建筑結構設計中BIM技術的應用探索

摘要：近年來我國經濟實力不斷提升，人們的生活質量也有了明顯提升，這與建筑行業的飛速發展有著密切關系。本文就建筑工程中BIM技術在建筑結構設計中的有效應用進行了簡要的闡述分析。

關鍵詞：建筑工程；結構設計；BIM技術；應用

1、BIM 技術的功能

1.1 可促進數據信息化

BIM 技術以現代科學技術的發展為支撐，BIM 技術可以對信息進行處理，在這一點上就比傳統設計技術擁有優越性，工程設計人員可充分利用BIM 技術來對工程信息進行處理，建立相應的建筑工程數據庫，方便在建筑工程數據庫中查找與工程有關系的信息，還有各種信息之間也不是孤立存在的，它們彼此還有緊密聯系，這種數據庫的建立為設計人員節省了時間成本。設計人員如果想查找與建筑工程相關的信息，就可以在數據庫中進行順利查找，而且可以進行針對性的查找，找到的信息也有很高的準確性，有效克服了傳統信息記錄方法準確性不高的缺陷，提高了設計人員的時間利用效率，進而促進了設計工作的順利進行。

1.2 修正建筑結構設計圖紙

對于傳統建筑結構設計圖紙來說，如果想要修正圖紙中的一小部分，也需要對圖紙其他的地方進行修正，增加了設計人員的工作量，也不利于提高設計工作的效率，在圖紙設計中利用 BIM 技術，可以有效克服這個缺點，BIM 技術是通過建筑模型來取得工程數據，這種方法對于提高修正圖紙的效率有很好的促進作用，設計人員如果想要修正圖紙，只需要對圖紙中需要修正的部分進行修正就可以了，圖紙中其他部分的信息通過BIM技術可以進行自動修正，避免出現在修正圖紙上浪費大量時間的問題，可以讓設計人員擁有更多的時間去做好設計工作，設計人員可以對設計中的數據信息進行有效分析，使設計方案更加科學、合理，更符合建筑設計的要求，讓建筑結構設計得到最好的設計結果。

1.3 促使設計統一化

在建筑模型中使用 BIM 技術，既可以對建筑工程有很好的視覺效果，還可以對建筑工程中的光源、外貌、材質屬性等進行了解，利用 BIM 技術可以在設計中融合工程中的全部數據信息，設計人員可以在其中對建筑工程的節能效果、建筑工程的光源以及建筑工程的舒適性進行探討，可以給出最優的設計方案。BIM技術不僅可以對建筑圖紙進行設計，還可以對建筑結構模型進行處理，并對設計中的數據信息進行演算，可以渲染出很好的建筑效果，容易實現建筑設計的統一化。

2.4 體現三維效果

在建筑結構設計中使用BIM技術，有利于體現三維效果，因為BIM技術包括三維技術，三維技術可以使建筑結構模型進行立體展現，設計人員可以通過建筑模型的立體效果對建筑模型中的每個部分進行詳細了解，比如管道等部分，根據了解到的情況，運用科學方法進行分析，以便發現其中隱藏的問題，對于問題要進行認真對待并努力想出有效的解決方案，使問題得到解決以便施工順利進行。設計人員還可以對施工方案進行深入探究，對方案進行合理優化，以便提高施工效率，取得好的施工效果。

2、建筑結構設計中BIM技術的應用

2.1實現建筑結構設計的可視化

BIM技術是基于三維模型技術而成的應用于現代建筑領域的新興技術，其可以利用三維模型技術來將真實的建筑構件展現給用戶，由于傳統建筑結構設計中都是以CAD軟件進行繪圖，該種方法很難將建筑結構的詳細信息展示給不同用戶，而BIM技術在建筑結構設計初期階段便通過建立建筑結構的三位實體模型，來幫助各層次用戶通過直觀的角度對建筑構件信息、功能布局有一個準確的認識與了解。很多大型建筑工程結構設計中可以利用BIM技術來對其整體結構進行動態演示，幫助用戶利用直觀的角度對建筑結構的各項參數進行觀測，從而幫助設計單位選取最佳的設計方案，并且可以及時發現建筑結構設計中的質量缺陷與設計缺陷，對進一步提高建筑結構設計的整體質量有著重要意義。

2.2參數設計中的應用

建筑結構信息模型中會有一個包含所有設計信息的數據庫，所有建筑結構設計參數都是相關聯的，設計人員可以利用該數據庫中的數據信息來對建筑結構形體進行構建，而且在設計過程中會對不同的參數予以一些約束，從而確保BIM系統在建筑結構設計中可以及時更新數據庫。BIM技術在建筑結構設計應用中最大的特點，是可以實現高質量、高安全險、高可靠性的設計信息輸出，對提高建筑結構設計的數字化發展有著重要意義。

2.3建模中的應用

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，鋼結構在設計中需要涉及到梁柱連接、梁梁鉸接以及梁梁剛接等多種連接形式，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。

2.4BIM技術建筑機構設計中的難點

建筑結構設計工作在運用BIM系統中需要將模型發送到分析軟件，結構分析軟件利用算法來將建筑結構的設計信息反饋出來，并根據用戶指令來形成動態的施工圖與結構模型，所以設計人員在使用BIM技術中要考慮模型空間的整體真實性，并要對BIM系統的物理模型能否自動生成施工圖紙等方面進行充分考慮。建筑結構的安全勝是設計工作中設計人員要充分考慮的因素，但是由于建筑施工材料自身力學特征、荷載組合、荷載以及單元截面特性等多種因素會對結構性能產生影響，所以設計人員在使用BIM模型進行分析過程中往往需要面對各項復雜參數。再者，BIM模型在本質上是物理模型、建筑結構分析模型以及施工圖文檔的完全數據模型，所以在建筑結構設計中只有采用完全符合標準或比較簡單的結構構件，才能實現上述多種數據模型之間的雙向無縫連接，如果建筑結構構件的整體設計沒有達到相關規范要求，或建筑結構構件的高度復雜化會導致其在運行中丟失大量數據。因此，現代建筑結構設計中設計人員要高度關注這一問題，力求可以有效實現物理模型與結構分析模型之間的雙向無縫連接。

3、結語

BIM技術是近些年建筑領域發展中產生的一種有效的數字化技術，其具有較高的應用價值，將其有效的應用于建筑工程建設之中，可以輔助工程設計、工程施工、工程運營。總之，建筑工程結構設計中切實有效的應用BIM技術是一項非常重要的舉措。

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