建筑结构设计中BIM技术的应用研究

陈化晓

（河南省城乡规划设计研究总院股份有限公司，河南郑州 454000）

0 引言

为了保证施工过程中建筑的质量并且满足人们的物质需求。从而对设计环节进行各方面的优化。基于以上要求，通过采用高新技术，从而为建筑设计过程提供技术支持。BIM技术在我国的建筑设计过程中发挥着重要的作用，在设计过程中可以对相关数据进行动态的监测、模型构造、可持续设计方案等，促进了工作人员在进行结构设计过程中顺利开展设计工作，并且可以提高设计方案的准确性和可靠性，通过BIM技术的三维建模和可视化技术，可以对设计方案进行检查从而发现问题，解决问题。

1 建筑工程结构设计中BIM技术的概念分析及发展现状

1.1 分析BIM技术的含义

BIM的全称是建筑信息模型，由此可见，该技术是针对信息处理应运而生的软件工具。可以及时改进图纸的不足，避免在施工过程中发现失误造成施工过程的重复性，有助于降低人工成本并且提高工作效率。

1.2 BIM技术的发展的状况

BIM技术在我国的建筑领域当中已经发挥着重要的作用，具有良好的优越性。但是随着建筑活动的不断开展，该技术也存在一定的漏洞。例如由于多家企业之间使用的建筑模型数据不统一，各企业也没有统一的标准，就会导致施工过程中模型的重复和浪费。另一方面，BIM技术在我国没有达到全面化，不少设计人员对该技术的认识存在片面性，没有进行深入了解和应用。总之，通俗来说BIM就是一项设计理念，需要个企业进行建筑模型的统一才可以促进建筑设计过程中的良好发展，但是目前我国的建筑模型的统一存在一定的困难，各环节之间没有明确的模型交互数据，从而不利于施工效率的提高反而会延误工期。

2 BIM技术特点

2.1 可视化

BIM的可视化是指可以通过相关的建筑数据来进行模型的建立，可以及时看到构建之间的联系。通过建筑模型可以促进相关团队进行探讨工作从而满足自身要求，促进团队之间的交流和反馈，从而促进施工工作的顺利展开。BIM技术与传统的建筑项目构造相比更加全面地对各方数据展开调查工作并且取得的结果具有广泛性和深远性。比如在进行人防分区设计和管道设计以及其他设计布置等的协调工作。

2.2 优化性

BIM技术可以对大量的信息进行整合并且提供相关的数据，比如说形状、位置的几何、物理、建筑规格信息等。通过这些资源来参与到设计过程中，促进设计方案的优化。通过数据资源信息来对建筑结构设计过程中的一些复杂数据进行快速的处理，工作量得到大量的锐减，从而提高工作效率。BIM技术可以对相关数据进行统计计算，比如说加入一些价格因素就能计算造价。通过检测可以发现设计结构中的错误进行及时纠正，如果在施工中发现问题，更可以通过模型来直接解决。传统图纸进行修改时，若更改其中一个组件就会产生全面的变动增加设计人员的工作量，但是通过使用BIM技术，对待需要修改的参数进行更改其他相关信息也会更改，从而提高工作效率。

2.3 模拟性

在设计过程中，对相关的建筑信息进行提取工作，然后利用BIM把各项性能进行建筑模拟。比如说日照模拟、紧急疏散模拟、投招标模拟、性能模拟等等。模拟性可以在施工过程中发现问题及时调整提高效率；并且使用3D模型在施工过程中可以进行实施管理以及进行造价的控制，促进管理的合理性。

3 BIM技术在建筑工程结构设计中的应用分析

3.1 BIM技术在结构施工图设计中的应用

通过利用BIM来对相关建筑项目进行建模工作，大致流程如下：首先要确立新项目，然后是轴网进行建立，楼层的标高和相关数据要进行设定，结构柱也要及时地进行规定，然后就是混凝土梁和混凝土楼板进行规定，最后是基础性的改进，就完成了建模工作。通过以某三层别墅的建模为例，来对BIM技术进行深刻的理解，该别墅的整体采用的是混凝土框架构造结构，基础部分进行独立的设计，借助技术来充分实现主体的建模和建构分析对各专业进行协调。BIM模型使用的方式方法，对别墅的所需基础、梁、板、柱等构建并且借助参数来对该部分进行施工图的建立，通过设计师来依据相关经验进行构建的建造过程，在进行建构的过程中一定要选取合适的参考文件和规范图集进行制作从而完成别墅的构建工作。通过参数和标签的共享可以方便建筑结构图构建，从而进行信息参数的共享。某处信息改变，其他相关信息位置就会发生改变，保障这种数据一致性，避免在设计过程中产生误差。在进行相关结构模型和族文件的编制过程中，可采取相关的梁板柱来进行施工，从而保证图纸和CAD所示图形一致。

