建筑结构设计中BIM技术的应用探讨

王来斌

摘    要：本文简单阐述了BIM 技术的定义和特点，重点对建筑结构设计中BIM 技术的实际应用进行了详细分析和探讨，以供参考。

关键词：建筑结构设计;BIM技术;应用

1  前言

近年来，建筑工程规模和数量均大幅提升，人们对建筑质量和建筑设计的要求也越来越高。这就需要在建筑结构设计中设计师应当注重设计理念的更新和新技术、新方法的应用，以不断提升经济性能和建筑性能。BIM 技术在建筑结构设计中的应用，可以对建筑结构设计效率和质量起到提高的作用，因此，在建筑结构设计中加强BIM 技术的应用意义重大。

2  BIM 技术的定义

现代的建筑工程项目正在向大规模、高层化和综合化的方向发展，在整个建筑工程的生命周期里往往需要通过各种渠道手段获取大量的数据信息，这些数据信息对项目的各个参与方都具有重大意义，信息交流的不及时和不一致对工程质量、建设成本和工程时效都会造成重大影响。BIM 是Building Information Modeling，是一种建筑信息化模型，主要用于工业与民用的建筑工程，包括地铁、电站等。在建筑工程的建筑结构设计方面，借助于BIM 技术，不仅能够简单地对施工管理中的各种数据进行测量和记录，还能够对数字信息进行运用，在设计、建造和管理方面，通过专业的科学技术，使技术人员能够对在建筑工程施工以及建筑结构的设计方面的各种信息进行集成理解，并对出现的问题进行有效地处理和应对。

3  BIM 技术的特点

3.1  协调性好

在建筑结构的设计过程中，需要对各个方面、各个流程环节进行数据的测量和计算，而将BIM 技术运用到具体的建筑结构设计当中去，能够对各方进行较好的协调处理，从而让整个结构设计更加有秩序，避免各种突发问题的发生。

3.2  有较强的可视化

由于BIM 技术在工作中是以透明的形式出现的，因此将BIM 技术运用到具体的建筑结构设计中，能够对建筑的各个角落进行勘探和测量，将建筑工程的全部面貌和具体内部构造完整地、可视的展现出来，可视化程度高。

3.3  模拟程度高

将BIM 技术运用到具体的建筑结构设计中，在结构设计的前期，能够借助于BIM 技术的模拟性，对整个建筑进行外部结构和内部构造的模拟实验，对各种数据进行测量和完善。能够在施工前进行一个模拟的操作过程，并能够及时对所存在的问题进行处理，对设计方案进行模拟和预测，能够对建筑结构的设计进行一个较为全面的检测，对问题进行及时的勾画分析，让设计人员能够针对具体的实际情况进行更改和完善，从而大大提高了建筑结构设计以及后期的施工及维护的效率。

3.4  有较强的数据管理能力

由于BIM 技术是一种新型的建筑信息化模型，能够对建筑工程的各个部位进行测量和计算，有较强的数据测量能力。并且在对各个结构测量后，能够自身对数据进行处理和分析，并提供出有效地、可使用的设计方案，对数据的管理能力强。同时能够在信息的集成方面起到很好的作用，借助于BIM 技术，通过对设计信息及过程的集成，每一个流程和环节所呈现的设计信息，都会以信息模型的方式出现，并且对信息加以处理，从而对数据进行三维的分析和处理。

3.5  能够进行合理准确的算数测量

将BIM 技术运用到具体的建筑结构设计中，能够及时的对建筑工程的各个部位进行可视的测量和信息的处理，在对各种数据进行测量和记录之后，就会开始对数据进行信息化的应用分析，通过专业的技术人员对信息数据进行集成理解之后，从而形成一个较为全面且可行的方案。

4  建筑结构设计中BIM 技术的实际应用

4.1  建筑结构与实际自然环境

由于一个大型的建筑工程，不仅牵扯到施工取料，还要保障在未来的使用过程中质量的安全。在进行BIM建筑结构的设计中，我们要依据全球定位系统对当地的环境位置进行测量，将当地的水文、水利、地质环境和四季变化的所有问题考虑其中，这样才能保障建造成功后的工程满足实际的需求，可以发挥出最大的实际作用。

