建筑结构设计中BIM技术的应用探析

郑一民

【摘要】现如今，建筑工程的规模不断扩大，大量新的工程设计技术、设备和理念的出现，为我国建筑业的发展提供了有力的支持。虽然BIM技术在西方国家应用较早，但在中国应用较晚。BIM技术的应用在我国建筑结构设计中有着非常明显的效果。要大力推动我国建筑业的发展，建筑设计师应积极应用BIM技术，不仅可以提高建筑的整体质量，缩短一个项目的建设工期，还可以为后期的建设项目运营管理提供便利，这适应了我国建筑业的发展要求，促进我国建筑业的可持续发展。

【关键词】建筑结构设计;BIM技术;应用

【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2021.15.059

在当前的建筑设计领域，BIM产品随着BIM技术的发展不断完善，其在建筑设计中的应用优势也更加突出。在实际工作中应用BIM技术的过程中，可以实现不同专业、不同部门和不同数据的设计师之间的信息共享，同时在信息技术的支持下，将建筑设计以可视化的形式呈现出来，有利于设计师和施工单位更直观地分析建筑结构细节，达到了提高建筑结构设计和施工质量的目的。

1、建筑结构设计中BIM技术的应用优势

1.1实现平面设计向立体设计的转化

传统建筑设计多是以平面制图软件为主实现建筑设计的，虽然也能达到设计要求，但其中的影响因素较多，一旦数据出现错误，更改过程中会存在较大难度，再加上人工作业的影响，使得结构设计效果不够理想。而利用BIM技术后，实现了二维图纸向三位立体图形的转化，增强了结构设计的精准性。同时在数据更改时，系统会自动对相关联数据进行变更，降低了结构设计难度。

1.2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。

1.3数据实时传输及共享

在传统建筑结构设计信息数据传输和共享中，由于关联性和互动性较差，使得数据传递存在很多问题，传输效率相对较低。而BIM技术应用后，直接通过建筑模型构建来实现信息数据的传输和共享，加强了数据传递的及时性、高效性。

2、BIM技术的发展现状

虽然BIM技术在我国建筑行业中具有十分广阔的发展空间，但是BIM技术的发展存在一定问题，例如建筑企业并没有对统一的建筑模型数据进行使用，使建筑施工会出现重复与浪费模型的现象，与此同时，各建筑企业为追逐经济利益，很难形成统一的标准。此外，在我国建筑行业中并没有广泛应用BIM技术，使BIM技术的应用范围较小，建筑设计工作人员只是应用BIM技术的软件建模，未能对其进行深入的理解与应用。BIM技术不仅是一项技术，也是一种设计理念，如果建设项目未对统一的建筑模型标准进行使用，会使各个环节之间的模型交互数据不够明确，甚至会发生多次返工返修的情况，从而使建设项目的施工工期被延长。

3、BIM技术在建筑结构设计中的应用探析

3.1 BIM技术在实现结构设计可视化中的应用

BIM技术是一种基于现代化信息技术背景下建筑设计应用，依据自身信息化的程序设计在实践应用过程中将建筑结构的構件通过三维模型的方式直观的展示给用户群体，从而有效提升建筑设计信息的传递质量。在传统的建筑结构设计过程中都是通过CAD软件进行相关结构图纸的绘制工作，这种工作模式下的建筑结构设计过程很难直观的将建筑结构信息呈现出来，在一定程度上阻碍着用户获取信息的效率。而基于BIM技术应用下的建筑结构设计在初期阶段就是通过建立三维实体结构模型进行设计，借助直观的建筑结构呈现，可以帮助不同用户从不同角度获取建筑结构的相关信息，对建筑构件的基本信息和功能布局有一个全面的了解。在大型建筑结构的设计过程中，设计人员会通过动态演示的方式，帮助用户直观的对建筑结构各部位信息进行观测，便于设计人员选择出最佳设计方案，并及时的发现结构设计中存在的问题，从而不断优化和提升结构设计的科学性和合理性。

3.2建筑工程设计协调性

在建筑施工过程中，传统的交流方式都是使用图纸或者相关文件，这种交流方式仅仅是个人之间或者一部分人之间的交流，其很难共享资源与数据，同时会因信息阻隔的原因，从而出现建筑结构设计中存在的问题被延期解决，甚至不被解决的现象。在建筑结构设计中应用BIM技术，能够有效的解决上述问题。BIM技术可以根据计算机的数据终端，在各个部门之间对数据库及相关数据进行创建。这样既可以达到部门之间数据共享的目的，为部门之间提供沟通交流的机会，也可通过对相关数据的建立，更加有利于各部门之间遵循工作原则，从而增加建筑工程设计的协调性。

3.3建筑结构性能分析中的应用

BIM在建筑结构性能分析中的应用，能够对相关数据实行全面系统的分析和总结，然后制定合理的结构设计方案，生成完善的数字化模型，之后再利用相关软件分析和研究各建筑结构性能，根据工程现有数据，加强建筑结构设计的合理性。

3.4 BIM技术在钢结构设计中的应用

随着我国建筑工程项目的不断增加和发展，各种现代化新型的建筑材料和结构模型也迎来了全新的突破，尤其是钢结构，在大跨度及大空间建筑场景中应用也逐步的增多，许多复杂的结构都采用了钢结构加以实现。基于此，BIM技术也有助于相关设计人员对钢结构设计进行建模处理，辅助解决实际施工过程中可能出现的连接问题和应用问题。例如，针对钢结构设计中的加强件问题，需要设计人员先对工程结构进行整体设计，然后在此基础上对加强件在工程项目中的具体应用进行建模分析，借助BIM技术的应用对整个过程进行还原和控制，从而更加直观的凸显出钢结构加强件的作用和效果。除此之外，针对钢结构施工过程中的连接问题，设计人员首先可以对钢结构各部位之间的连接参数进行分析，然后在实际工程操作过程中借助BIM技术的应用对连接方式进行具体设计，从而获得最优的设计成果。在传统的钢结构分析过程中往往需要投入较多的人力资源，需要经过相对较长的分析周期才能够得到相应的结果，借助BIM技术的应用能够对建筑工程设计中的缺陷和不合理问题进行科学的优化和调整，从而带动整个建筑结构设计质量的提升。

结语：

虽然我国建筑行业的发展速度越来越快，但与此同时，建筑安全及质量事故发生的频率也相应增加，这便导致社会对建筑结构设计将提出更高的要求。建筑设计人员对新技术进行积极采用，不仅可以使建筑结构设计水平得到提升，也可以对建筑的整体性能和质量进行增加。因此，在建筑结构设计中，建筑设计人员应积极运用BIM技术，充分发挥BIM技术的作用，促进建筑结构设计的智能化，提高建筑工程设计的协调性，同时，借助可视化功能，不断提高建筑结构设计的质量和安全性，提升建筑的整体性能，进而大力推动我国建筑行业的发展。

参考文献：

[1]沈艾.BIM技术在建筑设计阶段的应用[J].居舍，2019，000（010）：P.68-68.

[2]舒敬敬，钟嘉慧.BIM技术在建筑设计中的应用及推广策略研究[J].现代物业旬刊，2020.412（01）：60-60.