建筑结构设计中BIM技术的应用实践分析与研究

周兴卫 李非非 王超级

【摘要】随着生产技术水平的提升，各行各业的发展都离不开BIM技术的应用，其中BIM产品也是我国建筑领域中不可获取的技能，对提高建筑工程的质量和水平带来了积极的影响。通常，借助BIM技术可以有效集合与整合多个方面的资料，继而提升对建筑结构规划的预期效果，继而从多方面、多角度来实现建筑结构数字一体化的特征。通过收集BIM技术的相关资料，加快建立完善的BIM资料体系，分析和整理好建筑体系所需要的内容，满足施工单位建筑设计的应用效率，继而增强设计的有效性，为推动建筑产品结构的优化、提升建筑质量带来积极的影响。

【关键词】建筑结构;设计;BIM技术;应用

1、BIM技术的在建筑结构设计中的优势

将BIM技术应用在建筑结构设计过程中具有突出的应用优势，这些优势主要表现在以下方面：第一，促进数据信息化发展。BIM技术是以现代科学为基础的，可以对信息进行有效全面的处理。与传统的设计技术相比具有突出的优越性，工程设计人员可以利用BIM技术对建筑工程的信息进行快速及时全面的处理，并且可以在建筑工程数据库中快速查询相关的有效数据。此外，各种数据具有密切的联系，利用BIM数据库可以为设计人员节省大量的设计时间，对提高设计效果也有重要帮助。第二，BIM技术的充分应用有利于推动设计的统一化发展。将BIM技术应用在建筑结构设计过程中能够提高设计效率，同时可以对建筑工程中的光源、外貌以及材质属性等进行全面具体的了解。在BIM技术应用过程中，可以将萁融入到具体的建筑工程中，因为全部的建筑工程数据信息都可以输入到BIM数据库中，设计人员在对建筑工程的结构进行设计时，还可以了解到建筑工程的节能效果、光照情况以及使用舒适性。在此基础上开展设计工作，能够保证设计方案的最优化。第三，BIM技术具有较强的三维效果。在建筑结构设计过程中对BIM技术进行充分应用能够体现出比较良好的三维效果。因为BIM技术本身包含三维技术可以将建筑结构模型立体展示出来，设计工作人员可以通过建筑模型的立体效果充分了解建筑工程的各个部分。在此基础上，可以对设计方案进行改进以及完善，保证设计方案的科学性以及合理性。

2、BIM技术的原理分析以及其在建筑结构设计中的主要作用

在建筑行业中，关于建筑结构设计方面的技术更新速度一直是最快的，其受现代科技发展的影响也是最为明显。如今许多大型建筑工程都开始使用新型的建筑结构设计技术，主要都是依靠网络技术和相应的设计软件。相同的是，所有的这些技术软件都要遵循相应的技术和设计标准。以BIM技术为例，该技术主要是利用对建筑物进行数据采集，再进行建筑模型的构建和分析，它所依据的数据标准和要求被称为IFC标准。IFC技术标准要求对建筑物施工管理的各项数据必须经过统一的规范处理，这样才能实现数据的交互和共享。BIM技术就是基于这种操作规范，在对数据进行采集和分析之时都使用IFC技术格式，这样就可以实现在项目各个环节中数据传输和交换。

BIM技术的核心在于对建筑物进行模型化处理，这样就实现了对以往建筑结构设计的根本性超越——即由抽象的工程图纸转化成具体形象的三维模型，既方便了技术人员的操作，也方便了工程师的解读和方案的设计与优化。

通过三维平台的建立，可以轻松的实现对建筑物中各项数据的处理和分析，在数据的处理速度、数据库容量、建筑模型的建立和控制等方面都提供了一定的保障。其核心技术在于对建筑物数据库的建立和分析处理，并且通过复杂的软件和计算工作来实现这些数据的参数化模型描述。之后，通过这些参数的分析，再进行相应的建筑模型的建立。在建筑项目的各个周期当中，都有着BIM技术的身影，比如建筑項目前期的方案规划、施工过程中的项目监督和管理、建筑工程造价、施工技术的运用、施工设备的分析等等。BIM技术的用处在于缩减建筑施工中的步骤，有效地简化施工周期，同时将各种项目的数据进行电子化处理和分析，通过建筑模型的构造和分析进行项目的设计和把握，在后期的施工过程中还可以利用BIM技术对工程进行监督和管理，提高工程的建设效率。

对于建筑结构设计而言，BIM技术的作用在于：首先它可以将目标建筑物转化为三维模型，从而打破了传统的使用二维图纸进行建筑设计和结构分析的模式，省却了设计人员的大量的勘测和绘图时间，同时也方便了工程师的读图和设计过程。其次，BIM技术利用大数据技术，实现了目标建筑物的三维模型化的同时，还将其中的各个参数都进行了录入，并且随着设计方案的切换，这些建筑物的参数也会随之切换，以便于设计师的结构分析。

3、建筑结构设计中BIM技术的具体应用

3.1在工程建模中的应用

在工程建模过程中难度比较大，复杂程度也比较高，尤其是对一些钢结构建筑工程来说，除了要从根本上落实结构的连接工作，同时还要确保构建布置的科学性以及合理性。在实际钢建筑结构连接过程中，要重视对梁柱连接工作进行落实，同时还要检查梁与梁之间的连接质量。在结构连接设计过程中，必须保证连接件的完善性，确保螺栓量以及安置间距之间的合理性和科学性，要与相应位置进行结合，才能够提升工程的施工效率。利用BIM技术设计人员可以对建筑工程结构进行三维效果展示，对梁柱以及各连接件的实际情况进行掌握，保证工程建模的准确性。

3.2可视化技术的应用

在建筑结构设计过程中，对BIM技术进行充分应用具有较强的应用优势，因为BIM技术在应用时主要依靠的是三维模型。利用三维模型可以对相关构件进行完整展示。而在传统的建筑结构设计中，主要是利用CAD绘图技术将其应用在建筑图纸绘制过程中，虽然CAD技术可以对相关的建筑构建信息进行良好显示，并且可以创建相应的三维模型，方便工作人员对建筑构建性能以及布局情况进行全面掌握。但是在传统的建筑结构工作设计工作中，三维模型创立难度比较大，尤其是对一些复杂建筑来说，三维模型的创建效率以及完善性都存在一定问题。而利用BIM技术可以对建筑结构设计进行跟踪观察，随时了解建筑结构设计的进度，同时能够发现在设计过程中存在的不合理部分，并采取有效措施及时解决这些问题。尤其是在一些规模比较大的建筑工程设计过程中，利用BIM技术可视化特点，能够对建筑结构进行动态化展示，从根本上对建筑为结构的大小进行了解和明确，有利于完善建筑结构的设计方案。

结语：

BIM技术在建筑机构设计应用具有独特的优势，可以促进建筑结构设计效果的改进，帮助建筑单位降低生产成本投入，继而帮助企业提高利润率。但是BIM技术在当前的建筑结构设计过程中也存在一定的难度，在未来的技术应用中需要克服。

参考文献：

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