关于BIM建筑结构设计过程的研究与实现

王晨旭

摘要：由于当前建筑工程结构设计中对于效率的需求越来越大，且对于BIM技术应用效率的要求越来越高，设计师和技术部门必须提升自身专业水平和监管能力，严格把控整个设计过程的质量标准，尤其是把控工程的流程管控环节，引入多样的设计工作进度调控制度，深入探讨和思索建筑工程协同管理流程、提升效益的方式。建筑模型作为工程设计的主体必须实现其本身的实用性、稳定性和经济性，保障建筑结构设计的审美水平和使用功能。

关键词：BIM;建筑工程;结构设计;过程研究

引言

在建筑工程当中，大多数的建筑企业会运用BIM技术进行建模，它能够为建筑结构设计提供高效的帮助，这主要是由于BIM技术有着强大的建模功能。BIM技术能够提高建筑结构设计的效率以及可靠性，进一步推动建筑工程发展。

1BIM建筑结构设计过程分析

随着BIM技术的应用，参与BIM的人员的专业分工也发生了变化。整个设计单位要有专门的BIM技术管理部门，其他专业人员要各司其职，共同完成建筑结构的协同设计。就目前BIM的应用情况而言，专业协同的效率较低，而计算机技术的发展又不能满足协同设计的基本要求，无法全面实现BIM技术的全面应用。在当前阶段下，应从现有技术条件出发，实现建筑结构设计的信息集成，彻底解决设计中依赖CAD手工绘图的问题，在充分利用BIM技术的基础上，更全面地运用计算机技术，把BIM技术应用于建筑结构的设计过程中。当前阶段之下，想要将BIM技术应用于建筑结构的设计过程中。应先建立建筑物的结构模型，再对建筑物的结构参数进行计算，从而确定建筑物的结构设计方案，再生成相应的模板图，在模板图生成后，对修改过的建筑物模型进行自动的更新和计算，从而实现施工图自动生成，并将建筑物的结构模型发送到Revit软件进行碰撞检测。这样既能满足当前建筑结构设计的基本要求，又能使BIM结构设计流程得到全面实施。

2基于BIM建筑结构设计的价值

BIM模型即三维建筑工程信息数据模型，是基于三维建筑数字信息技术的一种新型计算机信息技术，能够依据模型相应的建筑工程设计数据，构建建筑工程数据模型，并在建筑工程项目整体建设的工程设计、施工等各个环节之中发挥重要指导作用。可以轻松实现对所有建筑全面使用数据的实时展现，其中还具有数据动态实时更新数据管理的强大功能，不仅是它能够有效确保所有使用建筑全部数据的充分动态展现，同时还能够对建筑数据模型进行及时自动更新，对模型数据进行自动优化调整，大大提高的建筑工作效率及建筑工作管理质量。除此之外，BIM建筑技术的迅速出现及广泛应用，使整个建筑业所有结构生产技术部门都基于同一个新的建筑技术模型进行工作，为整个建筑业的结构设计人员提供了统一的建筑技术应用平台。

3在建筑结构设计中运用BIM技术

3.1运用BIM进行建筑结构建模

传统的CAD建模方法，在建筑工程设计过程中，只能对建筑物进行简单的二维造型，在需要三维造型的阶段，设计者往往是用泡沫、纸壳等实体材料进行造型，而且后续的结构修改、参数修改都要以此为基础，因此，有工作量大，设计工作复杂的问题。同时，当BIM技术被引入到建筑设计领域之后，突破了传统建模方法的限制，可以将建筑作为一个三维实体模型，并展示出所设计建筑的所有结构的真实信息，也能有效地突出各部分结构与整体结构之间的关系。将BIM技术应用于建筑结构设计过程中，不仅能实现建筑结构的可视化，而且能快速有效地发现所展示的设计模型中的缺陷。以我国西部某中心体育场为例，体育城外形结构设计中，采用了花瓣状的设计思想，体现了典雅、高端的大气，但由于体育场主体花瓣状结构非常复杂，传统的CAD建模和实体材料建模，难度很大，且与结构、数据有关的修正也比较复杂。将基于BIM技术的软件引入CCDI设计工作中，对体育场工程主体部分进行了三维建模，同时将专业结构所建模型与主体结构模型相融合，有效地对结构进行构造、数据修正，成功地消除结构中的各种隐患，避免设计返工现象。设计人员往往只有设计专业的相关知识，没有现场施工的经验，因而会出现在设计阶段忽视施工的具体难易程度，导致设计方案的施工难度很大，而且建设方无法按图纸要求完成施工。对此，利用BIM技术可以直观地展示设计方案的优点，让建设方也参与到设计工作中来，这样，在体育场的设计过程中就能充分考虑到实际施工的难度，有效地提高设计方案的可实施性。

