BIM技术在建筑结构设计中的运用

陈绍楠

摘要：按照建筑工程结构设计标准要求，分析符合BIM技术操作规范运行的设计依据，拓展BIM技术在建筑结构设计的合理规范运用。该文将针对BIM技术在建筑结构设计中的应用设计价值进行分析，分析BIM技术的信息化操作作用、一体化数据评估信息流程、技术实践运用价值方式等，构建符合BIM技术评估分析运用的价值基础，重视整体技术性能的分析，提高建筑结构的协同性，保障协同价值作用的实现与应用。

关键词：BIM技术  建筑结构  设计  技术应用

中图分类号：TM71  文献标识码：AApplication of BIM Technology in Building Structure Design

CHEN Shaonan

（Jining Architectural Design and Research Institute Group Co.， Ltd.， Jining， Shandong Province， 272000 China）

Abstract： In accordance with the requirements of architectural engineering structural design standards， the design basis for the operation of BIM technology operation specifications is analyzed， and the rational and standardized application of BIM technology in building structure design is expanded. This paper will analyze the application design value of BIM technology in building structure design， analyze the informatization operation function， the information process of integrated data evaluation， the value method of technical practice application of BIM technology， etc.， and build a value foundation that conforms to the evaluation， analysis and use of BIM technology， pay attention to the analysis of the overall technical performance， improve the synergy of the building structure， and ensure the realization and application of synergistic value.

Key Words： BIM technology; Building structure; Design; Technology application

建筑結构设计中，需要明确建筑评估的关键要素和参考标准要求，分析BIM技术的结构设计特点和价值要求，利用信息技术应用方式，提出符合建筑结构设计一体化的技术作用的标准要求。随着我国产业结构化设计优势，分析BIM技术作用的关键价值要点和技术运用要求。结合实际价值意义要素方式，分析BIM技术在建筑结构中的发展趋势。BIM技术是实现自主轻量化的平台展示过程，是帮助BIM模型评估和项目图纸文档设计方式，充分调动BIM项目模型信息价值应用，以满足现代信息移动终端APP项目的应用，实现二维、三维模型的快速转换，提高信息图像数据应用的便捷性[1]。

1   BIM技术概述分析

BIM技术是将CAD、CAM等技术通过计算机统一集成化系统，实现数据与产品模型的一体化规范应用，是集成建筑工程各项数据，对施工项目各类信息的工程模型组成。在建筑项目施工中，根据各类信息进行数据建模，注意建筑每项数据的统一，建立数字一体化操作方式，构建完整的信息模型。在生命周期的不同阶段，以完整的数据信息模型为标准，联通项目不同阶段的数据资源，加强对数据的完整性应用。建筑结构领域操作中，通过各项数据的评估，以共享价值认定方式，达到建筑项目周期内工程信息的创造，促进共享化应用。BIM系统的特點如下。

通过模型的各类对象数据信息，利用3D技术几何信息方法，次用拓扑关系方式，对工程的信息进行规范阐述。其中包含对象数据的名称、结构的类型、建筑施工的材料、性能设计的类型等。施工过程中，通过程序化评估、质量认定、进度管理、成本预判、机械、人工、材料等资源的信息评估，保障各项材料数据信息、工程安全性能的维护。不同的对象工程信息逻辑关系不同，涵盖的信息全面度不同。

通过工程对象的3D数据信息几何应用，实现数据信息的拓扑关系描述。系统操作中，按照工程的完整性对信息进行评估，自主进行计算统计判断，保证图形、文档的有效性。在数据关联过程中，需要注意整体全面性、稳定性。模型信息操作过程中，需要注意统一一致效果。在建筑结构设计的不同阶段，对模型信息进行建设，与实际结构条件相关联，注意信息模型下的周期演变。模型对象在不同阶段需要进行拓展与修复，避免信息不一致导致的误差内容[2]。

2 BIM技术的功能价值

2.1实现模型的轻量化展示

利用BIM技术可以实现建筑模型结构设计的轻量化展示，实现平台结构标准的便捷应用。利用建筑结构设计模型的参考要求，对项目图纸、文档信息进行优化，充分调动项目BIM模型的信息化技术量值标准要求。

2.2BW多格式模型

通过BW多格式方式，支持APP端口、PC端口进行项目随机运行，注意BIM技术模型及图纸的操作，实现DWG、Revit、IFC、Bentley等二维、三维图纸的转换，提高浏览分析的便捷性。

