建筑结构设计中BIM技术的应用

郭玉莲

摘 要：在工程项目数量和规模日益增长的今天，人们对建筑工程质量安全关注度越来越高。而建筑结构设计质量好坏可对工程项目质量产生直接影响，BIM技术在建筑结构设计中的价值逐渐体现出来。在建筑结构设计过程中，设计人员通常会利用BIM技术进行建模，结合计算、信息及数字化等技术对工程项目设计可行性进行探索。BIM技术是建筑结构设计中的重要手段，对建筑施工企业发展具有重要影响，值得相关工程项目设计人员应用研究。

关键词：建筑结构设计；BIM技术；应用

1 研究建筑设计中BIM技术应用的现实意义

作为具备可视化功能的三维数字建模技术，其能够通过数字化的描述，来为建筑工程设计人员提供建筑物完整的电子模型，进而提高建筑设计控制的科学有效性。在BIM技术的应用背景下，不同的建设部门、不同的建设专业均可实现数据信息资源的共享，以使建筑设计满足建设使用的目标需求。从建筑市场环境方面来看，设计人员能够通过信息数据的相互交流，来实现可视化数字建筑模型的构建目标。但在实际应用过程中，建筑设计人员并未充分认识到BIM技术的应用优势，这就使其作用价值无法充分发挥出来，在一定程度上阻碍了建筑行业的快速发展。为此，研究人员应加大建筑设计中BIM技术应用优势及其在市场环境的应用现状，来对技术运用的效果价值进行提升控制，以促进建筑行业的快速稳定发展。

2 应用优势

经分析，BIM技术在建筑设计中的应用优势主要体现在三个方面，即信息化、一体化以及图纸修改合理化。这里的信息化，作为BIM技术信息数据的核心，能够通过携带数字信息的数据库来为工程建设人员提供更新的数据清单。即当建筑设计的报表更改，BIM技术的应用就能进行数据库的更新，以保证设计分析的准确性与便捷性。一体化的设计实现是指，将BIM技术建模包含的建筑材质与光源资料进行综合性的分析与护理，以在满足传统设计规范标准要求的情况下，对建筑物涉及的数据信息进行可视化设计。而图纸修改合理化目标的实现，需将BIM技术运用到建筑工程的设计工作当中，以使建筑结构模型与数据库包含的信息数据便于图纸的调整与修改。如此，建筑物的设计与施工人员就可根据图纸快速锁定设计控制的关键部位，以实现节省时间与优化施工等目标。

3 BIM技术在建筑结构设计中的具体应用

3.1 建筑结构建模、分析应用

钢结构是建筑工程项目施工中需要应用到的一种常见施工材料，其在建筑结构设计中占据一定比例。在建筑结构设计应用方面，设计人员可利用BIM技术进行钢结构建模，对钢结构加强件或者连接等可能存在的问题进行探讨。比如在进行加强件问题研究时，设计人员首先需要了解建筑结构制作流程，对加强件在工程项目施工中的应用、作用等进行了解，然后利用BIM技术控制加强件。在钢结构连接问题研究方面，设计人员首先需要对钢结构连接方式、连接主体与相关参数等进行了解。在实际钢结构连接难点问题解决方面，设计人员可通过螺栓间距、螺栓数量、连接形式等进行连接控制。在建筑结构分析过程中，建筑企业往往需要投入很多的人力与资金，且分析过程相对较长，分析结果可能会存在较大的误差问题。在建筑结构分析方面，BIM技术能够提高工作效率，降低建筑企业人力资源与资金成本。

3.2 实现建筑结构设计的可视化

BIM技术是运用三维模型技术的现代工程建筑领域的新兴技术。它可以使用三维立体模型技术向用户展示真实的建筑组件。由于传统的建筑工程结构设计是基于CAD软件进行描绘的，这种方法难以向普通用户展示建筑结构内部的详细信息，因此建筑结构设计初期的BIM技术有助于各级用户通过建筑结构的三维实体模型来直观了解并获得建筑构件的有效信息，对功能布局有准确的理解和认识。BIM技术可用于许多大型建筑工程项目的结构设计中，可以动态的方式演示整体结构，并帮助用户从直观的角度观察建筑结构的参数，从而帮助设计单位选择优化设计方案，及时发现在建筑结构设计中的质量缺陷和设计缺陷问题，对于进一步改善建筑结构设计的工程质量具有重要的参考意义。

