BIM技术在土木工程结构设计中的应用研究

纪宁玲

摘要：随着建筑行业的发展，建筑结构越来越复杂，使得 BIM 技术在建筑工程项目中的使用越来越广泛，特别是在土木工程结构设计中的应用。我国 出台各种大力发展 BIM 技术的政策，BIM 技术将成为我国建筑行业快速发展的重要支柱。

关键词：BIM 技术;土木工程;结构设计;应用

引言

现如今，BIM 技术逐渐开始应用到企业施工当中，该技术利用自身独 特的优势和结合建筑工程的各项操作，使土木工程施工水平显著提高，其 功能多样、安全性强，可以充分满足人们日益提高的需求。为更好地适应 不同建筑施工需求和发挥其应有的效能，应全面探究 BIM 技术，并在使用 过程中进行科学、有效的创新，以此才能进一步推动建筑行业的发展。

一、 BIM 技术简介

BIM 技术是近年来运用于土木工程之中的新技术，在拥有大数据的前 提之下，通过计算机构建模型并在计算机当中模拟施工过程，以保证在实 地实施工程时的工程质量，极大可能的保证了工程的顺利实施。该技术的特 征有很多，例如，该技术可以混合各个领域的专业信息，并对这些信息进行 分析，构建出符合实际情况的虚拟立体模型。该模型极大还原了施工现场，还可以考虑到各种方面的外界原因，使各种可能出现状况的诱因集中表现在 该虚拟模型之中，准确的模拟现实状况，为土木工程的正常实施提供了准确 的数据。在施工过程中，需要用到很多工具，通过该技术，可以规范用具的 使用，使得在用具使用方面不出错，在避免由于用具使用不当而出现意外的 情况出了一份力。在施工时，利用该技术可以完成数据的上传，使得信息收 集高效的进行，用最短的时间完成数据的分析，做到及时有效的对施工进行 反馈，对于施工的进行有一个正向的推动。同时，对于共同参与该项工程的 人员，对于该工程的信息永远保持可以顺利获取施工信息的状态，不至于对 施工信息毫无了解，从而导致一些意外状况的发生。因此，该技术在土木工 程之中应用广泛，需要精进对该技术的运用，使土木工程更进一步。

二、 BIM 技术优势

1.可视化功能优势

借助 BIM 技术所具有的可视化功能能够优化设计、处理拟建项目，还 能够将各专业设计人员的工作集中到一起并形成一个操作实体，方便进行 集中管理，以此可以深度融合现实情况、各专业设计，从而能够更好地处 理那些相对比较复杂的项目。与此同时，利用 BIM 模型在调整、优化拟定 方案时可以按照施工作业的实际情况，还能够科学地预测现场施工中可能 出现的问题，并制定针对性的解决措施。通过相应建筑模型的构建，可以 帮助设计人员在设计过程中更为直观地了解设计中的问题，并提前在设计 阶段解决问题，从而提高建筑工程的整体设計质量与效率。

2.协调性功能优势

建筑工程的施工作业流程通常情况下比较复杂，不同专业工程之间的 协调工作量大，为此在项目周期范围内就需要项目管理人员严格根据项目 进度要求，系统地组织、协调各个专业工种作业。由于在施工期间面临诸 多不确定因素，相应很难按照预想计划来组织现场施工。借助 BIM 技术所 具有的协调性能够无缝衔接管理不同施工作业流程，减少时间浪费，还能 够充足地保障工作质量并取得良好的工作成效。

3.虚拟性功能优势

在项目施工过程中各种因素都会影响工程进度，导致很难及时发现问 题、解决问题。而利用 BIM 技术能够有效地对项目开展 4D、5D 模拟，而 在进行 4D 模拟时联合时间进度，能够准确地分析今后的施工过程，方便管 理人员及时做出相应的调整;而 5D 模拟会加上造价，促使所形成的施工进 度管理更具立体性。借助 BIM 技术所具有的虚拟性，能够更为准确地控制 整个建筑过程，防止出现现场施工情况背离施工组织计划的情况。

