探析建筑结构设计中BIM技术的应用

郝子龙

摘要：经济的发展和科技的进步，促进BIM技术在建筑施工中的应用。当前我国的BIM技术在逐渐发展与完善，这种技术的发展，能够实现建筑工程中项目上不同部门之间的数据共享，能够建立可视化的结构模型，方便不同部门发现设计中存在的缺点并及时加以修改，数字化的模拟分析有效地提高了结构设计的质量，保证了建筑工程的建设安全。本文就建筑结构设计中BIM技术的应用展开探讨。

关键词：BIM技术；建筑结构设计；应用

引言

进入新世纪以来，我国的社会主义市场经济持续繁荣，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。

一、BIM技术特点

BIM技术具有以下特点：

模拟性。BIM技术不仅仅只是对建筑设计模型进行模拟，还可将一些人为无法做到的事情通过BIM技术进行模拟。同时，通过该技术不仅可以对建筑设计进行模拟，还可以对建筑招标和施工过程进行模拟。

可出图性。BIM技术不仅可以绘制建筑设计图还可以提供建筑施工图，通过可视化技术对建筑设计图和施工图进行全方位的模拟和展示，从而为建筑施工和设计人员提供更加准确和科学的图纸，制定出合理的设计施工方案。

协调性。这是建筑行业不可缺少的部分，建筑企业通过与各部门的协调配合，从而提高建筑工作的质量和效率。通过BIM技术可快速地发现建筑工程存在的问题，协调各部门解决问题。

关联性。BIM技术在进行建筑设计模拟时，可将模拟过程中产生的各类建筑信息数据保存到相关的信息数据库中，这些数据之间相互关联，促进信息之间的协调发展，给建筑设计工作提高了信息保障。

二、BIM技术在建筑结构设计中的应用

（一）方案设计

在方案设计环节，BIM技术介入痕迹更加显著，数据交换与工作流程都发生了显著的改变。从模型的基础性质来看，它是一个相对完整的工程数据库，可以在方案设计阶段就开始进行结构设计与分析，建立专业的信息模型，并且将信息提交至后续的审核过程中。数据交换还可以在设计过程中进行协调和反馈，从而让数据交换更加频繁有效。

（二）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。

（三）建筑结构参数设计

建筑结构设计会涉及到很多的参数问题，且这些参数之间都存在着相应的关系，一个参数出现问题，就会导致相应的参数均发生改变，从而影响结构的稳定性。但是使用BIM技术进行建模的过程中，由于该技术包含一个完整性的信息数据库，在该数据库中所有的信息都是关联的，因此，设计师可以通过数据库中的信息来进行完整的建筑结构设计，从而保证模型建立的真实性、合理性，提升相应信息数据的传输效率，保证数据的安全性，逼格为建筑的后期施工奠定基础。

（四）钢结构设计

我国当前建筑工程的规模不断扩张，新型的结构设计模型与新型材料的应用都实现了突破，尤其是钢结构，跨度不断加大，空间也不断扩张，应用也越来越多，很多异型结构都采用钢结构建模，在钢结构的设计中，构件之间的连接与加强构件的设计都非常复杂，因此在设计中存在一定的困难。BIM技术的应用能够有效解决这些问题，因为BIM技术能够对钢结构梁体的高度进行精确计算，还能够对所有的连接件进行自动计算，自动选择参数并分析不同参数的影响。并且通过数据共享的功能，BIM能够对在钢结构建筑物中使用的高强螺栓的数量、焊缝的数量以及间距等等进行计算，掌控设计的间距等。所以如果有新的构件需要增加到模型当中的时候，设计人员只需要对相应的数据进行调整，并且利用BIM绘制出大样图，方便施工人员在现场进行施工，设计人员利用大样图也能够合理确定加强件的设置位置，避免钢结构中出现薄弱点，影响结构安全。

三、提高BIM技术在建筑结构设计中应用效率的措施

（一）完善相關的法律法规，制定明确统一的行业标准。对BIM技术实行有效的保护和完善，从根本上为BIM技术提供保护措施。

（二）提升自主研发能力。鼓励企业间开展技术交流，开展国外技术人才的引进，对先进的技术开展借鉴和学习。同时在国内开展人才的培养，从企业到学校，为人才的储备打好基础。为技术的开发和研究提供源源不断的储备力量。

（三）降低企业对BIM技术应用成本。对新技术进行一定程度的政府支持，同时组织联合开发，群策群力，将BIM技术进行本土化，使之为我所用。将技术与我国的项目进行有效的结合，通过多次的磨合和经验总结，不断探索和开发适合中国本土化的BIM技术。要实现BIM技术在中国的全面应用，只靠一家企业、一个项目是很难达到的。只有联合多方势力，群策群力，共荣共生，将优秀的技术通过借鉴学习转化为自主研发。去其糟粕，取其精华，充分的吸收融合技术优势，提升民族研发能力，才能打造真正适应中国国情的BIM技术。

结论

总而言之，将BIM技术应用到建筑结构设计中来，可以有效的提升各部门之间的合作效率，促进信息的共享和更新，帮助设计者更好的了解工程建设的情况，完善结构的设计内容。同时此技术的应用还可以降低工作人员的劳动量，提升设计的质量和效率，保障建筑工程的正常施工。

参考文献：

[1]张富.探析建筑结构设计中BIM技术的应用[J].四川建材.2017（11）

[2]李泳波.新时期建筑结构设计中BIM技术应用分析[J].智能建筑与智慧城市.2017（12）