写作指导老师为大家分享一篇土木工程文章《BIM技术在土木工程中的应用》,供大家在写论文时进行参考。
  本篇论文是一篇土木工程硕士论文范文,随着改革开放进程的持续推进,我国社会经济得到高速的发展,而在经济快速发展的带动下,社会的各个行业,特别是建筑业得到了较大的发展。我国当前正处于快速发展阶段,各类型基础设施的需求量越来越大,相应的建设任务也变得比较繁重,这对于整个建筑行业来说既是机遇,同时也是挑战。目前,我国建筑行业应当充分把握发展的重大机遇,不断提升和改善设计施工以及建筑工程管理方面相应技术。

  第 1 章 绪论

  1.1 选题背景
  改革开放以来,社会经济持续高速发展,而建筑业作为国民经济中的重要支柱其发展也是十分迅速,而随着近年来各类建筑工程其规模越来越大以及建筑形式的复杂多样,建筑工程项目的功能也变得愈加庞杂。在这种情况下,传统的建筑工程管理模式与现代建筑工程的发展进程已然不相适应。建筑工程项目是一个涉及面较广的繁杂系统,往往包含建筑、结构、给排水、暖通以及电气等多个方面的知识。在实际的建筑工程管理过程中,如果不能将各个环节及分支方向的关系进行很好的处理和协调,将极易导致出现信息的传递错误,从而影响建筑工程的质量,并且会给整个管理过程带来诸多的问题。因此,分析探讨一种有效的建筑工程管理模式具有积极的现实意义。BIM 技 术, 即建 筑 模 型信 息化 , 英 文 全 称 为 Building InformationModeling。该技术是近年来出现的一种新兴技术,或者说是一种全新的技术理念。这项理念旨在将信息化技术与建筑行业相结合,运用建筑信息模型作为项目核心来贯穿整个项目。同时,该技术不仅是将传统的二维图纸、资料、人员管理信息化,更是将这些信息智能整合协同,使项目的设计、施工、管理各个环节都能够合理提取和运用这些信息。BIM 技术,是一种以工程数字模型为核心的高新技术。然而在当下建筑业工程管理中对 BIM 技术的运用还不够成熟,在具体的实践中依然存在较多的问题,本文选题由此而来,主要介绍 BIM 的应用现状,包括 BIM 在实际应用过程中所存在的诸多问题以及解决这些问题的对策措施等;针对 BIM 技术在建筑工程管理各个阶段的应用进行分析,主要包括;工程设计阶段、工程施工阶段以及运营阶段的应用。
  1.2 选题目的及意义
  改革开放以来,社会经济持续高速发展,而建筑业作为国民经济中的重要支柱其发展也是十分迅速,随着近年来各类建筑工程其规模越来越大及其形式也趋于多样化,建筑工程项目的功能也变得愈加庞杂。建筑工程项目的诸多变化为建筑工程项目的设计与管理的模式提出越来越严格的要求,而当传统设计与管理模式已然不能适应建筑行业持续高速发展的实际需求。近年来信息科学技术的高速发展,催生出一种依托计算机技术的新型工程设计以及管理的方法与模式,即BIM 技术,其属于一种依托于工程数字化模型的高新技术。然而在当下建筑业工程管理中对 BIM 技术的运用还不够成熟,在具体的实践中依然存在较多的问题,本文选题由此而来,主要介绍 BIM 的应用现状,包括 BIM 在实际应用过程中所存在的诸多问题以及解决这些问题的对策措施等;针对 BIM 技术在建筑工程管理各个阶段的应用进行分析,主要包括 工程设计阶段、工程施工阶段以及运营阶段的应用。随着近年来各类建筑工程其规模越来越大扩大以及建筑形式的复杂多样,建筑工程项目的功能也变得愈加庞杂,传统的建筑工程设计方法及管理模式已经不能适应当下快速发展的建筑业需求,因而分析探讨一种能够满足当下建筑业发展需求的工程设计方法和管理模式对于提升建筑业整体效益具有积极的现实意义和实践意义。随着信息技术的快速发展,依然催生出一种新型的工程设计方法,即 BIM 技术,其属于一种依托于工程数字化模型的高新技术,通过对建筑模型进行建构,通过数字化信息的仿真模型,从而对建筑物本身所包含的信息进行模拟。本研究主要介绍 BIM 的应用现状,包括 BIM 在实际应用过程中所存在的诸多问题以及解决这些问题的对策措施等;针对 BIM 技术在建筑工程管理各个阶段的应用进行分析,主要包括 工程设计阶段、工程施工阶段以及运营阶段的应用,为 BIM 技术在建筑工程管理中的应用提供参考和指导。本文所展开的研究同时还具备一定的理论意义及价值。当前,在我国关于BIM 技术的相关研究和运用还并成熟,存在较多不足之处。我国对于 BIM 技术的研究以及在其技术理论系统方面还不完善,很难满足快速发展的建筑业的实际需求。本文首先查阅相关文献资料,并进行分析和归纳,然后针对 BIM 技术在我国建筑工程管理中的实际运用进行分析和研究,从而对 BIM 技术理论体系进行补充,以使其更加完善。
本研究的技术路线

