BIM技术在建筑结构设计中的应用

刘万民

【摘要】进入新时代以来，受社会发展你的影响，我国现代化程度不断提高，城市化建设进程不断加快，信息化时代已经到来，人们对于建筑结构设计的合理性产生了更高的要求。BIM技术作为一种现代信息化技术，将其充分应用到建筑结构设计过程中，能够有效地实现对建筑施工工程成本质量等方面的控制。本文针对BIM技术在建筑结构设计中的具体应用进行分析，希望能够为我国建筑施工工程的进一步发展提供一定的理论基础。

【关键词】建筑结构设计;BIM;应用策略

BIM是一项创建或利用数字模型进行建筑项目的设计和管理的技术，对于建筑设计来说，BIM是一种先进的设计技术和流程，为设计项目提供了智能化、数字化的信息交换平台，具有设计协同、参数化、模拟、分析管理等功能。在现阶段的国内外建筑设计领域，BIM技术受到了广泛的关注，不少学者认为，BIM技术是未来数字化、信息化建筑行业必不可少的一项技术，在许多建在现代化建筑中，涌现出诸多形式新颖、造型奇特的建筑设计，结构或巧妙或复杂，设计则往往十分困难。传统的建筑设计结构方法已不适用于现阶段的建筑结构设计要求，本文主要对BIM这一技术在建筑结构设计中的应用展开研究，以BIM的显著特征及建筑结构设计中存在的普遍问题作为论述的出发点，总结和探讨BIM技术在建筑结构设计中的应用。在建筑设计企业，BIM技术是建筑项目各方信息进行及时有效传递和交换的平台。

1、BIM技术的特点及优势

1.1视觉设计

BIM技术在视觉设计中最直观的功能之一。与传统的CAD图相比，使用BIM技术的整个建筑设计过程是三维可视化。设计人员可以使用三维视觉模型更好地设计建筑结构的结构和布局，从而可以更直观地看到建筑结构内部的形状、结构和荷载特性，还可以同时模拟建筑过程，使建筑设计方案更加合理及准确。

1.2 BIM技术具备极强的协调性。

BIM技术将会全程参与到建筑结构的设计的各个环节中，并将相关数据进行整理汇总并最终形成信息模型，在此过程中，BIM技术会将各个部门联系起来，使其成为一个高效运转的整体，打破了传统建筑结构设计中部门各自为战的情況。BIM技术具备极强的协调性，能大大提高建筑结构设计人员的工作效率。

1.3提升结构设计完成率

现阶段建筑结构设计中，会通过组合的BIM软件来完善建筑结构设计内容，在保证结构设计精确性的同时，提高建筑结构设计的完成率。

1.4模拟性

BIM技术在建筑结构设计中，不仅可以模拟单一的建筑，还可以模拟特殊事物与条件。BIM技术能结合特殊要素，进行模拟实验，包括节能模拟实验、紧急疏散人群模拟实验等。对外招投标时，采用4D模拟形式进行分析，渲染效果更为精准，通过直观的宣传方式向业主展示，更能提高业主满意度，以提高项目中标机率。

2、基于BIM技术的建筑结构应用策略

2.1建筑结构模型的参数化应用

在建筑结构模型中，常见的结构构件有基础、梁、柱、板、墙等，传统的建筑结构设计，设计人员需要花费大量的时间及精力在这些结构构建的绘制与信息汇总中，使得设计工作量相对较大。而BIM技术具有强大的参数化功能，可以进行三维模型及模型相关信息的参数化表达，将二维设计中的点、线、面等元素转化为三维设计中的梁、柱、板、墙等结构构件，并且应用“族”概念，将重复的结构构件统一结合起来，将同族结构单元的几何信息、逻辑信息、材料属性等参数信息包含在同一族内，并且将个体构件的所有特征，构件、构件之间的简单或复杂关系集中起来，让数字化的构件模型与现实中真正的构件结构一一对应。在BIM软件中，只需选择相应的构件族，设置其实例参数，然后根据轴网坐标将其放置到指定位置即可完成该建筑结构的BIM模型创建，后续再根据需要搭建主体BIM模型，提高设计工作的效率。

另外，BIM技术的参数化功能还可提高设计工作的修改效率。参数化的BIM模型，其信息均保存在软件数据库中，这一参数化的形式数据库，具有强大的参数修改功能，设计人员提出结构设计时的文字、符号的任何修改时，BIM数据库都会随之改变，然后迅速地在BIM模型中表现出相应的变化，保证了BIM模型与相关参数数据的协调一致，通俗来说，就是可进行联动修改提高设计修改的效率。

2.2 BIM技术在施工图纸设计过程中的应用

现代BIM技术的应用是在平面设计和立体图形设计的基础上发展来的，这种技术能通过建筑图纸的应用来有效地体现出建筑物的3D立体效果，从而帮助相关的工作人员判断建筑结构设计的合理性和科学性。传统的建筑结构设计中，需要结合具体的使用情况来不断地修改以及优化，在完善过程中会消耗大量的人力资源，影响到施工工程的进度以及效率，BIM技术的应用能够有效地弥补这项缺点，通过3D建模来提高建筑结构整体的可视性程度，让建筑结构中一些复杂的结构更加直观地展现在人们的面前，帮助人们更好地理解，从而为施工工作的顺利开展提供良好的参考价值。

2.3建筑设计不同专业之间的协作应用

BIM技术在建筑结构设计中的应用并没有一个主要方向：要完成建筑结构设计，需要许多不同专业领域的交流合作。因此，在设计过程中，改善不同专业之间的数据和信息交流与聚集以及协调处理活动是提高建筑结构设计效率和完整性的重要途径。在实际的建筑结构设计中，使用BIM技术进行信息的交换主要体现在两个方面。一方面，是中间数据问题，完成不同数据的交换需要在不同位置和不同设计软件中创建建筑模型所需参数的信息。另一方面，不同行业之间各种信息和资源的交换和转移，以及建筑、装饰和其他建筑领域其他专业信息的集成，是通过数据库使用统一的数据处理模型进行集成、分析和处理而完成的。我们需要确保信息集成的标准化和一致性，从而实现不同专业和不同位置的系统信息交换的最大化，为推动合理的建筑结构设计打下良好的基础。

2.4 BIM技术在施工现场的应用

将BIM技术充分应用到建筑项目的施工现场中，能够有效地提高施工现场的管理效率。具体来说，BIM技术的应用能够形成更加科学、合理的建筑结构设计模型，体现出地理信息技术的特点，将施工区域中的地质环境和环境情况进行良好的展示，并提高相关人员对施工现场环境的了解，针对性地对具体的施工设计方案进行修改和调整，保证施工方案的有效性，使其能够更好地满足建筑结构的施工质量要求，促进建筑施工现场的管理效率的提高。

结语：

BIM技术在建筑结构设计中有得天独厚的设计优势，将建筑工程的各个阶段有机地融合在一起，结合最新的计算机网络技术，将建筑结构设计方案立体化、直观化，因此大力发展BIM技术，将会直接改善我国建筑结构工程的设计质量，对我国的经济发展产生深远的影响。

参考文献：

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