三、 BIM 技术特征

1.可视化

在传统建筑行业中，施工人员在获取施工图纸后，通常都是依靠想象 来形成建筑模型，虽然对于部分简单的建筑模型，采用這种方式也未尝不 可，但随着建筑行业的不断发展，各种新型独特的建筑物层出不穷，如果 单纯依赖原始施工技术，显然不合时宜。因此，上述方法无法满足时代发 展的要求，亟待在基于原有基础上实现立体化、直观化呈现，尤其是借助 BIM 技术在建筑行业中的合理运用，可以构建整个工程三维模型，并利用 计算机全面展现，让施工人员直观了解实物，加强与相关工作人员的交流沟通，缩短施工周期，达到节约成本的目的。

2.虚拟化

在土木工程的施工作业过程中，设计方案的制定会遇到许多问题，其 中许多问题都未包含在具体生产活动之中。不同的工程项目在设计阶段遇 到的问题并不相同，如果设计人员不能准确掌握工程项目的实际情况，施 工方案的设计水平自然会受到影响。而利用 BIM 技术为设计人员模拟出施 工现场的环境情况，设计人员就能更准确地了解施工现场的具体施工作业 情况，从而找到施工过程中可能遇到的施工问题，并针对这些问题制定更 有效的应对措施，保证了施工方案的合理性与科学性，最终使土木工程项 目能够顺利开展，让工期得到保障。

3.协调性功能

建筑工程的施工作业流程通常情况下比较复杂，不同专业工程之间的 协调工作量大，为此在项目周期范围内就需要项目管理人员严格根据项目 进度要求，系统地组织、协调各个专业工种作业。由于在施工期间面临诸 多不确定因素，相应很难按照预想计划来组织现场施工。借助 BIM 技术所 具有的协调性能够无缝衔接管理不同施工作业流程，减少时间浪费，还能 够充足地保障工作质量并取得良好的工作成效。

四、 BIM 技术在土木工程结构设计中的主要应用

（1） BIM 技术在土木工程结构设计中的应用难点

在现代工程结构设计中，BIM 技术在模型建立、设计可视化等应用广 泛，但工程结构设计参数复杂，由于没有统一的行业标准和规范，国内模 型建立的数据不统一，进而导致工程结构设计信息集成和反馈难以实现。且难以达成统一标准。在结构设计中建筑结构需采用完全柔性结构构造，则要求物理模型和分析模型应互为联通。工程结构设计中的整个建筑模型 需要通过规范的施工技术方法，才能够更准确进行工程结构设计和数据分 析。但是，通过 BIM 技术建立的模型，没有规范的施工技术方法，则模型 就不符合国家规范要求，因而导致工程结构模型不完整，结构设计和分析 得不到充分应用。

在土木工程结构设计工作中，BIM 技术没有得到高度重视，BIM 技术 理念未普及，没有深入理解并应用，大部分设计院所也没有真正将 BIM 技 术融入到结构设计工作中。所以，BIM 技术并没有真正得到广泛运用。

（2） BIM 技术在土木工程结构设计中的应用改进措施

首先，重视 BIM 技术在土木工程结构设计中的应用，建立并完善土木 工程结构设计中对应的规范、规程及标准，实现工程结构设计中 BIM 技术 的有效运用。

其次，在土木工程结构设计方案确定过程中，可通过运用 BIM 技术理 清设计思路、设计理念确定最有效的结构设计方案。同时，提高设计人员 的综合素质，普及 BIM 技术理念，增强 BIM 技术在结构设计中的应用。

最后，在项目结构工作时，应积极开展 BIM 技术在土木工程结构设计 应用的研究及相关实践分析工作，使 BIM 技术的使用领域更加广泛。

结束语

综上所述，通过 BIM 技术可以提高土木工程结构设计师的设计效率，能够完善设计方案。因此，在土木工程结构设计中应重视 BIM 技术的有效 应用，建立 BIM 相关规范规程对 BIM 技术应用具有重要意义。同时，提高 设计人员的综合素质，增强设计人员在结构设计中应用 BIM 技术的意识也 是非常有必要的。

参考文献：

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