3.3 BIM技术在建筑结构参数设计中的具体应用

在构建建筑结构信息模型时，将会形成一个包含所有建筑工程设计思路和信息的数据库，库中所有的与建筑结构相关的设计参数都是相互关联的。相关设计人员可以使用数据库中的信息来构建建筑结构，并且在设计过程中限制不同的参数，以确保BIM系统可以在建筑设计中及时对数据库进行更新。BIM技术具有较多优点，在建筑设计应用中可以实现安全、质量、可靠的工程设计，对于改善建筑结构设计的数字信息化发展具有重要的意义。

3.4 BIM技术在钢结构建模中的具体应用

钢结构的建模设计在建筑过程中至关重要，在现阶段已经成为大跨度桥类建筑的主要结构形式。在建模过程中，往往需要解决结构链接和加强件布置等方面的困难，钢结构的设计需要涉及梁柱连接、梁刚接以及梁铰接等连接方式，因此在建筑工程设计中经常需要依据梁的高度来对每部分的连接件进行优化和参数化。在应用程序中，BIM系统可以使用参数共享来控制螺栓的数量和间距，设计人员只需调整参数即可形成新的连接器。在设计增强材料和连接件时，设计人员只需要画一个大样本，在钢结构施工过程中技术人员只需参考相应位置的设计，就可以确定增强件和连接件的确切位置。BIM系统的模拟功能对进一步提高钢结构的设计质量和施工效率具有重要作用。

3.5 设计工具和建筑结构协调应用

设计工具是BIM技术实现的重要载体，在信息交互和村中方面能够发挥的作用较大，有利于建筑信息模型模拟、建立和建筑结构图纸设计等。在实际建筑结构设计过程中，设计人员需要利用BIM技术相关设计工具进行建模、數据信息整理和设计分析等。比如Revit软件便是BIM技术应用中的一种设计工具，其在机电、建筑和室内结构等方面具有较大的应用空间。设计师可以利用BIM软件获取建筑结构模型，通过服务器更新数据资料，根据建筑结构设计要求进行设计应用。在具体设计工具应用方面，设计人员首先需要创建中心稳健，然后利用BIM核心建模软件进行建筑结构模型设计，并将其链接到中心文件，在中心文件中添加信息数据。各类建筑专业均可以利用中心文件进行建筑结构设计应用，与其他建筑专业进行信息共享。

3.6 绿色设计控制

绿色建筑，作为未来建筑行业的主要发展方向，BIM技术的运用能够满足行业发展的生态环境保护需求。即在建设过程中，运用BIM技术对建筑通风、采光以及日照情况进行分析，并将舒适度作为考虑对象，最终实现改善当前建筑物建设使用污染问题的目标。具体而言，就是对建筑环境因素进行模拟建模分析，并结合市场环境进行绿色设计，来加快建筑行业的可持续发展步伐。

由此可以看出，只有将BIM技术运用于建筑设计的多个方面，并综合所处市场环境的实际发展情况，才能使技术的御用效果充分发挥出来。

总之，BIM技术在建筑工程设计中对于进一步提高建筑设计的质量和效率具有重要意义，可以帮助建筑公司有效降低建筑产品生产过程中的设计、生产等方面的成本。尽管BIM的基本功能技术可以满足现代建筑结构设计工作的需要，但BIM技术对设计师的整体素质也提出了更高的要求。

参考文献：

[1] 刘靖，朱平.探析建筑结构设计中BIM技术的应用[J].价值工程，2017（7）：162～163.

[2] 董济豪.探析建筑结构设计中BIM技术的应用[J].江西建材，2014（16）：15.