建筑结构设计中BIM技术的应用探讨

高思丝

摘    要：BIM技术有着一定的优势和特点，可以显著提升当前建筑结构设计的效率、安全性，对于当前的建筑设计领域有着一定的影响。通过应用BIM技术，能够实现结构设计的三维立体化，进而有效把握相关的设计参数和思路。本文对建筑结构设计中应用BIM技术的方法进行研究。

关键词：建筑结构设计;BIM技术;应用

1  引言

随着科学技术的进步，BIM技术在我国得到了广泛的应用，特别是在建筑领域当中，应用BIM技术能够在建筑工程各参建部门之间实现数据共享，并进行可视化的模型构建，便于各部门发现结构设计中的不足，进行及时的修改，对建筑结构设计质量的提升具有非常重要的意义，因此，有必要针对BIM技术的具体应用进行深入的研究。

2  BIM技术的特点分析

我国近些年开始广泛应用BIM技术，有利于提升建筑结构设计的质量。利用BIM技术，可以建设工程信息库，其中包含关于工程的各方面数据内容。BIM参数模型中的参数信息，可以在建筑工程的全生命周期中进行应用，通过有效传递和共享，能够在不同的设计阶段，方便设计人员进行修改、更新、提取，促进协同作业和优化设计效果提升。BIM技术主要包括两个方面的特点，协同设计和信息集成。这种技术能够提升建模的便捷性，整合关于工程的具体信息，进行统一应用和分析。设计流程中，设计人员借助于统一平台进行设计，可以保障设计方式和流程的统一性。在协同设计中，设计人员能够积极相互交流，信息传递的效率更高。同时，可以结合不同的专业原则进行检测，了解建筑构件设计的可行性，在减少设计时间的同时，能够保障设计的整体质量。

2.1  BIM技术的相关概念

所谓的BIM技术，其实就是通过提炼相关设计数据，结合建筑结构设计进行可视化模型构建，实现建筑物实时设计的一种现代技术。应用该项技术，能够帮助项目部更好地进行工程施工建设和运营管理。并且在该项技术可视化特征的支持下，不仅能够帮助建筑企业提升设计水平，还能推动其成本控制目标的实现，使其获得更多的经济效益，对于建筑行业的发展而言具有至关重要的作用。

2.2  BIM技术的主要功能

BIM技术本身具有功能强大的特点，其中最为典型的功能就是让图纸的设计和修改都能在可视化的情况下进行，通过BIM技术能够对海量设计数据进行收集，并通过加工形成建筑图纸，其中包含的设计信息非常全面，只需要对相应的条件进行修改，就能够在图纸上实现智能化修改。由BIM技术完成绘制的图纸，通常是在建筑模型的基础上实现的，因此，如果发现其中存在问题，只需要有针对性的进行修改，即可完成各项参数的调整和更正，这样能够避免参数不正确造成图纸的反复修改，而在传统形式的工程图纸的设计和修改当中，往往需要设计人员消耗大量的时间成本进行圖纸更正，但应用BIM技术，能够有效减少设计人员在时间和精力方面的消耗，使其能够有更多精力进行重点环节的设计，有效提升工程设计的质量。

此外，BIM技术还具备信息化功能，因为以BIM技术为基础进行建筑结构设计，需要通过数据采集进行数字化模型的构建，所以在这个模型当中含有大量的信息。可以将其作为信息数据库对相关建设及监管信息进行储存，并确保各项数据间的关联性。如果想要对建筑施工中的某一时间段或某个部位的相关信息加以了解，只需要对相关部位进行点击，即可实现信息的有效获取，避免了各单位之间缺乏沟通导致工程施工存在误差的问题，使结构设计能够具有更高的实用效果。

3  BIM技术在建筑结构设计中的应用

3.1  在分析建筑结构性能中的应用

在当前的建筑结构设计中，难以有效整合各个部分构件进行分析，需要利用专业方式才能有效整合相关的分析信息，进而保障建筑结构整体设计质量，提升建筑结构的牢固性能、安全性和稳定性，确保参数符合要求。传统的建筑结构性能分析中，需要利用人力处理较多的数据，资金方面的花费比较多，而且得出的最终数据准确性不足，不利于保障建筑结构设计的准确性。通过引入BIM技术，能够完善建筑结构性能分析流程，借助计算机的极强计算能力，能够结合虚拟模型来统一相关的数据和参数，利用计算机来快速完成分析工作。设计人员可以获得多方面的参数和计算结果，进而辅助建筑结构设计，及时调整不合理的设计思路和方案，这样能够保护住整体的建筑结构设计实效性。

