简述BIM技术在建筑结构设计中的运用

徐 正 宋建标

（华汇工程设计集团股份有限公司 浙江绍兴 312000）

现如今，因为受到BIM技术和实际发展的影响下，BIM软件已经越来越完善了。而且在我国的很多领域上都开始运用BIM技术了，例如：建筑工程设计、建筑工程施工与运营等多个领域上都开始运用BIM技术，BIM技术的数据可以应用到很多的部门，因此，可以让施工方、业主、设计人员等一起共用这一个BIM技术数据。BIM技术中的三维立体模型构建技术在结构设计中的应用，具有先进性、可视性的优势，将该技术应用在结构设计中，对于传统的CAD技术产生的较大的冲击，因此可以使施工单位加深对建筑的理解能力提高建筑的质量。

1 BIM概述

BIM技术是一种先进的信息化技术，其中包括多种先进的信息技术功能，利用庞大的网络信息技术，实现结构设计模型的仿真，实现了模型设计的直观可视化，可以说该技术在建筑行业的应用，推进了建筑行业的一次历史性革命。随着建筑行业与人们需求的不断发展与提高，人们对建筑设计的功能性、安全性及质量性有了更高的要求，建筑工程项目中所囊括的信息量也在与日俱增，如果将这些信息进行收集、整理、利用的话，那么在建设其他建筑的时候就可以借鉴，增加实际工作中的效率，而且还能缩短建筑周期进而节约成本，提高施工人员的建筑质量，在面对一些突发事件的时候我们也能更好的应对。所以BIM技术的应用对于建筑行业的发展有着促进的作用。而且BIM技术让以前的平面设计向立体设计的转变，由二维到三维的转变，通过运用数字模型对建筑工程结构的建造、设计、运营方面，使企业能够降低成本，让我国的经济建设能够快速的发展。

2 BIM模型所包含的设计项目

2.1 构件方面

在建筑结构的构件设计中运用BIM技术可以起到很好的效果，因为BIM技术可以将内容、构件材料、尺寸、荷载等信息更加直观的表现出来，设计人员能够随时的使用和分享这些信息，使设计的准确性和效率性得到提高。特别是在结构节点的设计上，使用BIM技术可以非常快的对连接构件进行分析，从而与节点更好的结合在一起，这样在参数的计算过程中，能够更准确计算。比如在对混凝土的构件，我们可以利用BIM技术计算出钢筋和混凝土的用量进行科学的预测，这样可以让我们更容易压缩成本，让企业能更快速的发展。

2.2 整体层次关系

在使用BIM技术的时候我们首先需要建模，因此我们需要大量的信息数据，而BIM技术可以对我们的模型进行优化，这样我们的施工单位就能够知道标准的施工模型，为施工人员提供最可靠的方案，这样有利于施工单位的建设工作。再而就是面对一些可能出现的突发事件可以做出预测，在各部门之间也能做出合理的安排。

3 BIM技术在建筑结构设计中的具体应用

3.1 实现建筑结构设计的可视化

BIM技术是依据三维模型技术，应用到建筑行业上的新型技术。在使用的时候可以直观的展现给用户，传统的建筑设计中多是用CAD技术进行设计工作。这种设计相对于BIM技术，在视觉效果上比较差，不够直观，而且建筑结构很难展现在用户面前，因此BIM技术更受企业的喜爱。而且在建模后还可以对建筑进行技术调整，方便技术人员和施工人员改进或者改正不足。

3.2 BIM技术在建筑结构参数设计中的具体应用

首先我们在建立模型的时候需要一个包含建筑信息的数据库，这些数据都是相互联系的，设计人员就可以利用这些数据对建筑物的结构进行建设，而且我们在设计模型的时候可以对一些数据进行调整，正在在我们获得新的数据时方便对模型进行调整，所以说BIM技术在建筑结构参数设计中的应用在可以让模型变的更加的准确、可靠，让施工人员可以更高效的进行施工。

3.3 BIM技术在钢结构建模中的具体应用

在大跨度的建筑物中用到最多的建筑形式就是钢结构，其在建模中往往需要应对结构链接和增强件布置等多个方面的难点，钢结构在设计中需要涉及到梁柱连接、梁梁铰接以及梁梁刚接等各种不同的连接形式，所以在设计中一般需要根据梁的高度，来将各个连接件进行专项设计并要将其参数化。BIM系统可以做到参数共享，因此只需要对一些参数进行调整就能得到新的连接，钢结构的设计人员只需要对位置进行调整，就能找到加强件和连接件的位置了。

4 结构设计中BIM应用的难点

在使用BIM软件进行三维设计的时候，因为相对于以往的二维模式，要用到很多的模块参变量和系统参数，而且相对于传统的设计软件BIM软件要复杂的多，因此首先操作难度就会增加，尤其当一些参数的设定出现了问题就会出现一系列的问题。在进行建筑的结构设计时，对于结构很复杂的形式，往往BIM技术很难完美的呈现出使用者想要的结果，因此这时候很多的设计人员就会放弃BIM技术进而使用原来CAD等软件进行设计。

结构工程师在建立BIM模型时，特别注意的地方就是物理模型能否自动生成平法施工图文档以及能否正确变为可以被结构分析软件识别的结构分析模型。在结构设计中，安全性分析计算是最初的环节，也是重要问题，BIM建立的是完全的数据库式模型，从理论上来说，实现BIM物理模型与结构分析模型之间双向无缝连接。

5 BIM在结构设计中的处理办法

5.1 建立完整的项目样板

在整个建筑设计中，都是通过项目样板进行设计的。而项目样板中包含的信息很复杂，包含了标准化处理的线型、字体以及符号等方面。将BIM技术应用到设计里面来，在模板的建设中更加的迅速，避免很多地方的重复，增加工作效率。现在，我国已经建立一个符合我国实际情况的设计标准了。而且在满足不同用户，不同要求的问题上也有了突破性的进展，面对不同的用户也能针对性的进行指导。

5.2 设计符合要求的结构构件

在建筑结构中，梁、柱以及楼板等都是非常重要的基础部件，因此这些部件对于建筑来说，有着非常重要的支撑作用，通常来说，它们一般为预制部件、现浇部件以及各种更结构部件等。合理的结构设计应建立在实际情况的基础上，没有工程项目的建设都存在一定的不同之处，因此在结构构件设计与选取方面，应严格审核设计方案，对部件的实用性及浇筑的方式进行优化设计，以此提高结构设计合理性。

6 结语

建筑的结构设计之所以越发重要，是因为我国的建筑数量不断增多，同时楼层数量以及高度都在增加，这意味着建筑的抗震性能以及稳定性必须要不断加强，因此科学的进行结构设计、确保建筑结构能够承受各种环境下的外力作用，这样才能够确保国家以及人们的生命财产安全。BIM技术对进一步提高建筑结构设计质量及效率有着重要意义，并可以帮助建筑企业在建筑产品生产过程中有效降低设计、生产等环节的成本投入，为建筑企业带来最大化的经济效益。

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