建筑结构设计中BIM技术的应用分析

张涛 张小娟

摘    要：现代社会对建筑工程提出了新的要求，为了应对当今社会新的挑战，建筑工程企业不断寻找新的工程施工技术，满足社会对建筑工程的要求。工程规模的壮大，施工工程的BIM技术应运而生，在建筑工程项目结构设计中具有较高的价值，为建筑工程企业带来可观的经济效益。BIM技术作为信息化技术的一个分支，在工程的网络协同工作发挥了巨大的作用，本文首先介绍了BIM技术的特征，并重点分析了BIM技术在建筑工程结构设计中的应用。

关键词：BIM技术;建筑工程;结构设计

1  BIM技术概述

BIM技术是在网络技术和信息化技术集成下产生的，具有鲜明的特征。对建筑工程的精细化设计有着现实的推动意义，并在工程的成本控制中发挥了重要的作用。BIM技术在我国的各个领域有着重要的地位，并拓展在各行各业，并在不同的专业和不同领域得到了延伸和发展。BIM技术运用在建筑工程的结构设计上，对结构设计的准确性和科学性的促进较大，实现了建筑工程的部门信息的共享，促进了建筑方和设计方的交流和沟通，有助于数据设计的信息传递。在建筑工程的结构的模拟和分析上，BIM提供的技术支撑有助于实现结构设计的可视化，在提供施工效率上发挥了积极意义。

2  BIM技术的特征

2.1  信息集成化

BIM技术的鲜明特征就是信息集成化，对信息具有集中整合的特作用。建筑工程的结构设计过程中，需要集成设计信息和设计过程，达到建筑信息资源的集中化。在建筑工程的项目中，结构设计的信息模型最为重要，设计信息模型为建筑结构设计提供了可参考的集成信息，为建筑工程的专业化设计提供了有效的平台，在建筑结构设计过程中更为科学和专业。在BIM技术下，建立完善的计算机三维模型，运用整个建筑信息模型的核心来融合建筑信息。此外，配套完善的建模系统，能够将建筑结构的几何参数、尺寸空间、施工材料等等信息囊括在数据库中，这就节省了设计人员获取信息的时间，弥补了传统CAD技术的不足。

2.2  协同设计

BIM技术为结构设计搭建了一个信息化的平台，建设方、设计方、施工方三者在平台内得到了良好的沟通和交流，并在平台上迅速反馈三方的意见。此外，结合多方的意见，参考实际的施工环境，遵循建筑工程的结构设计的原则上，提高了建筑构件的自动检测和设计方向的效率，减轻了设计人员的负担。

2.3  工作传递

BIM技术具有关联性，这就为建筑结构的设计提供了工作传递的可能。建筑工程的结构设计涉及面广，对各个设计项目具有牵连效应，关联的工作数据功能能够及时反馈被改变项目信息的内容，在结构设计中，当设计师单独修改某项设计结构时，BIM技术能够联动修改关联设计项目，并在平台上自动反映修改的信息，对于受到修改影响的构件项目，系统自动做出提示反映。此外，BIM技术为结构设计提供了模拟可视化的功能，建筑设计师为应对不同的设计方案，参考构建的结构模型，提高了设计效率，为验证设计师的设计思路提供了依据。

3  建筑结构设计中BIM技术的应用分析

结合实践来看，BIM技术目前在建筑结构设计中地应用主要集中在以下几个方面。

3.1  建筑結构和场地的分析

建筑工程结构的稳定性和安全性关系到了建筑工程的施工质量和建筑工程项目的成败与否。这就要求重视建筑工程结构设计，建筑工程设计的合理性和科学性非常关键。利用BIM技术对建筑结构进行建模，在考虑材料因素、结构设计等因素以外，建筑结构的可靠程度还受到了建筑工程施工场地的影响，施工工程的外界环境、地质水文条件的影响。因此，为了提高建筑结构的稳定性和牢固性，就必须充分将外界客观因素考虑到结构设计过程中来。运用BIM技术的分析功能，对施工项目的场地进行分析，从客观环境的角度为建筑工程提供设计方向，规避外部环境对建筑结构稳定性威胁的风险，合理地规划建筑结构的设计，为后期的建筑工程的施工提供了设计保障，为建筑结构的全面设计创造了有利的条件。

3.2  可视化结构的设计应用

三维模型技术是BIM技术得以发展的技术基础，BIM技术在传统技术上延伸和发展，成为了一种运用价值高的新型技术，在建筑工程的结构设计上具有广泛的运用价值。BIM技术运用在建筑工程的设计经历了几个阶段，首先是利用三维实体模型，将建筑设计结构尺寸、相符度等参数反映在构建的模型上。能够直观地看到结构模型的空间效果，并为配套建筑构件设计提供了可视化的设计方案。此外，在结构设计的过程中，可视化的模型能够直观反映了设计漏洞和设计问题，缩短了解决漏洞问题的时间，为完善结构设计方案有着促进意义，进一步加深了设计深度和设计质量，有利于建筑工程结构设计的管控。

3.3  方案阶段的流程优化

建筑工程的结构设计对设计图纸的要求不高，结构设计是建筑工程施工设计的辅助工作，主要是对施工设计的补充，大部分的结构设计的内容集中在剪力墙位置和大致柱网的确定上。由此看来，建筑工程结构化的方案设计阶段对BIM模型的精确度并未有明确的要求，但在大型的建筑工程项目的结构设计则需要BIM模型发挥协同设计的功能。在规模较大的、跨度复杂的结构中，需要在系统内加入插件，将软件内的结构设计模型导入到系统设计平台，为建筑方提供可视的结构模型，制定可行的设计方案。接着，在设计系统内建立核心的结构模型，并能展示模型的平面视图和立体视图，将视图之间和模型之间的关联直观地反映出来。另外，结构设计信息和实体模型的关联是通过明细数据信息表来反映，当表中的荷载项目发生微调，调整数据会在系统内传递到整个模型，并直接在模型上做出了调整。这种修改命令的方式简化了工作流程，实现了流程设计的优化。

3.4  BIM技术在钢结构建模中的应用

大跨度的建筑工程的钢结构设计更注重结构形式的设计，这就要求强化钢结构各个参数的惯性，加强对钢结构的布局。连接结构是钢结构设计中的主要内容，对梁柱连接、部件连接等内容做出了专业化的设计。在连接设计中，对梁高度和参数化设计的配件做出了具体的数据分析，并共享了可控制螺栓的数量和间距等新配件的形式信息，这就加强了钢结构设计细节，有助于设计师对细节设计的重视，在钢结构的施工中能够引用详细信息，提高了大型建筑工程的结构设计质量。

4  结束语

总而言之，BIM技术在建筑工程的结构设计中具有广泛的应用价值，这就需要对BIM技术的应用进行分析，发挥BIM技术在建筑工程结构设计的经济效益。为此，上文在充分结合笔者对相关文献研究以及自己多年工作经验情况下就建筑结构设计中BIM技术地应用展开探讨，以供行业中其他人员工作开展提供一定参考。

参考文献：

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[2] 刘利恒，范子凯.建筑结构设计中BIM技术的应用分析[J]. 建材发展导向：上， 2016（2）：152～153.

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