浅析BIM技术在建筑结构设计中的应用

李莉

摘 要：随着现代经济的高速发展，建筑业也迎来了极为高速的发展进程。现代建筑工程项目正越来越向着大规模、高层化以及超高层化方向发展，这样的发展方向大大地增加了施工的技术难度，造成了实际的建筑结构较为复杂。面对这样的趋势，应用BIM技术使各方达到协同设计、施工一体化，能够有效减少建筑设计周期、提高建筑设计效率与设计品质。本文根据笔者工作实践，对BIM技术在建筑结构设计中的应用进行了分析和探讨。

关键词：BIM技术；建筑；结构；设计；应用

1 BIM技术概述

目前建筑工程的规模正在逐渐变大，大众对建筑的功能需求也越来越多样化，建筑体型也随之变得更加复杂多样，所以，建筑工程项目中包含的项目信息也越来越多。这些资源信息对建筑企业来说非常重要，要是对其进行充分利用，可以有效节省工程开支，缩短工期，同时对工程质量保证和消除安全隐患都能起到很大的作用。因此，在建筑工程项目中，信息技术的优势越来越突出，并且取得了建筑行业对其的认可。但是如何将建筑工程项目当中的各类信息合理规划应用，从而有效控制建设成本并计划好工期，另外能及时发现设计过程当中的不合理之处，避免影响后期工程建设，这就变得非常重要了。因此，综合看来，当代建筑企业必不可少的就是要综合全面管理施工建设全过程的信息数据。建筑设计作为工程信息的开端，其始终处在核心位置，同时也是BIM技术的重点关注对象。在建筑设计领域，BIM是一项革命性技术正发挥出其显著优势。

2 BIM在建筑设计中的意义

2.1 提供了信息化功能

现如今，全球正处于信息化时代，信息技术已经融入到人们生活当中的各个领域，建筑工程行业也不例外。在信息技术当中，BIM属于非常关键的一种技术，这种技术与传统的三维模型相比，能够使得数字信息言行一致，使得相关设计单位以及施工单位，都能够实时获得最新信息，同时还能够将所有的信息进行永久保存。而在建筑设计过程中，应用BIM技术，若是需要进行修改则统计数据会发生变化，这样一来能够有效的节省时间，大大提升工作效率。

2.2 可以满足建筑设计要求

如今，越来越多的建筑不再局限于传统的房间形状，异形建筑以其美观、和谐、绿色而受到人们的欢迎。在BIM技术的应用中，标准化和模块化的建设能够满足建筑设計的要求。在BIM应用中，一些异型建筑物也易于三维呈现。

3 建筑结构设计工作中BIM技术的应用

3.1 在建筑地点和结构分析中的应用

BIM技术在建筑特点上会根据地点和结构进行分析应用，一是在建筑地点上多与环境和自然条件有关系，为把BIM技术应用到建筑地点上就要根据地质条件、环境因素、自然因素等来进行建筑结构评估，通过数字化的图像呈现出来，再根据其他有关技术对于整体的效果和条件进行模拟，看该方案对于其地点是否存在排异反应，这样可以体现出建筑地点上的主要特点，同时也为保证建筑工程在施工地点的安全性考虑。二是对结构性能进行分析，BIM技术在结构上具有很大的优势，可以全方位进行模拟，并且还可以根据模拟程度的不同进行方案分析，建立三维模型和数字化一体的模型，从而展现出建筑结构的具体情况，便于及时发现建筑结构设计中存在的缺点，并对此进行优化，保证建筑施工的质量和安全。最后，在建筑地点和结构分析上BIM技术起到了便捷、高效的工作特点。

3.2 在建筑结构建模中的应用

在进行建筑结构设计时，通过BIM技术的应用，打破了传统CAD制图的限制，使得建筑模型可以立体、全面的展现出来。以往的CAD建模，仅仅能够进行二维平面制图，无法构建三维实体模型。但是BIM技术的使用能够构建三维实体模型，使得模型全方位呈现给施工人员。BIM技术在建筑结构设计当中的应用，可以对建筑结构进行可视化，不仅如此，BIM技术还能够及时发现建筑结构设计当中存在的问题和不足，并提出针对性的解决方案，从而提升建筑结构设计质量。

3.3 钢结构建筑中BIM技术的应用

目前我国大跨度建筑物的建设数量越来越多，钢结构是主要的结构形式，但是大跨度钢结构建筑的结构连接、加强件布置难度较大，并且进行结构设计工作时对梁柱连接、梁梁铰接、梁梁刚接等连接形式需要通过参数化技术来进行各个连接件的专项设计。BIM建筑技术的应用能够在建筑结构设计工作中实现参数共享，结构设计人员通过BIM技术的应用能够控制钢结构螺栓的数量，规格，结构设计人员在进行钢结构设计时，仅需进行参数调节便能够更改、调节连接件，此时建筑设计人员只需要画出大样即可，钢结构施工技术人员只需要参考相应位置设计，以此就能够进行加强件形式和位置的确定，能够促进钢结构设计的质量和施工效率的提高。在钢结构建筑结构设计过程中，对于材料和结构在应力、结构分析等各方面的计算是非常复杂和繁琐的，所以传统的计算方式很难完成这种程序计算，并且极易造成结果设计中存在各种各样的问题。而应用BIM技术，其强大的数据处理中心，使得这种复杂的计算变得极为简单。而在比较复杂的加强构件布置和使用问题上，只要设计者将相关的参数植入BIM模型系统中，通过BIM数据处理中心的数据计算和性能分析，BIM模型系统就能够快速完成有关加强构件的结构、布置位置以及连接方式等相关数据输出，能够有效的预防钢结构建筑在设计上存在薄弱环节。因此BIM技术在钢结构建筑设计中的广泛应用，不但可以解决计算上存在的难题，而且在结构设计的合理性，科学性，牢固性等方面都有着极大的帮助。对于保障和提高钢结构建筑设计水平和建筑整体质量有着极高的重要性。

3.4 BIM技术的应用，使得多专业设计单元协同工作更加简捷

在建筑结构设计中，通过BIM技术的数据处理中心，可以将各设计单元设计方案以及工程的相关信息实时实现共享。各设计单位可以通过BIM技术平台进行深入的交流与沟通，使得每个设计单元的结构设计，在保证原有结构特点和性能的前提下，最大可能的满足其它设计单元设计和施工需要。通过BIM技术的数据处理和信息分享，能够将建筑工程中所涉及的各单元设计方案及施工作业有机的结合起来，通过采用相同的数据平台对各单元的数据和信息进行规范处理，在实现结构设计的数据畅通和设计信息共享的同时，避免了因为数据传递错误或参数性错误，而使建筑结构在设计上就存在缺陷，这对于保障建筑结构设计的质量，起到了至关重要的作用。

4 结语

综上所述，建筑工程设计过程中应用BIM技术具有重大意义，业主可以在施工前对于建筑工程的整体进行掌控，设计人员对结构进行分析使用以及施工单位当作设计图纸使用，一般相关人员可以结合具体情况，将此技术的优势以及特点得到充分发挥。使此技术能够最大限度地发挥技术的优势和促进建筑工程的发展。通过本文的分析，在工程准备阶段的应用、在图纸设计中的应用、在预制构件安装和钢结构建模以及在施工中都得到广泛的应用，并将其优势得到最大可能的发挥。随着我国建筑工程的规模扩大化，未来将会面临更大的挑战，对此就要借助先进的科学技术提高建设水平以及施工质量，BIM技术就因为具有的众多优势在未来的发展前景中具有非常广泛的应用价值。

参考文献：

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