基于BIM的建筑结构设计方法研究

支源

摘要：现代化信息技术的发展，对各个领域、各个行业发展都起到了一定的促进作用。在建筑行业当中，BIM技术的科学引入可以显著提升建筑工程结构设计质量与设计水平，使其可以满足现代人的各种需求，同时也使得建筑工程的各项功能可以得到有效发挥。在结构设计环节，相关人员应当对BIM技术有清晰合理的认识，并且将其科学引入到建筑结构设计工作当中，促进建筑工程结构设计工作顺利开展，在为施工单位赢得良好的经济收益与社会收益同时，也为业主用户带来良好的居住体验。

关键词：BIM;建筑结构设计;方法

引言

节能、环保作为当前生态建设的关键理念，对绿色建筑设计有着指导性意义。面向建筑智能化建造设计，需采用BIM技术来达成设计需求。从目前揭示的文献资料显示，BIM技术的应用有助于降低智能建筑设计中能源、材料以及水等关键资源的浪费，以此提升整体建筑的环保和节约的特性。在BIM技术支持下可以有效降低建筑在建设和运维中的内耗，提升资源配置效率和资源利用利率，并在一定程度上为实现建筑智能化建设局面优化和业务发展。

1 BIM技术的功能及优势

1.1 BIM技术优势

1）能将建筑结构设计数据通过网络等载体进行共享共用，实现信息超速，确保设计人员能第一时间得到有用信息。

2）可以通过数据分析建筑工程存在安全隐患和安全漏洞，减少后期事故发生的概率。与传统建筑结构设计工艺和技术相比，BIM技术不仅能够有效提高建筑设计的专业水平，彰显建筑特色，而且能合理控制建筑施工的成本，真正实现建筑工程的利益最大化。

1.2 BIM技术功能

1.2.1信息共享功能

在结构设计工作完成后，BIM模型可以做到直接读取结构设计当中的各类信息，同时将此类信息进行整合，在进行三维模型结构设计环节，相关人员应当保证分析模型与当下状态保持一致。数据是整个信息模型的建立基础，在数据读取、信息读取环节，可以通过转变数据文件方式，使其满足自身结构需求，从而在设计环节实现信息共建、数据共享，显著提升资源调配能力、资源应用能力，在信息集成环节BIM技术使用信息化技术与数字化技术实现资源共享，相较于传统施工图纸与施工文件，BIM技术的信息共享功能使整体的信息传输效率显著提升，为结构设计工作顺利开展提供助力。

1.2.2协调性功能

BIM技术构建而成的工程设计平台属于独立平台，可以使业主群体、设计单位与施工单位在平台当中展开有效沟通、有效交流，结合反馈信息来进行重要信息提取，应用BIM技术可以将各个领域的设计原则作为设计依据，从而检测到各类建筑构件之间的契合程度，可以显著提升设计团队与各个部门的沟通效率，提升建筑工程整体协调性，从而显著减少设计所需时间。

2基于BIM的建筑结构设计方法

2.1图纸设计

全面评价和分析结构数据的合理性。在建筑项目的图纸设计阶段，BIM技术可以构建3D图形，并以此为基础更加全面地评价和分析相关数据，为后期工作的便利性奠定基础。在传统的设计过程中，如果需要对设计图纸的某一部分实施改动，则需要对最初的结构设计及结构性能进行综合考虑，再确定具体的改动措施，而多次修改的设计方案会在一定程度上增加项目的运营成本，有时甚至会偏离设计要求。在建筑项目的图纸设计过程中应用BIM技术，可将重要的参数录入整体系统中，并及时确定建筑结构设计目的，以得到合理的修改建议。例如在某海岛旅游综合项目中，会所单体位于该海岛的第一高地南坡，享有全岛最为广阔的景观面。屋顶进入层被处理为一个反射天光云影的水池，與山色融为一体，该项目总建筑面积约2800m2，地上沿坡地2层，局部地下1层，建筑高度为10.20m，抗震设防烈度为6度，采用框架结构。该会所单体顺应山势布置，嵌于山坡之中，外形为曲面，虽然体量不大，但内部空间较为复杂，对结构梁柱的布置要求较高，在施工图设计阶段，可以采用Revit软件进行结构模型的复核，对影响内部空间使用和影响观感的梁柱进行调整，为项目准确实施提供保障。

2.2深度剖析建筑结构情况

在建筑结构设计环节引入BIM技术，设计人员应当深入施工现场展开实地调研，全面掌握现场的各种信息，针对性地开展结构设计工作。结构设计是整个建筑工程质量的重要保障，设计人员需要对施工现场的环境展开科学分析、综合判定，才可以针对性地开展工程设计，BIM在结构分析与现场分析环节有着一定的优势，可以建立地理信息系统与BIM系统联系，清晰还原现场的具体施工情况，使得建筑模型与施工现场情况高度吻合，拥有一定的科学性与有效性。在结构设计环节，设计人员应当科学利用BIM模型当中的各种数据，提升施工现场与工程模型的适配程度。

2.3参数设计

将BIM技术应用于建筑结构设计中，最核心的部分就是数据模型的建立，其不仅是简单地分析和修改参数，而是需要对相关参数进行准确的设定，从而展示出整体建筑在结构设计方面的几何造型及具体的建造属性，同时展现出整个建筑结构设计中所有相关的建筑参数。在建筑结构设计的过程中，需对相关组件系统进行组装。

2.4利用BIM进行模型维护

模型维护技术实质上是利用BIM技术对建筑项目整体工程进行模型建立，总体工作是指利用BIM技术平台，将建筑工程所涉及到的全部信息，以数据化的形式进行收集汇总，然后通过数据分析，找出存在的错误和不足消除信息孤岛;待上述工作都已完成后，再结合三维模型对全部信息进行整理。搜素功能可以有效提高建筑工作的效率，为建筑结构设计提供有力保障。然而，需要注意的是，在应用此技术时，由于单个BIM技术功能存在的短板不能完全满足工程结构设计整体需求，因此还需要采用多方法多技术合一的方法。目前，采用较多的方式为“分布式”，即根据工程的具体情况，或是不同阶段所需要的技术支撑，设计不同的BIM应用技术阶段。

结语

BIM技术在现代建筑结构设计中的应用，是新时期建筑产业规模化发展的必然要求。基于BIM技术可以对不同混凝土结构的受力情况、空间布局效果等进行仿真，从而有效减少了因设计失误导致的返工、安全等各种问题。

参考文献：

[1]戴维.BIM技术在建筑结构设计中的应用探究[J].居舍，2021，41（10）：74-75.