简析BIM技术在建筑结构设计中的应用

【摘要】BIM技术是目前我国建筑行业中较为先进的一种技术，其对提升施工图纸的设计质量、解决施工中存在的问题，保证施工安全有着重要的作用。随着该技术的不断推广，其在建筑行业中的应用也在逐渐的增加，尤其是在建筑结构设计中的应用尤为明显，其为提升结构设计的准确性，确保企业长远目标的实现起到了重要的推动作用。下面笔者就将对建筑结构设计中BIM技术的具体应用进行相应的阐述。

【关键词】建筑结构设计；BIM技术；具体应用

1、现阶段BIM技术的应用情况

1.1 国外

在2003年的美国，BIM技术首次被应用到了工程建设中，并为美国的建筑行业开启了一个新的方向。同时美国还针对BIM技术使用的方式以及其优势进行了重点的说明，且帮助建筑企业更好的进行了该技术的使用和推广。现今，此技术已在国外被广泛的应用，该技术为提升工程建设的质量，缩短建设工期起到了重要的推动作用。

1.2 国内

国内最早使用BIM技术的是香港，并随着社会的不断发展而被广泛应用在建筑行业中。而我国BIM技术的应用虽然起步较晚，不过随着建筑行业发展速度的提升，其应用范围也在逐渐的进行扩大，尤其是在建筑结构设计中，具有较为明显的优势。接下来我们就将对建筑结构设计中BIM技术的具体应用进行合理的说明。

2、BIM技术的优势

2.1 信息集成

信息集成作为BIM技术中最为主要的特征之一，其主要体现在设计信息集成以及设计过程集成这两项上。BIM技术主要是通过立体建模的方式将建筑的全部内容直观的展现在人们的眼前，并通过数据的收集和整理，帮助工作人员了解建筑的情况，找出其中的问题，提升建筑的质量。将此技术应用到建筑结构设计中来，不仅可以将设计的内容通过模型展现出来，还可以将设计所需的相应信息资料进行及时的收集和整理，进而帮助设计人员更好的掌握建筑的具体情况，找出设计中存在的问题，提升设计的质量。

另外，在建筑结构设计中使用该技术，可以使设计人员在特定平台上完成相应参数的修改工作，系统会自动根据参数修改的情况进行计算，进而提升设计的准确性。

2.2 协同设计

顾名思义，其主要是提升各部门、团队之间的沟通和协作能力，通过为工作人员提供信息化的平台，使其可以在平台上进行工程建设内容的沟通和交流，进而实现资源数据的传递和共享，做到实时更新设计内容，实时了解结构设计情况。另外，应用BIM技术还可以完成相关工作质量的检测，尤其是建筑结构中各构件之间的质量、连接性等情况，其均可以通过该技术进行合理的检测，从而减少因沟通、协调而造成的时间浪得，这不仅提升了建筑结构设计的质量和水平，同时也降低了设计使用的时间。

3、建筑结构设计中BIM技术的应用

3.1 可视化设计

首先，在建筑结构设计中使用BIM技术，可以对建筑结构以及相应构件进行立体模型的构建，从而将建筑的整体形态直观的显现在人们的面前。用户可以通过对立体模型的观察来了解建筑结构中构件的尺寸、大小、方位以及使用的材料，从而更加清晰的掌握建筑的整体情况，并为后续工作奠定基础。

其次，可视化设计还可以帮助设计师们观看到整个建筑的布局情况，以及细节的处理效果，便于及时的找出设计中存在的问题和缺陷，例如楼梯是否碰头、梁尺寸是否影响建筑净空、梁柱是否与水电管线发生碰撞等，进而完善结构设计的内容，提升结构设计的质量，从而有效的降低在后期施工中误差情况的发生，保证工程建设的顺利进行。

3.2 主体结构受力负荷

主体结构受力负荷是目前建筑结构设计中最让设计师们头疼的问题。建筑规模的扩大、结构设计的复杂以及技术要求的增加都为主体结构受力负荷带来了难度。基于此，合理的应用BIM技术就显得尤为重要。下面笔者将以具体的实例来阐述BIM技术在主体结构受力负荷中的具体应用。

3.3 工程实例分析

某地高层综合大楼塔楼连接项目，塔楼之间主要利用高区、中区和低区3道连体。其中高区连体工4层，中区连体共5层。具体的操作措施为：高区连体主要是在起吊过程中，先对下部的2层进行模拟，之后再利用塔式起重机度上面2层的安装进行协助。而中区的连体模拟则是在地面进行拼接工作，之后再利用起吊进行后续的安装工作。其中各环节所涉及的起吊点的负荷情况要在具体的设计方案完成后，利用BIM技术进行准确的计算，之后将统计的结果交由相关部门进行审批，以确保主体结构受力符合的准确性。

3.4 施工现场的合理分析

为保证建筑结构设计的合理性，提升建筑结构的安全性和稳定性，需要在进行建筑结构设计前，对施工现场的情况以及周边的地质、环境特征进行详细的检测和分析，只有这样才可以确保结构设计的质量。而BIM技术中有一项地理信息系统，其可以对工程现场的具体情况进行模拟，并将收集到的信息数据经过分析和整合体现在建筑模型中，从而帮助设计人员更加详细的了解工程现场的具体情况，明确施工区域内的优劣势，提升结构设计的效果。

3.5 結构性能的准确分析

在进行建筑结构设计时，除应确保结构布局的合理性以外，还应提升建筑结构的抗震性能。但是在此环节中，如果仅仅利用设计师们进行相应的分析和研究，不仅会造成人员的浪费，还容易导致分析结果存在失误，影响设计的效果。而使用BIM技术则可以通过系统数据自动分析的功能，快速的找出抗震设计的弊端，以便于设计师从中进行合理的调整，完善建筑结构的性能。

3.6 协同设计

利用BIM技术可以实现信息数据的自动更新，从而保证结构设计的质量，提升模型数据的真实性。不过在结构设计中，有两点内容需要设计者们进行注意：首先，在进行模型制作时，需要依靠相应的过渡文件来完成；其次，提升建筑结构设计中，数据资料的合理性，以提升各部门之间工作的协调效率，提升结构设计的质量，确保建筑的稳定和安全。

小结：

总而言之，在建筑结构设计中合理的应用BIM技术可以有效的提升结构设计的科学性和准确性，设计人员应全面的掌握和了解建筑结构的性能，进而提升结构设计的合理性、可行性，并为后期的工程建设提供重要的支持。

参考文献：

[1]林晖.建筑结构设计中BIM技术的应用[J].江西建材，2018（06）.

[2]张富.探析建筑结构设计中BIM技术的应用[J].四川建材，2017（11）.

作者简介：

杨慧芳，周口市建筑设计研究院，河南周口。