2.3提高系统协同办公的综合效率

BIM技术可以实现多项目文件的应用。利用权限评估管控方式，可以进行加密操作。按照项目文件一致操作要求，提高安全价值，拓展项目协调工作效率建设水平，避免各项错误的发生，减少返工问题出现。

2.4 提高沟通记录水平效率

BIM技术二维图像利用文字无损显示处理，无需单独地配置文字信息文件，利用测量数据标准高配比水平方式，在视图标注的过程中，准确地保存审图工具内容，帮助建筑工程高效沟通，提高记录效果的准确性。

2.5 提供BIM技术模型的整体价值

BIM技术三维模型技术在综合信息浏览过程中，通过属性标准信息的查询，对尺寸、体量、结构、模型等进行数据统计、模型切割，注意调整模型范围内的隔离和稳定操作过程，实现图形视图的支持，优化地形卫星图样的实现。三维实景模型地理环境加载配置评估分析中，提高BIM模型价值技术应用，

2.6 支持多文档的查看分析

利用BIM技术可以实现多文档的文件的查看，从文档文件、视频文件等，都可以快速地提升建筑工程项目工作效率。

3 BIM技术在建筑结构设计中的价值应用

3.1 BIM技术实现建筑结构设计图纸优化的作用

建筑结构设计中，设计图纸直接关系到建筑整体工程的综合核心质量水平，是最基础的内容。BIM技术可以是西安建筑图纸各项设计的合理运营，按照图纸设计规范要求，分析各点位置修改的方式和比例。按照BIM技术操作规范标准，可以对建筑结构设计范围进行认定，修订和调整，有效地分解设计人员的工作压力。BIM技术可以实现建筑设计各项图纸内容的快速迭代更新，让建筑设计人员可以更加专注于建筑设计本身，对于图纸的修订和改进更加灵活、便捷、有效[3]。BIM技术建筑结构设计中，按照建筑设计的结构效果要求，获取更加优质的配比方案，不断提升建筑整体的规范可操作价值，达到建筑结构设计优化的目标要求。

3.2 BIM技术推动建筑设计结构实现信息化应用

BIM技术实现信息化技术的应用，打破传统的建筑结构设计模型不足之处。利用BIM技术可以拓展设计模型结构优势，优化信息配比流程。BIM技术模型中，通过建立工程信息库，可以在设计数据中更加全面地获取信息标准，对数据之间的内容进行要素分析，注意数据相关性的认定分析过程。BIM技术中，以最短的时间，最全的清单列表，可以获取全方位的数据报表内容，尽可能地避免短时间内出现的问题，全面提升报表数据资料的准确性，解决因为人工记录不全面数据计算不合理导致的措施，有效地解决大数据信息记录的有效性，减少污染问题，提升建筑设计整体结构的可靠性效果应用。

3.3 BIM技术在建筑结构设计中的一体化应用

BIM技术在家住结构设计中，通过建立模型一体化，纳入到可控的安全性能中。通过节能、优化、管控的方式，提升整体设计的一体化水平，重视平面图纸数据信息的实现，结合建筑模型的整体设计效果，有针对性地进行模型设计，实现各项设计环节的一体化流程管理。

4 建筑结构设计中BIM技术实现的操作流程

4.1 BIM技术实现建筑结构场地的设计

建筑结构设计中，按照合理的评估价值分析思路，调整建筑工程的整体配比水平，注意场地范围的评估与认定，例如建筑场地的平面值、水位、建筑地质环境条件等。按照既定的规范要求，对建筑结构设计差异产生的情况进行分析。重视BIM技术与地理信息系统操作的实现和相互结合，加强建筑工程整体全方位的评估和模拟认定工作。在建筑模拟操作中，需要明确建筑结构的模型拟定标准，对建筑场地条件、特性进行分析，选定适合建筑施工场地范围内的分析关系。建筑施工现场需要做结构化认定，确保最佳的匹配状态，以保证建筑结构设计综合布局的合理性。

