建筑结构设计中BIM技术的应用

文/张瑶 长春黄金设计院有限公司 吉林长春 130012

结合实际情况可以了解到，在建筑工程项目中，建筑工程结构设计在其中占据非常重要的地位，主要是因为建筑结构设计方案与整个建筑工程项目安全性有着非常密切的联系，保证建筑结构设计方案的合理性，可以在很大程度上提升建筑工程结构质量。因此，对于相关的建筑企业而言，需要加强对先进技术的合理应用，将BIM技术应用于建筑结构设计中，可以在最大程度上保证建筑结构设计的安全性与合理性，这对于提升建筑项目施工水平有着非常重要的意义。

1、BIM技术的概念分析

如今，在现代社会经济不断发展的背景下，建筑工程在规模上也发生了相应的改变，开始面向大规模以及高层化的方向不断发展，同时，人们在日常生活中对于建筑功能需求也不只局限于整体性方面，而是提出了更加多元化的功能需求，针对这种现象，在建筑结构设计中，需要通过更多的方式来获取更多的信息资源。而这些信息数据在建筑结构设计中起到了非常重要的基础作用，如果能对这些数据资源进行充分利用，不但可以提升建筑工程施工效率，减少项目成本投入，同时还能在一定程度上提升建筑质量管理与安全管理水平。目前，在我国科学技术水平不断提升的背景下，各种信息技术已经在建筑行业中实现了非常广泛的应用，而建筑领域也开始通过信息技术去收集更多的数据资源，最终实现对项目成本的合理控制。BIM技术作为一种先进的信息技术，将其应用于建筑结构设计中，不但可以有效提升建筑结构设计水平，同时对于整个建筑企业发展也起到了非常重要的促进作用。BIM技术在实际的应用过程中，可以实现建筑结构设计由二维向三维的有效转变，同时也开始加快建筑行业的信息改革，通过对数据信息的充分利用，可以构建出相应的数据模型，这样就能加强设计、建造以及运营等方面的管理工作，从各个阶段对项目成本进行合理控制，从而促进我国建筑行业在未来实现更加长远的发展。

2、建筑结构设计中BIM技术的合理应用

2.1 建筑结构设计的可视化

结合实际情况进行分析，BIM技术是在三维模型技术基础上逐渐形成的，在性质上属于一种新型的信息技术，如今，已经在建筑领域中实现了非常广泛的应用。BIM技术在应用过程中主要是可以构建出相应的三维模型，从而可以将真实的建筑信息数据体现出来。在以往的建筑结构设计中，通常都是采用CAD软件进行绘图，但是这种方法在使用过程中很难将信息全面的体现出来。而BIM技术可以根据建筑结构构建出相应的三维实体模型，这样用户就能以更加直观的方式对建筑构件信息进行全面了解，对于整体布局进行全面掌握。另外，在一些大规模的建筑工程设计中，通过对BIM技术的合理应用，还能将整体结构以动态的形式展现出来，这样用户就能更加直接的对建筑结构参数进行观测，同时也有助于设计人员选择更加合适的设计方案，及时发现建筑结构设计中存在的质量问题，从而采取有效的措施进行解决，这对于提升建筑结构设计质量有着非常重要的作用。

2.2 BIM技术在建筑结构参数设计中的应用

通常情况下，在建筑结构信息模型中，会将所有的信息融入到数据库当中，所以建筑结构设计参数之间都存在着非常密切的联系，对于相关的设计人员，可以对数据库中所涉及到的相关数据进行充分利用，在此基础上完成对建筑结构模型的设计工作，并且在这种设计方法中不会对参数形成约束，这就可以保证BIM系统在建筑结构设计中可以及时完成对相关数据的更新工作。另外，将BIM技术应用于建筑结构设计中，最主要的优势体现在可以保证设计信息传输的安全性与可靠性，从而促进建筑结构设计在未来可以面向数字化的方向不断发展。