3.2 强化建筑基础设计

在进行建筑基础设计过程中，准备工作的开展主要是建筑框架梁柱和填柱墙之间的联系进行相关处理，从而为建筑打下良好的基础。建筑的设计工作在整个建筑施工过程中具有重要地位，前期工作的基础一定要扎实否则会使后期出现质量问题。针对以上现象，设计工作人员在前期要进行系统调查从而对方案及时整改，利用相关技术来对模型进行构造，然后对相关数据观察使了解设计方案存在的一些不足进行及时的优化。针对本次施工，设计人员要做好自身工作，利用好BIM技术便可以节省人员的时间和精力，促进建筑施工的高质量。另外，在设计过程中避免出现交叉施工，容易造成施工过程中出现矛盾，从而造成工期的拖延现象。但是利用BIM技术就可以对整个工程进行仿真模拟，从而对交叉施工进行相关的分析采取相关的施工方案，促进施工的顺利开展。

3.3 关于埋件布置

面对一些装配式建筑设计，要对埋件进行预处理并且按照严格的规则来进行拆分细化。通过相关的经验来保证埋线布置的合理性，通过对内在预设埋件进行内嵌组来进行钢筋吊环的设计，促进相关设备的科学性。需要结合一定的现实情况，进行埋线布置的设计合理性，还调整钢板的相关数据，从而和预制的墙柱以及柱连接高度进行科学的调整。在相关参数的布局过程中，要对墙板连接件的高度进行相关基础性设置。对于梁结构的吊钩可以采取平移或者调用的方式来进行处理，从而有利于获取相关准确参数，便于施工人员进行工作。

3.4 关于钢筋的设计

在进行钢筋设计过程中，通过采用配装式建筑设计过程的基本原则来开展拆分工作，从而保障工作的顺利运行需要对钢筋布置的主要流程进行及时调整。通过对钢筋有关信息数据的获取可以科学利用二次开发程序，再结合相关的规则完成钢筋布置环境。钢筋布置的基本原则如下：①需要对梁跨进行后段的优化工作，并且对长度进行一定的预留，从而保证安装工作的顺利进行；②在进行梁端的选择方面要对箍筋进行区间的加密工作，加密范围进行确认后，就可以产生非加密区，有利于获取相关信息来进行箍筋具体位置运算；③最后采用BIM技术来对梁纵筋和箍筋吸取相关的数据来进行创立，从而为建筑模型奠定基础。

3.5 关于拆分设计

在图纸的施工阶段，BIM模型对建筑整体具有较强的整体性。在进行设计工作中，应按照设计的要求来进行相关模型构建的拆分工作，拆分完成后可以依照图纸进行二次加工。依据BIM技术，可以对构建的拆分环节进行相关的生产和设计工作，拆分时要遵循一定的原则，从而减少构件的种类。在构建过程中建筑施工现场装配过程中，了解一定的基础知识可以促进模型的更加细化和科学性。对待整体结构的拆分可以为相关构件连接以及预设构件配筋设计创造机遇。采用三维BIM技术来进行拆分工作，可以使构建连接可视化清楚明白地展现，可以及时查看设计中的不足，从而及时改进提高设计能力。

4 结语

BIM技术属于一种信息处理技术，可以对视图数据进行准确的分析，从而完成建筑项目的周期性工作。在进行数据共享的过程中，可以提升团队的沟通能力和协调能力，在设计中及时提出问题并且发现问题反馈相关问题进行数据改进。通过BIM在建筑设计工作的应用，可以提高其设计效率和增强其生产效果，从而保证建筑质量的提高并且促进建筑行业的发展，为企业提供社会效益、经济效益、环境效益。