4.2 BIM技术运行拓展建筑结构的整体性能水平

建筑结构设计中，对建筑各板块进行排列评估。注意结构特点的组合方式，以掌握有效地支撑配比要求，建筑结构性能分析中，需要分析建筑結构设计中性能不良的因素，充分运用BIM技术对整体设计性能进行认定，将软件导入到BIM技术模型数据中，准确快速地提升整体牢固性、抗震性水平，以达到既定的标准要求[4]。建筑结构设计规范操作中，需要按照设计规范、时间、数据等要素分析，采用多计算程序进行计算公式的认定。打破传统性能中存在的误差，分析建筑结构设计中存在的不良影响标准。BIM技术是采用综合设计思路，对软件性能进行提升。利用软件将BIM模型数据导入，准确快速地完成各项分析细则，分析并发现设计中的不足之处，及时改正认定，以提高建筑各项工程设计的质量评估认定过程。

4.3 建筑结构设计中BIM技术提升综合协同效果

BIM技术模型中包含大量的数据资源，可以有效地共享交流。利用各项数据可以完成异地模型的设计信息分析，拓展数据信息的融合配比水平。利用中性数据库的匹配要求，对于非同一数据可以进行专业融合，实现数据信息的共享和传递，有效结合建筑中土建、暖通、装饰等方式内容，达到信息综合统一规范的操作，实现系统配置数据的流畅应用。

建筑结构设计中，需要避免障碍发生。利用BIM技术充分考虑建筑各项匹配的数据内容，规避参数中可能遗漏的因素，判断导致结构不完善的各项问题。从整体结果出发，分析设计中 建筑的重要内容，规避可能因为参数因素导致的风险。在建筑整体结构设计中，提升建筑设计的协调性。

5 BIM技术应用中存在的阻碍因素

BIM技术设计整体标准不够统一，图形设计参数存在差异，这导致BIM技术结构设计的标准数据不全面，不专业，协同性差。BIM技术人才短缺，BIM技术相比CAD技术相对更加复杂，传统的CAD技术人员对于各项数据认识不清，操作不全面，这直接制约BIM结构设计的整体发展水平。BIM技术中各项数据不完善，BIM系统操作发展不够成熟，数据软件应用与实际数据软件信息传递不足，导致大量建模存在异形构件匹配不到位的情况，后续还需要返工，需要开发大量的工作。

BIM结构设计中存在设计流程不规范，结构信息过于精炼的情况，异步结构件匹配度不足，开发设计后的成效不到位。BIM技术结构设计要求水平高，为了更好地提升BIM技术系统的可靠性，需要耗费较高的费用。对于小型建筑结构设计所无法承担大型的设计要求，全套的BIM系统中，对于各结构设计单元存在一定限制。为了更好地实现BIM技术的全面应用，需要组建各家设计所配合，提升设计的完备效果。

6 BIM技术在实际应用中的落实和操作

6.1 BIM建模的建立与应用

建筑结构设计中，利用BIM技术可以实现整体结构模型的建立。例如：通过CAD技术，可以实现建筑结构设计绘制直观的应用。将平面的信息数据综合起来，构建三维模型，可以更加直观地展示建筑结构的各类细节信息，设计者、施工者可以更加直观地对各环节进行灵活运用。通过多点灵活布局，利用BIM技术，实现设计方式的可视化转变，注意各环节要素下的关系，更有利于后期施工方案的落实和修订。再如：在建筑模型设计中，需要做好前期的勘察。通过温度、湿度、现场各施工阶段的数据信息搜集，分析现场土壤、水文、地质、管线排布等信息，融入设计模型中，结合实际施工环境要素，预先对设计方案进行布局，保证后续施工与前期设计差异在可控的范围内[5]。

6.2 参数化的设计分析

在BIM系统技术实际应用分析中，根据建筑模型的各类数据信息，从实际施工环境的要素出发，分析信息所涵盖的各类内容。按照数据库的各项信息进行共享特点认定，结合参与设计的各方内容，获取各类数据参数信息。按照结构设计规范方案，进行初步规划、与实际设计过程相互评估，判断施工图质量下的影响因素。分析施工配比下的各方要求，运用BIM技术可以将各参数进行三维一体化展示，按照结构单元进行调整，完成点、线、面的元素操作，注意数据相关性的调配和运用。在建筑结构设计中，将梁、柱、板等构件进行调整，注意各参数之间的融合，满足各部门人员的结构设计需求。

