基于BIM的建筑结构设计方法研究

陈超

摘要：科技的腾飞，建筑业中新技术被应用。目前我国建筑工程结构设计发展中需充分重视BIM技术应用效率对于工程整体运作的重要指导作用，推动建筑工程结构设计立体化呈现朝着标准化、稳定化、精确化方向发展。基于此，本文探讨了BIM的建筑结构设计方法，以在实践中不断优化设计单位经济效益。

关键词：BIM技术应用;建筑工程结构设计

引言

在建筑工程项目日渐增多、规模扩大的趋势下，BIM技术得到了更为广泛的应用，但在建筑结构设计中，BIM技术的应用还存在很多的限制。信息技术快速发展的今天，BIM技术进一步发展，在建筑结构设计中可以发挥其信息共享和集成的优势，保持不同结构之间的协调性。

1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。同时，运用这一信息技术所设计构建的建筑模型，包含了大量的建筑设计参数信息，工作人员仅仅只需对其中的基本信息和设计参数数据进行手动修改，就已经能够轻松实现对建筑整体结构设计的自动调整，真正完全实现了现代建筑主体结构的信息参数个性化整体设计。

2建筑结构设计的原则

2.1耐久性

设计师开始进行建筑设计时，需注重建筑物的耐久性。耐久性是指在建筑的正常维护过程中，材料性能虽然随着时间变化，但不会发生由于保护层碳化或裂缝宽度过大而导致钢筋锈蚀，混凝土不发生严重风化、老化、腐蚀而影响结构的使用寿命的现象。

2.2安全性

建筑设计人员在保障建筑结构安全性的同时也应考虑通过设置多层防线的手段用来抵御外界压迫对建筑结构所造成的不利影响。建筑结构的安全程度直接影响建筑在任何时候受多种荷载、外加变形、约束变形的抵抗作用，及在偶然事件，如地震、火灾等发生时及发生后最大程度上保障建筑用户的人身及财产安全。

2.3适用性

在建筑结构正常工作时，能够满足使用者的要求，不发生影响正常使用的变形与裂缝宽度等，都是建筑结构的适用性。建筑结构设计时，不仅要考虑到以上因素，还要考虑到大众对建筑的要求，才能建造出大众满意的舒适建筑。

3 BIM建筑结构设计的方法

3.1 BIM技术参数在设计中的应用

在建筑结构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，它与设計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。

3.2剖析建筑结构和施工现场

在将BIM技术应用在建筑结构设计中时，专业设计人员应深入工程现场开展相应的调查，在全面掌握现场信息的基础上开展有针对性的设计。事实上，对任何的建筑质量而言，结构设计尤为重要，相关人员在开展设计工作时，同样需加强对施工现场环境等的综合分析。BIM技术在建筑结构与施工现场的分析上同样有着突出的优势，因为BIM系统能够直接与地理信息系统建立紧密联系，真实还原工程现场的具体情况，也就保障了建筑模型的有效性与合理性，设计人员在开展结构设计时，直接利用BIM模型中的相关数据，也就保障了结构设计与施工现场情况的匹配度。

3.3构件设计方法

在现代建筑工程中的结构设计中，构件设计族主要类型包含板式结构构件基础、板式结构楼梯等。其中，钢结构和各种预制建筑构件在各种建筑工程设计项目中十分常见，主要广泛应用于各种工业工程建筑中，而高层住宅等各类工程建筑中，一般也都会尽量选用这种现浇钢筋混凝土预制构件。设计施工人员可能需要根据不同工程实际设计需求随时进行不同结构型和构件族的设计选择，以大大提升工程设计施工效率。

3.4优化结构设计过程的软件使用和建筑模型设计工作

为了提高结构设计的工作效率，设计师必须优化结构设计过程的软件使用和建筑模型设计工作，首先应当创建工程结构方案模型，将此模型导入相应的结构分析软件，通过分析计算、修改数据来不断提升准确度和合理性。然后，将分析后的模型导回BIM软件，及时保存建筑工程结构信息，便于各专业工程师获取、查看相应的结构分析信息，从而推动工程的协同设计效果。

科学应用BIM技术需要做好结构设计过程的模型设计工作，首先需要设计师合理加载建筑模型，由于在建筑设计的过程中必须重视建筑模型的构建，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。通过在建筑设计工作之中采用Revit软件，发挥其颜色区分化、三维可视化的技术效果，能够实现对于建筑结构相关的数据进行可视化的管理，优化设定、调整视图样板，全面检查模型，能够更加高效地检查出结构设计中存在的问题，对其进行调整、修改，从而优化出图的质量和效率。BIM技术能够在建筑工程设计的过程中实现可视化转变，不再拘泥于传统平面布局，实现建筑内部构造的三维立体化呈现，同时，受力构件也能够做到立体状呈现。

3.5在协同方面的应用

建筑结构设计的技术难度相对较高，涉及的结构设计任务繁重，为达到最为理想的结构设计效果，专业设计人员在开展结构设计工作时，尤其要保持不同结构部位的协同性。因为建筑结构的构成复杂，包含了不同的结构模块，在利用BIM技术开展结构设计时，不同专业之间的信息和数据集成特征更为突出，也就使得不同部门和岗位人员均可以在数据共享的基础上实现设计优化，提升了结构设计的效率和质量。

结束语

综上所述，BIM技术应用对于建筑工程结构设计建设的社会效益非常关键，设计人员通过应用BIM可视化技术能够将BIM设计的专业模型应用于图纸的设计工作之中，推动建筑工程内部构造的立体化、直观化、清晰化呈现。只有将先进的管理制度和设计方案充分应用于建筑工程结构设计中，在建筑工程结构设计中融入更多的创新化BIM技术应用能力，才能优化结构设计效果，推动建筑行业的不断发展。

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