3.2  在钢结构模型中的应用

建筑结构设计中，常常需要利用大跨度的钢结构，可以显著提升建筑性能。因为各方面因素的干扰，应用这种结构的过程中可能碰到加强布置和结构连接方面的难题。在钢结构设计中，需要考虑梁梁刚接、梁梁铰接以及梁柱连接等连接模式，设计人员需要全面掌握这几种连接方式的特点和设计思路，而后结合具体的建筑参数要求进行连接件专项设计，明确具体的设计参数。通过在钢结构建模中应用BIM技术，能够共享相关的参数，有效控制螺栓数量和构件间距，能够及时调整具体参数，进而获得新的连接件。设计人员能够快速绘制大样，分析具体的位置，进而明确连接件位置和加强件的设置方法，这种方式能够有效保障钢结构设计的质量，有利于提升设计实效性。

3.3  利用BIM技术进行协同设计

在建筑结构设计中，利用基于BIM技术协同设计方法，可能导致三维设计和二维设计的转化中出现协同设计工作失误，进而影响到工作流程安排的合理性。因此，在结构设计中，需要优化协同设计模式，来保障设计流程的科学性。可以利用两种协同模式，包括基于工作集的协同设计方法和基于链接的协同设计模式。分析两种协同设计的特点得知，针对结构进行内部协同设计过程中，因为设计是在一个部门内开展的，协同设计的流程较为单一，所以容易创建相对统一的服务器。因此，在实际结构设计中，可以实施即时的、能够同步更新的工作集方式，这样能够保障设计的效率。如果结构设计需要多个专业设计人员配合，因为各个专业使用的模版存在一定的差别，所以针对工作模式的更新采用单向更新的模式。多个专业数据汇集的模型比较大，可以采用链接模式的协同设计，这样能够保障设计效率。在建筑结构设计中，需要利用专业协同的方式来确定具体的操作流程。方案设计阶段一般不需要出图，需要进行辅助工作，比如确定柱网和剪力墙的确定。这个阶段并不需要借助较为精准的BIM技术模型。如果需要设计有着大跨度的复杂结构，更需要优化具体的方案设计流程。针对初级设计阶段，需要对比不同方案的结构构件设计，关注结构平面图并且了解建筑截面。

3.4  利用BIM技术提升设计效率

在当前的结构工程设计中，因为BIM技术和传统技术有着一定的差别，可能导致在设计转型过程中碰到一定的问题。同时，一些BIM设计平台缺乏深化设置，所以产生了一定的表达问题和线形问题，这样可能会提升结构设计的工作位。设计人员如果缺乏BIM设计能力，难以有效利用其中的三维模型功能，可能提升设计工作的错误率，不利于缩短设计周期。在提升设计效率方面，应解决施工图绘制问题、设计图标注问题和线形效果问题。在施工图绘制方面，需要做好前期准备工作，明确构建的注释和具体参数信息。同时，对于线形，不能随意进行修改和删减，这样可以避免产生问题。在图纸标注注释方面，可以提前构建族和统一格式，有利于传输构建设计信息。在线形效果方面，应用BIM技术时，不能随意删除梁中线，甚至不能进行隐藏[1]。传统的图纸回执中，不需要绘制楼板轮廓，所以并没有梁中线，但是在三维建模中这种线形效果比较重要。

4  结束语

利用BIM技术，能够显著提升当前建筑结构设计效率，但是对于設计人员的专业能力有着一定的要求，他们可能难以在短时间能适应新型设计方法。本文研究了应用BIM技术进行建筑结构设计的方法，希望为相关人员提供有效借鉴。

参考文献：

[1] 向先林.民用建筑结构设计的要点探究[J].绿色环保建材，2019（3）.

[2] 谭小蓉，徐静伟，李萍.建筑结构设计中BIM技术的应用实践分析与研究[J].居舍，2019（9）.