4.2  BIM 技术在房屋建筑中的室内结构设计

随着城市化的不断加快，城市中的高层住宅建造的越来越多。人们在购买住宅房时会进行多方面的考虑，其中考虑的一项就是该户型的结构，简单的说就是该房屋的室内结构设计。在房地产开发之前，利用BIM技术建立房屋的实际模型，在进行不断的调整中，要考虑到采光面积、一年四季的风向、水电的线路、家具卧室的面积和房屋面积的有效利用率等等，这些数据信息都可以在BIM模型中进行调整，直到用户的满意。

4.3  建筑结构的性能分析与应用

建筑结构的设计性能要考虑到多种因素，不能简单的认为是将各个结构组合在一起的一个问题。在BIM模型结构中，我们进行数据的测量。简单来说就是考察该建筑结构的稳定性、结构强度等等，我们会依照一般出现自然灾害的数据，输入到BIM的模型中，观察模型结构在收到外界环境急剧的变化时，该模型的结构性能是否能够达到设计中的相关要求，通过反复的实验，不断的依据实验数据对该模型结构进行修改，使该建筑结构的内部稳定性和其他相关性能能够有效的应对当地可能发生的一些自然变化。提高建筑工程的可靠性和安全性。

4.4  施工现场的分析

BIM 技术在建筑结构设计可以结合相关的地理信息技术，以能够对施工现场实现再现，从而构建出建筑工程模型。设计人员结合工程模型，便可以对施工现场相关数据进行分析，最终根据现场实际对建筑结构设计方案进行调整，以确保设计方案可以与施工现场需求相配套，最大限度的降低工程质量受到施工环境方面不利因素影响，提升工程施工质量。

4.5  对信息处理进行加强

处理信息功能在BIM 模型中极为普遍，相关人员对于BIM 模型中的信息数据的有效传递是确保建筑工程质量的重要因素。设计人员要想对数据信息真實掌握，就应当注重中间数据文件在信息传递过程中的作用，确保施工过程中相关人员的信息沟通效率。

4.6  BIM 技术在钢结构中的实际应用

在大型的建筑工程中钢结构的连接起到了越来越重要的作用，目前，在许多的大型施工现场中，钢结构的制造和整个工程的制造是分开的，正常的工程顺序是将钢结构连接的其他辅助结构施工完成后，再进行钢结构的吊车安装，在安装中会安装设计标注将相关的连接固定钢管进行焊接，但是，随着外界不自然环境的不断变化，钢结构的原有设计固定方案出现漏洞，此时在进行后续的加固工作是非常困难的。这是在安装钢结构之前，我们可以利用BIM技术将钢结构进行电脑建模，通过不同变量的数据输入，得出之前的设计方案的稳定性是否能够达到实际自然环境的考量，我们只需要依据仿真模型在进行加固的钢管连接的添加即可，通过在模型中建立完成后，在施工过程中预留着加固的连接点。这样在钢结构安装时，就可以对钢结构与辅助设施进行再次的加固处理，保障钢结构的稳定，提高该建筑工程的安全系数。

5  结束语

总之，当前建筑行业正在蓬勃发展，建筑工程的质量需要随着社会的要求提高。建筑结构设计作为影响建筑工程质量的重要因素，相关设计人员应当从建筑结构设计、设计质量的高度，对BIM 技术充分地应用，合理修正建筑结构设计图纸，以实现设计的高度统一并不断对BIM 技术在建筑结构设计中的应用进行研究和探索，以不断优化建筑结构设计方案，实现工程质量的不断提高，推动建筑行业更好发展。

参考文献：

[1] 邵伟.浅谈建筑结构设计中BIM 技术的应用[J].经济视野，2017（6）：151.

[2] 李轼，王科亮，刘媛.探析建筑结构设计中BIM 技术的应用[J].江西建材，2015（3）：34.