  第 2 章 BIM 相关理论概述

   2.1 BIM 概论
  上世纪 70 年代,首次提出 BIM 思想,而随后由 Charls Eastman 以及 Jerry等学者展开对 BIM 的进一步研究,并对其概念进行了阐述,美国在国家 BIM标准中对 BIM 进行了较为完整和系统的定义,其表示 BIM 是一种以数字形式向企业展示设施的物理及功能特性;BIM 作为一种信息资源,通过向各类型使用者建立一个完善的信息共享平台,能够为企业或是个人所涉及的项目在其建设、运行等各个阶段提供准确客观的依据;将 BIM 技术运用在项目中,则在项目的各个环节,设计人员能够依据 BIM 模型来作为依据,进行有效的编辑及信息提取,从而保证整个项目的管理期间都能实现系统运作及协同进程。当下对于 BIM 技术的相关研究应用比较多,但在 BIM 的概念及内涵方面还存在较多的认识和不统一意见,本文对 BIM 做出以下阐释:① BIM 属于一个基本的数据模型。在这样一个数据模型中具有丰富的关于建筑物的各方面几何信息以及非几何资源。几何信息主要包括建筑模型的内部以及外部空间结构的各种几何表示,多是构件相关的尺寸信息以及定位信息,不仅能够通过 3D 形式进行直观的呈现,还能够以传统的二维视图方式进行展现,而这些几何视图之间存在一定的关联,其中一方面出现变化,将会引起整体的联动变化。非几何信息应当依据项目的实际需求而进行选择,构件类型的不同,其非几何信息也具有很大的差异,在项目的不同阶段所需要的非几何信息也是不同的。例如在 3D 模型中,如果添加时间、空间等信息其将会变成 4D 模型,这样能够进度进行管控。因而 BIM 首先应当属于一个综合多维数据的庞大信息模型,这也是大多以信息数据为载体的技术所普遍存在的特点。② BIM 属于一个协作过程。BIM 技术的运用在一定程度上转变了传统设计施工的流程。传统设计过程中,各类型设计师进行流水设计,通常是先由建筑设计师进行设计,而结构设计师在此基础上实施结构设计,之后交由水暖电工程师。然而这样的设计流程将会以不同类型版本图纸的形式出现,相互之间的协同效率比较低。BIM 技术的运用将能避免这种现象,其能够实现工程之间的并行设计,在同一个平台上,由各专业设计师同时进行操作,并与其他设计师相联系,从而保证整个设计的衔接有序,而各专业设计之间的相互影响同时可以直观的展现。同时,业主与施工方也可以借助 BIM 这个平台进行沟通交流,保证工程项目建设的有序性和高质量性。③ BIM 属于一个集成工具。如上所述,BIM 属于一个基础的建模工具,核心的建模软件通常能够与多类型的软件进行对接,诸如可视化软件、可持续分析软件、施工管理软件以及运营管理软件等。BIM 工具所展现出的集成性可以在很大程度上减少各环节在重复建模的过程中出现的问题,同时避免传统上在工程项目设计过程中各参与方在信息交流方面出现的闭塞问题,能够保证信息交换共享变得更为高效便捷,提升了各方协同工作的效率。
  2.2 三维 BIM 和协同设计
  在以往建筑工程的设计与管理中,二维模式占据主导,但在建筑工程项目中包含五个基本专业类型,单单依靠 CAD 软件进行设计和规划,由于专业性质的不同,在 CAD 软件的类型方面也会存在很大的差异,所有环节的工程设计在完成以后,以二维图纸的形式将其展现出来,然后将各个环节的图纸整合在一起,大部分是简单的组合在一起,展现出最后的设计成果。然而每个环节的设计过程中,由于没有一个统一的平台致使在设计时各个环节的信心资源不能共享,信息交流闭塞在,因而在一些环节进行调整的时候,其他环节不能进行及时的变化,这将会对各个专业的设计质量造成影响。随着信息科学技术的不断发展,已经催生了一些对不同专业信息进行整合的软件系统,可是这些系统仍然是不能真正实现建筑工程各个环节之间的信息交流和共享,这就使得各个专业信息之间的协同效果很差。BIM 技术的运用能够在很大程度上克服上述二维设计方法在建筑工程中所出现的问题,BIM 技术在建筑工程的设计的起始阶段就可以实现数据信息的传递和共享,并能够在建筑工程的所有环节中实现数据信息的及时更新,从而保证数据信息传递能够及时与准确性。而在建筑工程实施过程中所涉及的所有单位都能够借助 BIM 平台进行信息的交流以及获取及时准确的信息资源。当前,我国建筑业中二维 CAD 设计依然占据主导,通过二维的平面设计来进行工程施工。这也必然会使得我国建筑工程管理是基于二维图纸而展开,在国内的建筑行业中诸多的从业者对于 BIM 技术系统缺乏足够的认识,有的甚至非常模糊,这将不利于 BIM 技术在我国建筑业的发展和运用。社会的快速发展以及人们需求的日益复杂,当下的建筑设计与管理依然无法与之相适应,而建筑设计单纯只是满足们对于建筑的使用需求将是不够的,人们对于建筑工程所彰显出的整体美感和寓意越来越关注和青睐。曲面是建筑行业设计中常用的设计模式,通过曲面设计使整个建筑呈现出别样的美感,然而依赖二维平面设计是无法对曲面等立体几何进行准确的展现和描述。但三维设计便可以对复杂的立体几何形状进行模拟,从而满足人们对于建筑工程越来越严格的设计需求。
传统方法施工模式

