基于BIM建筑结构设计过程的研究

陈 朔

中交第三公路工程局有限公司

基于BIM建筑结构设计过程的研究

陈 朔

中交第三公路工程局有限公司

BIM技术在工程设计中具有重要的意义，在技术应用过程中应重点考虑计算机三维模型数据库的搭建。工程实践表明，BIM技术完善过程中出现一系列技术难题，如建筑结构、机电专业设计要求等。本文对BIM技术进行了分析，提出对应协调设计的原理、工作难点，并对BIM技术的应用进行了详细分析。

BIM技术；建筑结构；设计过程；施工方法

1 引言

现阶段，我国建筑行业发展较快，带动了设计方法的不断升级优化，极大的提升了设计效率。近年来，由于BIM技术发展较快，在工程研究中需要考虑协同设计的全面性，保证工程一体化建设的顺利发展。BIM技术为工程的结构设计搭建了良好平台，根据项目相关数据、信息框架等进行模型搭建，从而实现模拟出建筑体结构性质的目标，如建筑体参数信息构成的数据库。对应内部参数的修改、设置中需要充分提高动态性、仿真精确度等方面的要求，保证设计进度满足预期要求。

2 BIM技术概述

BIM技术即建筑信息模型，作为建筑行业发展的必然产物，需要结合工程项目相关数据信息进行模型搭建，整体模型中包括多专业、跨领域的数据，结合参数之间内在联系进行规划设计较为关键。项目规划设计阶段，需要考虑管理工作的有序性，及时进行协作平台的搭建，保证项目设计、施工等过程有据可依的要求充分实现。为设计人员的决策打下良好基础，保证设计施工效率的最优化。当下建筑结构中，数据信息较为关键，是模拟工作顺利进行的基础，在满足设计目标的前提下，进行相关软件信息的深入处理，提高专业化设置服务工作、运营理念的落实效果。

BIM技术在结构设计中的优势十分突出。第一、BIM技术的数字信息量大，可支持防震、模拟等操作，对应物理模型的形状、视觉效果良好，同时非几何信息含量大，颗粒度高。第二、BIM技术的科学性较强，作为贯穿施工全过程的设计要素，由于其涉及数据较多，对应模型数据库的建立更具便捷性。第三、BIM技术具有协调性强的特点，可为工程项目的设计、管理提供所需的数据信息，加强相关信息的连续性、协调性管理，可避免后期发生矛盾问题。当下工程建设中，需要考虑综合数字环境的要求，及时进行数据更新，保证相关设计人员的使用需求，便于管理人员及时进行项目进程的了解。第五、信息共享环节中，BIM技术可提高设计速度，保证决策质量满足规范要求，从而实现项目整体质量的提升。

3 BIM技术的具体应用

3.1 实现三维设计

BIM技术可以自动生成建筑模型并且表现出立体效果，这样可以让设计人员根据模型进行合适的调整以使建筑模型满足实际工程的具体要求。当进行调整的时候只需要进行数据调整即可，电脑会自动生成符合要求的新建筑模型，并且BIM技术能将这些变化直观的立体放映出来，能够方便设计人员和其他部门进行直观的交流，做到最大限度地完善建筑结构设计。除此以外，可以利用BIM技术将建筑模型的效果展示给大家并进行相关测试，这样可以大大提高建筑的工程质量，还可以节省工期和人力物力。

3.2 建筑结构参数设计

设计人员可以利用包含所有建筑模型设计参数的数据库来构建模型，当需要对模型进行调整的时候只需要修改输入的相应的数据就可使模型重建。这就要求BIM软件所建立的数据库能够及时的更新才能使得模型满足规范条件，因此在设计过程中会对不同的参数进行一定的约束。输出高质量、高安全性、高可靠性的设计信息是BIM技术应用在建筑结构设计中最突出的特点，这也是促进建筑结构设计数字化的重要一步。BIM对信息的管理实现了整体与部分的高度结合，也就是将不同的零散的信息进行整合，然后将整合后的数据通过高识别性的图像呈现在人们的面前，换句话说，BIM不仅是将信息进行存储而且进行分析，这样就可以大大降低建筑工程的风险并且提高工程效率。

3.3 建筑体结构性能分析

建筑体结构设计中，需要避免对构件进行简单排列设置，需要充分提高抗震稳定性、持久性。传统建筑体的结构设置中，需要耗费大量人力、作业时间，同时结果分析的准确度不高。借助BIM技术可以提高软件应用效果，导入模型相关参数后便可进行后续分析，进而实现设计方案的合理性，一旦发现设计方案中的细节问题，可及时进行参数更改，可在短时间范围内实现工程质量的最优化控制。

此外，时代进步带动了国家对建筑事业环保效果的关注度不断增加，为了保证环保控制满足社会发展需求，需要结合建筑业发展趋势进行合理分析，避免建筑污染等引起的负面效应，如噪音、扬尘污染等。借助BIM技术进行建模设计中，可以实现对材料的型号选择，提高室外环境分析的合理性，可方便快捷的掌握对应环保政策的要求，提高建筑体绿色性能的发挥。

3.4 BIM技术在建筑结构设计中的难点

BIM技术的设计方法中更加注重结构形式的分析，对应软件计算后需要及时进行信息反馈，同时对动态模型进行更新升级。该技术的设计理念结合工程结构、施工图纸进行规划，关注重点包括模型真实效果等要素。需要考虑结构的安全性，协调对应力学要素、和再分析、截面特性等部分，避免模型因参数设置不当引起的危害。

4 BIM技术结构设计的未来发展

现代建筑工程中，涉及到的专业知识很多，采用BIM技术能有效的解决一些问题现实存在的问题，比如现代建筑生命周期长、建设周期短，传统的CAD技术已经不能满足建筑工程低消耗、低污染的要求等。BIM技术能将各种工作数据关联起来，当设计师修改了某项内容后，设计师不需要自己更改连接或者处理图纸，BIM系统会自动将修改的信息反馈到受影响的构建中，同时BIM技术还能进行模拟施工，工程师不需要为了分析不同的因素，建立多个模型，极大的节省了设计时间和人力物力。BIM模型是一个完全的数据模型，理论上BIM物理模型、施工图文档是完全能实现双向无缝链接，但在实际工作中，只有BIM物理模型采用结构构件比较简单或者符合相关标准，才能实现双向无缝链接，如果建筑结构构件复杂，在链接结构分析模型时，很容易丢失数据。运用BIM技术进行建筑结构设计时，物理模型和结构分析模型的双向无缝链接是一大难点。

[1]田长河.试论建筑结构设计中BIM技术的应用[J].建材发展导向(上）,2016,14(1):13.

[2]杨党辉.基于BIM技术的结构设计中的数据转换问题分析[J].建筑科学,2015,31(3):31.