BIM技术在建筑结构设计中的应用

赵亚男

摘    要：在我国市场经济持续繁荣背景下，建筑行业进入快速发展阶段。在工程建设中，结构设计占据重要位置。只有提高结构设计水平，才能保证建筑项目的整体质量。BIM技术是现代技术的代表，将这一技术应用在建筑结构设计中，可以收获事半功倍的效果。因此必须把握BIM技术的内涵，发挥BIM技术的应用价值。

关键词：BIM技术;特点;建筑结构设计;应用

1  BIM技术的主要应用特点

1.1  信息化特点

BIM技术是现代信息技术的代表，集成了现代信息技术的强大功能，可以对海量数据信息进行分类储存和分析管理，建构科學的信息模型。建筑信息模型为后期项目建设奠定了基础，设计人员需要对建筑模型进行优化，确保各项参数的准确性。BIM技术构建了信息平台，设计人员可以登录信息平台，对建筑结构进行不断优化，实现建筑设计的一体化。信息建模型以数据库作为基础，记载了建筑结构信息、施工材料信息、建筑构件信息等。设计人员可以通过查询功能快速检索数据，加快建筑结构设计的速度。

1.2  协同性特点

BIM技术具有突出的实用价值，其为设计人员、业主和施工方提供了互动沟通的平台，主体可以通过登录平台来传达主体需求，实现单位之间的信息连接。设计人员在完成工作后，需要将模型信息发送给业主，在业主认可的前提下指导施工方工作。BIM技术可以对建筑结构要素、建筑构件要素等进行检测，分析构件之间的影响要素，并提出削弱外部影响的策略。通过BIM技术，建筑设计质量将明显提升，建筑工程项目可以满足多方主体的需要。

1.3  高效性特点

建筑设计过程中互产生大量数据，如何对数据进行分类管理，成为设计者关注的重点问题，BIM技术解决了设计人员的困扰，可以将数据储存到适当位置。当建筑结构设计中的数据发生变更时，BIM系统将根据变化数据调整建筑工程模型，对相关信息进行快速修改。BIM技术还可以实现模拟施工的目标，对建筑场景进行还原。在BIM技术的作用下，建筑结构设计将更加高效。

2  BIM技术在建筑结构设计中的应用难点

2.1  易受外部影响

在应用BIM技术进行建筑结构设计时，需要建构基础模型，并将建筑模型放到结构分析软件中，对建筑结构进行分析和计算。建筑结构分析软件可以提供反馈意见，设计师根据反馈意见，可以对建筑结构设计模型进行修正。反馈信息的过程就是设计方案更新的过程。因此从这个角度来看，以BIM技术为基础的建筑结构设计，是动态与静态的统一。一方面，设计人员要关注建筑模型的真实性、科学性，确保建筑模型的实际应用价值。另一方面，设计人员要对建筑模型的外部环境变化进行分析，使建筑模型设计与施工实相符合。建筑结构设计容易受到建筑材料、建筑构件的影响。在荷载组合不当、力学特点分析不力的情况下，很容易出现设计失误，阻碍后续工作的顺利展开。

2.2  数据容易丢失

BIM技术在建构模型时需要形成完整的数据库，对数据库中的信息进行挖掘。BIM数据模型可以自动生成施工文档，施工方根据施工文档内容，可以开展具体的施工工作。值得注意的是，在文档转换过程中，需要对BIM数据模型进行分析，确保BIM数据模型的结构构件比较简单。部分建筑结构构件比较复杂，很容易出现数据丢失的问题。如何使结构分析模型和建筑工程的实际物理模型相符，成为建筑结构设计的难点问题。

3  BIM技术在建筑结构设计中的应用

3.1  模拟设计

BIM技术是利用模拟建模的方式来呈现建筑中所需的数据资料的，通过此技术的应用，可以使工程建设人员全面的了解施工的具体内容，并根据实际的情况进行细致的分析和研究，以提升工程建设的合理性。其优势在于：首先，可以对结构设计中存在的问题进行及时的发现和解决，从而优化结构设计内容，提升施工方案的质量，明确管理工作的重点，确保后期工作的正常开展;其次，在进行招投标工作中，可以通过此技术对提交方案进行细致分析，进而选择出最适合的方案并应用到工程建设中来，降低结构设计以及施工过程中成本的消耗情况，增加企业的效益。另外，使用此技术还可以对住宅结构进行合理的优化工作。通过对施工情况的模拟，来对相关信息进行收集和整理，并对这些数据进行分析，找出其中存在的不足之处，从而将设计方案进行不断的优化。其优势在于，不仅可以更好的进行住宅环境的设计工作，还可以对居住以及活动中涉及的资源进行合理的规划和配置，从而保证住宅设计的质量，优化人们居住的空间环境，加强对住宅的管控。

3.2  可视化设计

在传统建筑结构设计中，大多数设计人员会采用CAD技术，形成完整的建筑设计图纸，并将建筑设计图纸发放给施工方，让施工方按照设计图纸内容进行施工。建筑结构设计并不是一项简单的工作，设计人员需要对建筑结构构件进行分析，展示建筑结构构件的详细信息。CAD技术无法对建筑结构构件进行细节展示，在一定程度上会影响建筑结构设计的实效性。为了避免出现上述问题，可以应用BIM技术，形成建筑结构的三维立体模型。立体模型明确了各个建筑结构构件的位置，设计人员可以对建筑构件进行直观分析，对不符合要求的建筑构件进行优化和改进。在生成三维立体模型之后，设计人员可以对建筑结构进行布局调整和规划安排，计算建筑物体量。BIM技术是可视化过程中的重要技术，而可视化技术可以对建筑结构进行动态考察，直至得到最佳设计方案。

3.3  参数设计

建筑结构参数设计的难度比较大，以钢结构的构件参数设计为例，在开展设计工作时，设计人员不仅要考察构件的位置、构件之间的连接方式，还要找到构件的连接点，确保构件的稳定性。在对钢结构构件进行连接时，必须要对连接梁的高度进行测算，查看构件的连接类型，并对每个构件的参数进行精准设计。BIM技术提供了三维立体模型，因此在开展钢结构设计中，设计人员应该先对模型中的构件进行调整，并合理控制螺旋数量等。在模型调整过程中，需要保证数据信息的快速接收，根据数据信息来绘制加速构件。

3.4  在钢结构建模中的应用

在建筑结构设计中最为核心的结构就是建筑钢结构，而钢结构在建模时，由于其设计结构需要考虑到梁与梁之间的刚接以及梁与柱之间的连接方式，给建筑钢结构建模带来了不小的困难。因此，在进行钢结构建模时要根据梁柱的实际高度，对各个部件之间的数据参数化后进行科学的连接，而使用BIM技术后，可以利用其参数共享的功能达到控制梁柱连接部件间距及数量的目的，只要将钢结构的相关参数进行调整就可完成建模工作，进而提高建筑结构设计的科学性。

4  结语

总之，BIM技术在建筑结构设计中应用有着积极有效的作用，不仅能简化工作流程，提高工作效率。尤其在现代建筑项目的实施中扮演着不可或缺的重要角色。但越是重要的事情，就越是要引起我们的重视。通过进一步的探究可以发现，在建筑结构设计中的BIM技术的应用还面临着很多问题，从法律监管的力度到行业标准的制定，从技术研发到人员的能力提升，这些问题都需要我们一步步来解决。

参考文献：

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