建筑信息模型----三维时代的抗震减灾法宝

山西应县佛宫寺释迦塔(应县木塔)是中国古代传统建筑杰出抗震能力的集中代表。整座木塔表现出结构、技术与艺术形象的高度和谐，表里如一，这是中国古代木结构建筑，也是我们中华民族的“传统美德”之一。在近千年前我们的祖先就能建造出如此庄严美丽而坚固耐久的建筑，充分显示出当时的匠人对数学、力学、材料学、结构学的研究已经相当深入，而且对地震的破坏机理已有了相当的了解，抗震经验已积累到了很高的水平，既令人惊奇，也令人自豪。

这座木塔是当今世界现存最高的木结构建筑，竣工于1056年，处于大同盆地地震带上。木塔建成200多年即遭受大震，余震连续7天，木塔附近的房屋全部倒塌，而木塔岿然不动；在此后的近千年中，木塔经历了多次大地震的 考验而安然无恙。在战乱之际，木塔还承受过200余发炮弹的轰击，亦无大损。木塔之所以有如此杰出的抗震能力，在于前述诸多抗震技法的综合和提高：木塔平 面是规则的正八角形，利于抵抗地震波产生的扭曲力；木塔高达4.4米的砖石基座坚实、稳定，形成一个“浮筏”，承载着全塔的重量(约1300吨)；木塔内梁与柱的连接完全通过斗栱完成，各种构件则通过榫卯连接，全塔的主要构件不用一钉一铆，这种连接形式类似于半固结半活铰的状态，能承受较大的弯矩；构架水 平分层，在地震波中的垂直冲击波攻击下，可以通过“弹跳”的方式消解巨大的破坏能量；构架的整体性有力地抵抗旋转波，所有的柱子都用顶部的梁枋连结成一个 筒形的框架，保证了构架的稳定性；柱子之间砌筑有厚实的墙体，牢牢地“抱”住各柱子，增加了构架的整体性，而且这些墙体能作为剪力墙发挥作用；立柱侧脚、 平面逐层缩小，有效地降低了塔的重心，并使整体结构重心向内倾斜，增强了塔的稳定性，这样既使塔身形成美丽的曲线，又能把水平的地震冲击力分解成垂直方向 的压力；周边有一圈柱廊，各圈柱廊被水平构件连接成一个刚中带柔的整体；为了加固结构框架，在八边形木塔的四个斜向应面上，自上而下采用了剪刀撑做法。

抓住新时代建筑抗震减灾的救命稻草——建筑信息模型

建筑事业是一项集体“运动”， 欧特克在2002年率先提出了名为“建筑信息模型”（即BIM，Building Information Modeling）的理念。建筑信息模型(Building Information Modeling，简称BIM)的出现正在改变项目参与各方的协作方式，从而引发了建筑行业一场脱胎换骨的革命。

抗震防烈度每提高一度，建筑成本将增加10％：过去很多涉及抗震级别的设计工作中，重复或过于繁杂的作业流程不可避免，这也导致企业主支付过多无形成本，据了解，抗震防烈度每提高一度，建筑成本将增加10％。目前，在建筑设计和结构设计之初，在有限的成本预算之下，如何设计出合理的抗震设计，成为业界关注而探讨的话题。

建筑信息模型在防震抗灾方面有着无可比拟的优势，这一理念基于最先进的三维数字设计解决方案，构建“可视化”的数字建筑模型，为建筑设计师和工程师等各环节人员提供“模拟和分析”的科学协作平台。对于建筑设计师而言，这不仅仅要求将设计工具实现从二维到三维的转变，更需要在设计阶段就突破单纯建筑设计的桎梏，融合协同设计、绿色设计和可持续设计理念，使得整个工程项目在设计、施工和使用等各个阶段都能够有效的实现节省能源、节约成本、降低污染、提高效率。目前，这一理念已经成为全球工程建设行业可持续设计的标杆和里程碑。设计师和建筑师们得以在工程建设项目的设计、施工和运营维护的整个阶段，轻松“模拟和分析”抗震性，在工程过程中，可以及时了解工程材料的是否达标，并且以“可视化”的方式呈现，从而实现以“可持续性设计”构建人类生活和生产的抗震建筑。

设计阶段应用Autodesk Revit以及AutoCAD Civil 3D等基于BIM理念的相关工具，可以根据当地的地质环境、建筑设计预案匹配出最合理的抗震设计方案，同时将相应的结构、施工和材料等因素考虑进去，设计初期就可预先发现施工时可能出现的问题，省却后续整合或拆除等不必要的施工成本，兼顾提升质量、提升设计能力与节省成本等优势。此外，针对不同地区不同的地质环境要求， Autodesk Revit等BIM软件有各种外挂或套用程序，在设计时，将防震要求、防震设施或防震预案等因素纳入其中。

ASTRA Montenegro度假中心——建筑信息模型塑造地震带上的建筑奇迹

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