建筑結構設計中BIM技術的應用

張華 魯明

摘要：近年來我國的建筑水平得到了一定程度的提升，在建筑結構設計的過程中也廣泛應用了BIM技術。這樣不僅僅使得建筑結構設計的質量以及可靠性得到有效的提升，還能夠進一步提高施工單位的施工進度。但是我國部分建筑設計單位依舊沒有將BIM技術與建筑結構設計進行有機的結合，這也就需要進一步加強BIM技術的應用力度，從而促進我國的建筑結構設計行業得到更進一步的發展。

關鍵詞：建筑結構設計；BIM技術；應用

導言

隨著我國市場經濟發展進程的不斷加快，人們對建筑工程項目建設使用的安全穩定需求越來越大。然而，受復雜施工環境、日趨擴大的施工建設規模以及技術應用局限影響，使得建筑結構的設計應用缺乏一定的科學合理性，這就降低了建筑結構作用的安全穩定效果。基于此，相關建設人員應從實踐角度出發，將現有的科學技術成果充分利用起來，即把BIM技術高效作用于建筑工程項目的結構設計過程中，以使設計人員能夠充分掌握設計過程中存在的問題、處理手段與衡量方法。這是實現建筑行業發展建設可持續性目標的關鍵，相關人員應將其作為重點研究對象，以緩解現代化經濟建設背景下的住房需求壓力。

一、BIM技術的特征

（一）信息集成

對于BIM技術的信息集成，主要體現在設計信息集成與設計過程集成方面。通過相關研究結果可知，建筑信息模型是整體建筑工程唯一的信息模型，各專業設計信息均需要在此模型中進行并完成，由此可知，BIM技術具備較為顯著的信息集成特征。因此，專業設計人員均能夠在此平臺上進行建筑結構設計工作，以實現設計過程集成化目標。建筑信息模型核心內容為由計算機三維模型構成的數據庫建設，數據庫主要包括建筑結構幾何尺寸、空間信息、建筑施工材料、各個建筑構件的性質、連接方式等各方面信息。因此，通過該數據庫，能夠快速找出所需要的信息，打破了CAD技術的限制，在建筑結構設計中發揮著重要的作用。

（二）協同設計

通過BIM技術，可建設一個全新的設計平臺，為業主、設計與施工提供良好的溝通平臺，BIM技術主要依據實際需求，快速地反應出所需要的信息。另外，通過BIM技術的應用，還可以在遵循不同專業設計原則的基礎上，自動檢測建筑構件之間存在的問題，這在很大程度上提升了設計團隊的溝通效率，減少了設計時間。

（三）工作傳遞

通過BIM技術，可有效地關聯各種工作數據。在設計及修改某項內容后，BIM技術不需要自己更改連接，或者是獨自處理圖紙，其能夠將修改的信息自動反饋至受到影響的構件中。此外，通過BIM技術，還能夠模擬施工，工程師不需要為了對不同的因素進行分析，構建多個模型，這樣就節省了設計時間，提升了設計效率。

二、BIM技術在建筑結構設計中的具體應用

（一）在建筑結構性能中的應用

隨著科學技術的不斷發展，在建筑結構的設計過程中，我們必須要將結構設計過程中的每一個部分都進行不斷的總結，通過建立一個虛擬的建筑模型來進行整體設計的把控。而BIM技術的應用完全能夠實現這個設想，不僅有效的提升了建筑結構設計的科學性，還能夠保證提前對建筑的牢固性與抗震性進行檢驗，從而確定建筑結構設計的各項數據是否滿足相關建設的標準要求。在實際的建筑模型的構建中，設計者只需將BIM模型的相關數據進行導入，就能夠很好的通過計算機軟件進行計算，有效的保證了數據的準確性，還能夠及時的發現建筑結構設計中存在的一些不足，從而進行設計上的改善，保證了建筑結構的設計質量。我們拿亞洲最大的垃圾發電廠設計過程舉例說明，為了能夠使發電廠的建筑結構性能得到有效的提升，設計者通過利用BIM技術對整個建筑模型進行檢測，不僅對模型內的結構進行碰撞試驗，以便能夠發現在碰撞下建筑結構發生的問題，及時的進行改進，還有對于機電與建筑之間的碰撞檢測，及時的發現其中存在的不足，當BIM數據通過計算機軟件生成的報告出來時，可以根據其結果進行相應的數據調整，從而提升整個建筑結構的穩定性。

（二）在局部結構設計中的應用

在建筑結構設計過程中，其局部設計非常重要，因為在建筑結構的局部設計過程中包括了有很多的方面，其中有建筑結構信息、力學結構信息、建筑成本信息等。而隨著我們在建筑結構設計者應用BIM技術，其能夠更好的滿足現代建筑結構設計的各項要求。首先，在墻體結構的設計過程中，我們的設計者通過應用BIM技術，其在設計相關要素時能夠從新的定義墻體的設計因素，并且有效的保證了各種信息的準確性，通過這些新的設計方式的應用有效的保證了建筑結構的相關信息。其次，在建筑結構的設計過程中，對于墻體中如保溫墻、隔音墻、內外部墻、隔熱墻等，都需要我們的設計者運用不同的建筑結構方法進行設計。其中必須要對墻體設計的定位進行準確的認識，然后通過對整個建筑結構的框架進行不斷的完善，從而為開展高效的設計工作奠定基礎。還要必須要對各種設計資源進行有效的整合，這樣才能夠對結構設計進行全面的應用，最后還要設計者認識到關聯性的重要，從而提高墻體的設計要求。

（三）BIM技術在鋼結構建模中的具體應用

現階段鋼結構已成為一個大跨度建筑物的主要結構形式，其在建模中往往需要面臨結構鏈接和加強件布置等多個方面的難點，所以在設計中往往需要根據梁的高度，來將各個連接件進行專項設計并要將其參數化。BIM系統在應用中可以利用參數共享，來對螺栓的數量與間距來進行控制，設計人員只需要對參數進行調節便可以形成新的連接件，而在加強件、連接件設計中設計人員只需要畫出大樣，而在鋼結構施工中技術人員只需要對相應位置設計進行參考，便可以來確定加強件、連接件的準確位置，這對進一步提高鋼結構設計質量及施工效率有著重要作用。

三、BIM技術在建筑結構設計中的意義

（一）為整個建筑工程的順利進行提供保障

對于BIM技術來說，其科技性相對較強，能夠有效貫穿整個建筑工程的始終，同時也能進一步實現整個工程運行的智能化和科技化，因此在現階段我國建筑工程的實際運行中其得到了非常廣泛的應用。BIM技術能夠為整個工程的運行源源不斷的輸送健康的新鮮“血液”，支持其進一步的發展和進步，同時“一體化”的工程解決方案能夠最快速的解決在整個工程運行過程中出現的各種問題，時效性相對較強。

（二）促進建筑工程“智能化”發展

通過在現階段我國建筑工程中引進現代化的BIM技術能夠有效促進整個建筑工程的“智能化發展，有利于工程的不斷創新，進一步推動我國“創新型”城市的建設和發展，同時對于促進整個產業結構的優化升級也起到了十分重要的推動作用。

結語

綜上所述，隨著建筑行業的不斷進步，隨著科學技術的不斷發展，各種技術在建筑行業中的應用也逐漸普及起來。而BIM技術在建筑結構設計中的應用，有效的實現了建筑結構設計的優化與完善，為建筑工程質量奠定了良好基礎。企業應加強對BIM技術的充分利用，以達到建筑工程設計質量的要求。

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