在参数模型建立过程中，注意定义。按照参数要素要点，分析工程相关材质的信息内容。其中包含几何实体数据信息、环境信息、逻辑信息等，通过信息参数的一体化认定，构建实景模型，可以更加直观地展示在平台下，第一时间发现设计中的不合理参数，分析存在的问题，提升BIM技术实际参数的设计优化。

6.3 整体设计结构的优化

BIM技术在现有实际结构设计应用的前提下，进一步的优化。充分利用BIM技术对建筑结构进行设计，注意各项流程步骤的落实。通过BIM技术数据库结构进行设计，注意建筑结构中几何信息的认定。根据结构设计要求，对结构方案进行设计，注意调整建筑设计中方案的优化提升。通过结构选型、设计布局，调整认定，建立初步模型后，对各参数信息进行导入，再经过分析与整合，提升建筑结构设定下的完整性。通过各专业化结构模型的评估分析，将各参数数据输入到BIM系统中，绘制直观的数据施工图像信息内容。

7  BIM技术在建筑结构设计中的实现

在建筑结构设计中，通过BIM技术可以实现桥梁视图展示，对左右面侧图，顶面视图，前后面视图等进行分析，参考背景图、实景图、CAD图，结构图进行特征标志的设计，提高设计中数据位置的合理性，如图1所示。通过路径匹配方式，可以准确地关联各点位置。通过综合云端平台，可以获取全设计图信息内容。在技术开发、技术支持、技术服务过程中，BIM技术起到专业的作用。BIM技术为中国智能城市发展，绿色安全建筑提供全面的保障工作[6]。

BIM技术在建筑结构设计中具有重要的决定性作用，在结构设计交互上，通过输配电线路的评估认定，可以对施工单元进行配组调整。BIM技术为建筑施工带来革命性的突破。从工程科研、设计、施工，可以更加直观地、全面地进行现场技术交底分析，核验数据更加精准，具有可视化价值作用。通过模型核验施工质量技术的认定，匹配合格验收功能标准信息，将各项信息数据进行校准后，利用流程化数据输送到用户，实现验收创新评估，数据通知认定，查验反馈分析等工作。

在施工管控进程分析中，根据施工进度进行可视化进度计划跟踪分析，注意施工关联下的BIM模型进度的评估和调整，将现场进度进行反馈，对建筑工程结构设计、施工中的数据进行核验，反馈分析。利用BIM模型可以达到计划尽量匹配的目标，方便数据核对，统计和提醒认定工作。

BIM技术可以实现远程化的同步叠加模型管理，结合工程现场数据情况，做视频监控分析。还可以通过BIM模型对叠加的数据进行远程实时监控，根据设计与现场情况，了解工程进程。

以下图为例，可以对工程进度进行分析，对不同模块、单独专业进行分析。对验收进度进行跟踪，记录每次操作的时间和数据信息内容。如图2所示，可以看到其施工进度、墙体各参数、施工情况、待验标准等，这样可以更加准确地确定各项数据的完成情况。同时可以实现二维、三维之间的切换调整。通過参数分析，可以准确地记录各项内容。建筑结构设计人员可以在云平台上，与业主、监理方、施工方等进行沟通，提高工作时效性，满足施工进度和施工质量标准数据的准确性。

8 结语

综上所述，BIM技术在建筑结构设计中，通过数字化的技术应用，可以将二维至三维实现设计模型的拓展，构建多层次、多角度的结构设计方式。在设计中根据相关存在的问题要素，保障建筑结构设计理性和可行性的提升，保证建筑结构设计整体的有效运用。

参考文献

[1]王飞，孙杰.BIM技术在智能建筑结构设计中的应用[J].工程技术研究，2022，7（14）：179-181.

[2]庞翠娟，吴玉娜，罗敏星，等.BIM技术在建筑结构设计中的应用：以珠海歌剧院为例[J].中国高新科技，2022（9）：54-56.

[3]袁旭晨.基于BIM的可视化技术在超高层建筑结构设计中的应用[J].信息记录材料，2022，23（1）：104-106.

[4]柳志龙.基于模糊数学对低层装配式建筑结构设计方案选择的研究[D].武汉：武汉轻工大学，2021.

[5]蓝天宇.BIM技术在建筑工程结构设计阶段的应用研究[D].南昌：华东交通大学，2019.

[6]舒畅.基于万科第五城建筑结构中BIM技术应用研究[D].绵阳：西南科技大学，2018.