  第 3 章 BIM 应用现状分析

  3.1 BIM 的应用现状以及存在的问题
  3.2 BIM 应用的风险及对策分析
  3.3 BIM 应用风险的对策分析

  第 4 章 BIM 在工程设计阶段的应用分析

  4.1 在工程设计阶段运用 BIM 技术应当注意的问题
  4.2 工程设计阶段运用 BIM 技术的方法研究
  4.3 在工程设计阶段应用 BIM 技术的影响和好处

  第 5 章 BIM 在工程施工及运营阶段的应用分析

  5.1 BIM 在工程施工阶段的应用分析
  5.2 BIM 技术在工程造价管理中的应用分析
  5.3 BIM 技术在项目运营期间的应用分析

  第 6 章 BIM 技术在桥梁施工监控中的应用

  6.1 BIM 技术在桥梁施工监控中应用思路
  6.2 桥梁施工监控流程中 BIM 应用技术

  第 7 章 结论与展望

  改革开放以来,社会经济持续高速发展,而建筑业作为国民经济中的重要支柱也取得了较快的发展和进步,而随着各类建筑工程项目规模的不断扩大以及建筑形式的复杂多样,建筑工程项目的功能也变得愈加庞杂。在这种情况下,传统的建筑工程管理模式与现代建筑工程的发展进程已然不相适应。建筑工程项目是一个涉及面较广的繁杂系统,往往包含建筑、结构、给排水、暖通以及电气等多个方面的知识。在实际的建筑工程管理过程中,如果不能将各个环节及分支方向的关系进行很好的处理和协调,将极易导致出现信息的传递错误,从而影响建筑工程的质量,并且会给整个管理过程带来诸多的问题。因此,分析探讨一种有效的建筑工程管理模式具有积极的现实意义。近年来随着科学技术的持续高速发展,催生出一种依托计算机技术的新型工程设计方法与管理模式,即 BIM 技术,是一种以工程数字模型为核心的高新技术。从整个社会发展的趋势来看,BIM 技术运用与建筑工程管理已经越来越成为一种必然的趋势。IM 技术与传统的二维设计技术不同,BIM 技术具备协同设计功能,能够提供一个信息共享的平台,使得在建筑工程管理各个阶段之间能够进行信息交流和沟通。目前, BIM 技术在我国建筑行业中的运用还仅处于起步阶段,然而随着 BIM 技术的发展与信息科技水平的进步,必然会促进 BIM 技术在建筑行业的广泛推广应用。本文针对 BIM 技术在建筑工程管理中的应用进行分析探讨主要得出一下几个结论:1.通过对 BIM 技术在建筑工程管理中的应用现状进行分析,指出 BIM 技术在运用和推广过程中所面临的挑战和风险,主要包括 BIM 技术培训方面的挑战、BIM 技术的长远发展和运用、BIM 技术软件类型与企业发展实际的兼容性问题等等,同时可以通过加强政府的引导和支持、构建 BIM 技术的标准体系以及关注高端业主需求,抓住太阳能使用的机会等措施来推动 BIM 技术的发展。2.