关于建筑结构设计中BIM技术的应用

曾鸣

摘要：在城市建设的过程当中，建筑工程是重要的组成部分，可以推动社会经济的快速发展。建筑工程在建设的过程中，结构设计方案是重要的组成部分，为了有效提高施工的质量，保障建筑工程的内部结构可以得到整体的优化和设计。基于此，文章通过分析BIM技术，根据建筑结构设计的原则，对BIM技术的应用进行研究，推动BIM技术的发展。

关键词：BIM技术;建筑工程;结构设计;施工质量

引言

目前人们对居住环境的要求越来越高，建筑行业快速崛起，建筑工程的结构形式也发生了很大的变化：建筑结构的设计已经不再是简单的平面图纸设计，而是向着复杂的立体模型方向前进，并且在不断地完善和改进。因此，建筑结构在设计的过程中，通过应用BIM技术可以对各方面的内容进行有效整合，提高设计方案的准确性和科学性，减少建筑结构设计当中的工作量，为建筑工程建设工作获取最大化的经济效益。

1BIM技术相关理论

1.1BIM技术概念

BIM技术是指通过计算机的仿真功能，将建筑信息模型和施工图纸进行有效的结合，从而实现对建筑的全面分析，并且可以在一定程度上提高工作效率。在实际的建筑工程中，需要将工程的结构和数据等相关的内容都考虑进去，这样才能保证整个建筑的质量、安全及功能性。所以说，BIM技术是一种新型的信息技术应用，它能够帮助人们更好地了解到建筑的结构、各构件的位置关系等，同时也能为工作人员提供更加准确的参考依据。

1.2BIM技术的特征

首先，BIM技术具有可视化特征。在进行建筑的设计工作中，可以将建筑结构以缓慢旋转或者移动的形式展现在人们面前，便于技术人员从更加全面的角度评估建筑结构的设计效果，从而合理制定建筑结构的设计方案。同时也能让设计者的思路变得清晰，使设计方案的内容也更容易被理解。第二，BIM技术可进行参数化设计，在构建建筑信息模型的过程中，各项建筑结构信息模型和建筑物整体设计方案存储在相同的BIM系统软件中，各项建筑结构的参数信息是相互关联的。并且当设计参数发生改变时，设计图纸也会发生相应的变化，这样技术人员便可将自身的注意力集中在建筑结构设计中，大大提升了设计人员的工作效率。第三，BIM技术可进行协同设计。协同设计将建筑物的结构、电气、暖通等专业信息共享到相同的平台上，不同专业的设计人员共同商讨设计方案，同时支持各专业信息模型进行碰撞检查。协同设计在一定程度上提高了建筑结构和建筑设备之间的协调性，降低了建设单位在建筑设计成本上的支出。BIM技术主要利用图1所示技术。

2建筑结构设计基本原则

2.1绘图准确原则

建筑结构设计图纸要准确、全面、清楚地标注设计结构尺寸数据等内容。建筑结构设计方案内容也要基于各种数据的准确测定和计算。因为建筑结构是建筑物最关键的承载架构，也是建筑框架，所以，在建筑结构图纸的各种数据标注方面，需要根据建筑力学、结构稳定性等指标进行设计。

2.2安全性原则

保证建筑结构在施工或使用过程中具有承受可能产生外加变形、各种荷载、约束变形的能力，在火灾、地震、撞击等意外事件发生后，仍能保证建筑整体的可靠性和稳定性，不会出现倒塌等情况。

2.3适用性原则

建筑结构要满足预定的各项要求，在正常使用中不会产生安全问题。设计人员应根据建设要求，确定建筑结构各部分的参数，在后期不会出现裂缝宽度、变形等影响建筑应用的问题，提高建筑整体结构的稳定性。