2.3 BIM技术在建筑结构性能分析中的应用

在建筑结构设计工作中，通常很难将建筑各个部分有效的综合在一起，还需要采取一些专业的方法才能将建筑各部分之间进行有效结合，从而保证建筑结构的整体性，在一定程度上提升建筑结构的稳定性、安全性与牢固性能，保证在各项参数上可以达到国家相关标准要求。结合相关的分析结构可以了解到，以往的建筑结构分析方法通常需要较多的人力，同时还需要加大资金方面的投入，并且这种方法所取得的分析结果很难保证准确性，这就在很大程度上降低了建筑结构本身的稳定性。将BIM技术应用于建筑结构性能分析工作中，设计人员就可以通过计算机技术构建出相应的虚拟模型，然后将其中所涉及到的数据信息传输到软件当中，通过这种方式可以促进分析工作的顺利开展。另外，设计人员可以对最终的分析结果进行充分利用，在此基础上对建筑结构设计方案中存在的问题进行有效调整，从而在最大程度上提升建筑结构设计质量。

2.4 BIM技术在建筑结构协同中的应用

对于相关的设计人员而言，通过对BIM技术的合理使用，可以实现对建筑工程数据的有效交流与共享，具体主要体现在了以下两个方面：第一，通过建筑工程中间数据文件，可以完成不同设计软件进行模型设计时所需要的相关数据信息；第二，可以保证BIM技术的价值作用可以实现充分发挥，设计人员应该根据实际情况构建出相应的中性数据库，这样就能将不同专业之间的数据进行有效连接，从而实现各个专业之间的有效结合，这样设计人员就可以在同一个平台中完成对大量数据的处理工作，从而有效提升信息系统的流畅性。由此可以看出，将BIM技术应用于建筑结构协同中，可以实现数据信息的有效共享，从而在一定程度上提升建筑结构设计质量。

2.5 BIM技术在钢结构模型中的应用

在现有的建筑结构中，钢结构已经成为一种大跨度的结构形式，并且已经受到了建筑领域的高度重视。但是，因为各方面因素的影响，所以钢结构在应用过程中经常会遇到结构连接和加强布置等多方面的难题，主要是因为钢结构在设计工作中需要完成梁柱连接、梁梁铰接以及梁梁刚接等多种连接方式，这就要求设计人员在设计工作中对梁的高度进行全面了解，然后根据具体高度将各个连接件进行专项设计，同时完成相应的参数化过程。将BIM技术应用于钢结构建模中，可以通过对参数共享的合理应用，加强螺栓数量与间距之间的控制工作，在这一过程中设计人员只需要对相关参数做出有效调整，就可以形成新的连接件，在加强件以及连接件的设计工作中，设计人员只需要将大样绘制出来，在钢结构施工中，技术人员只需要对相应位置进行分析，就可以对加强件以及连接件的位置进行明确，通过这种方式不但可以提升钢结构设计质量，并且还能在很大程度上提升设计工作效率。

3、BIM技术在建筑结构设计中存在的难点

将BIM技术应用于建筑结构设计中，设计人员要将模型传输到分析软件当中，通过情况下结构分析软件采取相应的算法，可以将建筑结构信息数据有效体现出来，然后结合用户要求形成动态化的结构模型。因此，对于相关的设计人员而言，要想实现对BIM技术的合理应用，在设计过程中一定要对模型空间的真实性进行充分考虑，同时针对BIM系统物理模型是否能形成施工图纸等内容进行深入分析。在建筑结构设计工作中，安全性是需要设计人员重点关注的问题，但是因为经常是吼道施工材料、结构性能以及人员本身等因素的影响，所以很难保证建筑结构性能可以达到相应的规范要求，所以，设计人员在对BIM模型进行应用的过程中，还需要对影响参数进行充分考虑。另外，BIM技术实质上属于物理模型、建筑结构分析模型与施工图文档的完全数据模型，因此，在实际的设计工作中，只有保证结构构件可以达到相应的标准要求，才能实现数据模型的有效连接。同样，如果不能保证建筑结构构件设计达到相应的规范要求，那么很有可能会导致大量数据的丢失。因此，在建筑结构设计工作中，设计人员一定要对BIM技术应用中存在的问题进行深入分析，从而结合实际情况及时制定出有效的解决措施，最终实现各个模型之间的有效连接。

结语：

BIM技术作为一种先进的信息技术，如今已经在建筑结构设计中实现了非常广泛的应用，通过对BIM技术的合理应用，不但可以提升建筑结构设计效率和质量，并且还能在很大程度上提升建筑工程整体安全性与可靠性。因此，对于相关的设计人员而言，一定要加强对BIM技术的研究工作，对结构设计中涉及到的相关参数进行深入分析，在最大程度上发挥出BIM技术的使用价值，从而促进建筑结构设计工作可以面向数字化的方向不断发展。