项目施工期间运用 BIM 技术,在解决管线的碰撞、工程精装修之间的配合、内部管线的综合优化以及特殊设备的定制等各个方面问题具有较为显著的成效,有助于提升工程综合管网等施工成功率,充分保障了工程施工的质量,对于项目施工的整个过程的良好运行起到极为重要的促进作用;3.将 BIM 技术运用建筑工程项目的管理中,能够实现经济效益和社会效益的提升,具有广阔的应用和推广价值。当前,我国正处于基础设施建设的关键时期,社会各方面的建筑工程量较为庞大,这位 BIM 技术的应用和推广提供可很大的发展机遇,BIM 技术的应用也必然会推进我国建筑行业的进一步发展。随着信息科学技术的高速发展以及业主日益严格的要求,BIM 技术的应用和推广将会进一步提升,取代传统的设计方法和管理模式是一种必然的趋势。BIM 技术属于当前较为科学的建筑工程管理手段,具有很大的发展潜力和广阔的发展前景。目前,我国正处于基础设施建设的关键时期,社会各方面的建筑工程量较为庞大,建筑工程结构形式越来越复杂,特别是超大型工程项目的不断涌现,致使企业与项目同时面临较多的风险,诸如投资风险、技术风险以及管理风险等。但是,当下工程项目的管理模式及其信息化程度与适现代化的建设进程是不相适应的。然而借助 BIM 技术,可以在源头上保证建筑项目在整个过程中相应数据信息的有效共享及传递,有助于建筑工程项目从设计、施工技到运行的所有信息资源都能够进行整合共享,极大的提升工程建设的水平和质量。在我国众多大型工程项目,诸如国家体育场、上海金融交易广场、青岛海湾大桥以及广州西塔等进行 BIM 技术的应用和推广,就是 BIM 技术应用成功的典型例子,已经越来越吸引建筑企业的关注,未来进行 BIM 技术的广泛应用和推广是一个必然的趋势。随着信息化科学技术的快速发展,以及当下建筑类型的繁杂变化,BIM 技术正以不可阻挡之势向建筑业深入发展,BIM 技术的运用将能够转换传统的工程设计方法以及管理模式,通过构建全面的数据库,将整个建筑工程全部的数据信息进行存储,有利于提升项目相应的整合度,从而帮助工程的设计、建造及管理的科学性与规范性,保证工程项目整个周期的质量与效率。以 BIM 技术为支撑的三维模拟施工技术是当下的新兴学科,也是未来的发展趋势,因而,建筑业相关部门、机构应当共同参与,不断推动 BIM 技术在建筑业中的应用,对 BIM 技术展开深入研究,不断完善其理论及技术体系,并将其与实践相结合,推动施工技术持续进步和发展。在西方发达国家,Autodesk Revit 是 BIM 技术较为典型的软件,其已经开始普及运用,有相关研究表明:目前在北美地域建筑行业有多半的机构都已经将BIM 技术应用于日常的工作以及建筑工程的设计。在欧亚一些发达国家及地区,BIM 技术已经被广泛运用在房地产的开发。未来,BIM 技术必然会带领建筑信息的技术迈向更高的层次,推动建筑工程向着集成化方向发展。

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