3BIM技术在建筑结构设计方案中的应用

3.1前期设计

前期设计整体过程中主要是为了对建筑工程的实际情况有更加细致的了解，针对具体的情况可以更好地开展后期的结构设计规划工作，确保方案的合理性和准确性。建筑结构在前期设计的过程中，通过应用BIM技术可以对设计的内容进行优化，设计出最佳的施工方案，引进比较先进的施工技术。通过了解真实的实际参数，可以对整体的效果进行真实模拟，从而有效避免设计方案当中存在不合理的内容。在设计最初时期，可以对整体的方案进行审核，发现不合理的设计点，可以进行及时的调整，避免在后期施工的过程中出现问题。建筑结构在整体设计的过程中，通过应用BIM技术可以了解施工现场的相关情况，对施工整体的成本有大致的了解，展开综合性的仿真模式，使得建筑工程在整体开展的过程中，可以按照预期的设定完成任务，获取最大化的经济效益。

3.2中期设计

中期设计工作整体开展的过程中，主要是对建筑结构的一些细节进行优化调整，针对钢结构进行仿真模拟，结合施工的实际情况，对结构性能和关联性涉及的内容进行优化和调整。

3.2.1钢结构设计

在建筑结构设计当中，钢结构是重要的组成内容形式，是设计工作当中难度比较高的组成部分。建筑结构在整体设计的过程中，将BIM技术应用在其中，可以对梁柱的连接方式进行明确。构建更加科学化的数据库，可以对其中的内容进行模拟，有效保证结构设计方案的准确性和科学性。

3.2.2结构性能设计

建筑结构设计工作的整体开展的过程中，需要对整体的建筑框架进行明确，了解建筑工程的各方面性能，比如说保温性和抗震性。建筑结构设计通过应用BIM技术，可以进一步了解建筑工程的性质和相关材料的等级，对建筑工程涉及的内容进行全面的了解。通过BIM软件可以对建筑的各方面性能进行全面的分析，找出设计方案当中存在的问题，及时对问题进行解决，有效提高建筑结构设计方案的质量。

3.2.3关联性结构分析

建筑结构在整体设计的过程中，要注重每一个项目之间的关联性，通过应用BIM技术，可以对建筑结构进行仿真模拟，以便于了解施工环节的相关联系。建筑工程在整体设计的过程中，需要明确洞口和墙体的位置、明确洞口和墙体之间的关系。

3.3最终设计

建筑结构在整体设计的过程中，需要对每一个环节进行审核与检查，以便于及时找到设计方案中存在的不合理的位置，及时对问题进行整改。BIM技术在整体应用的过程中，应对各种参数进行整合，最终形成数据库。BIM技术在具体应用的过程中，应站在系统性的角度，针对一些比较隐蔽的项目进行综合性的分析，有效保证施工质量。

结语：BIM技术的应用能够促进传统的平面图纸的绘制与修改，使其具有更强大的可视性，为以后的建筑結构设计提供更多的参考依据，它能够对建筑工程的质量和进度进行有效的控制与管理。BIM技术的应用可以对建筑结构的设计进行全面的数据分析，并且在建筑施工过程中的各个方面都有很好的监控作用，同时还能为建筑的设计提供更多的参考依据，从而提高了工作的效率和效果。

参考文献：

[1]寇园园，刘凯.基于BIM技术的装配式建筑精细化施工管理研究[J].工程管理学报，2020，34（06）：125-130.

[2]赵晓倩.BIM技术在大型商业建筑管线综合布置中的应用[J].电大理工，2020（04）：4-9.

[3]张亚鹏，郭彦明，高文巧.基于BIM技术的钢结构深化设计应用研究[J].粉煤灰综合利用，2020，34（06）：21-25.

[4]吴永顺.BIM技术在装配式整体结构与钢结构转换节点的应用[J].建筑技术开发，2020，47（24）：12-13.

[5]王翔.基于BIM技术的建筑混凝土结构安全性设计的现存问题与对策研究[J].工程建设与设计，2020（23）：19-21.

[6]吴春龙.BIM技术在中职学校建筑工程施工专业课程中的应用研究[J].延边教育学院学报，2020，34（06）：138-140+143.

3367501908212