3.2BIM技术在钢结构设计中的运用

随着我国工程建筑项目的持续发展和提升，各种各样新式的建筑装饰材料和结构形式也迈入了全新的阶段。尤其是钢结构，在大跨度及大体量的工程项目运用也逐渐地增多，很多复杂的结构都选用了钢结构体系。与此同时，BIM技术的运用也有利于相关设计人员开展对钢结构建筑的设计，辅助处理具体工程施工全过程中有可能出现的连接难题和运用难题。比如，对于钢结构设计中的提升、吊装难题，设计工作人员必须先从工程项目的基础上开展总体设计，随后在这个基础上对提升构件或吊装构件在建筑项目中的实际运用开展模型剖析，依靠BIM技术的运用对全部过程开展复原和操纵，进而更为形象化地展示出钢架结构提升件的功效和实际效果。此外，对于钢结构安装过程中的节点连接难题，设计工作人员能够先对钢架结构各位置中间节点连接的主要参数开展分析，随后在具体工程项目设计流程中依靠BIM技术的运用，对节点连接方式开展实际设计，进而得到最优化的设计成果。在传统的钢结构分析过程中，通常必须投入较多的人力资源管理，经过相对较长的分析时间及论证才可以获得相对的结果，依靠BIM技术的运用可以对工程结构设计中的缺点和不足，開展科学研究的提升和调节，进而推动整体建筑结构，尤其是钢结构设计品质的提高。

3.3BIM技术参数在设计中的应用

在建筑设计的过程当中会涉及较多的数据，而且需要建立相关资源模型，这些模型的建立是与数据库有着直接性的关系，相关数据需要运用到实际设计过程当中，它与设计参数具有较强的联系。建筑设计人员在设计之前需要对相关数据进行收集整理归纳，在开展设计的过程当中必须根据相关数据来开展设计，同时需要建立资源化模型，明确相关设计参数，只有这样才能够逐步提高设计质量，保证设计要求。设计师还需要采用参数约束的措施来提高BIM技术的应用效率以及维护效率。只有这样才能够从根本上保证输出数据的准确性，保证参数设计工作能够正常稳定地开展，不断地提高设计质量。

结束语

BIM技术能够对相关数据进行收集整理，使得设计师在设计的过程当中，能够使各个设计环节更加协调，减少设计误差，很大程度上提高了建筑设计结构的质量，同时也能够保证时效性。在目前BIM技术被广泛运用于建筑结构设计当中，它极大地提高了建筑设计水平，推动了建筑行业发展，我国BIM技术的发展还需进一步完善，其具有较大的发展潜力。

参考文献：

[1]陈天舒.BIM技术在建筑结构设计中的应用探讨[J].农家参谋，2020（22）：156.

[2]李平.关于BIM建筑结构设计过程的研究与实现[J].中小企业管理与科技（上旬刊），2019（09）：134+136.

[3]闫帅平，张银芳.关于BIM建筑结构设计过程的研究与实现[J].绿色环保建材，2019（04）：89-90.

[4]郭旭.BIM建筑结构设计过程的研究与实现[J].住宅与房地产，2018（31）：67.

[5]李泳波.关于BIM建筑结构设计过程的研究与实现[J].智能建筑与智慧城市，2018（02）：53-54.