簡述BIM技術在建筑結構設計中的運用

徐 正 宋建標

（華匯工程設計集團股份有限公司 浙江紹興 312000）

現如今，因為受到BIM技術和實際發展的影響下，BIM軟件已經越來越完善了。而且在我國的很多領域上都開始運用BIM技術了，例如：建筑工程設計、建筑工程施工與運營等多個領域上都開始運用BIM技術，BIM技術的數據可以應用到很多的部門，因此，可以讓施工方、業主、設計人員等一起共用這一個BIM技術數據。BIM技術中的三維立體模型構建技術在結構設計中的應用，具有先進性、可視性的優勢，將該技術應用在結構設計中，對于傳統的CAD技術產生的較大的沖擊，因此可以使施工單位加深對建筑的理解能力提高建筑的質量。

1 BIM概述

BIM技術是一種先進的信息化技術，其中包括多種先進的信息技術功能，利用龐大的網絡信息技術，實現結構設計模型的仿真，實現了模型設計的直觀可視化，可以說該技術在建筑行業的應用，推進了建筑行業的一次歷史性革命。隨著建筑行業與人們需求的不斷發展與提高，人們對建筑設計的功能性、安全性及質量性有了更高的要求，建筑工程項目中所囊括的信息量也在與日俱增，如果將這些信息進行收集、整理、利用的話，那么在建設其他建筑的時候就可以借鑒，增加實際工作中的效率，而且還能縮短建筑周期進而節約成本，提高施工人員的建筑質量，在面對一些突發事件的時候我們也能更好的應對。所以BIM技術的應用對于建筑行業的發展有著促進的作用。而且BIM技術讓以前的平面設計向立體設計的轉變，由二維到三維的轉變，通過運用數字模型對建筑工程結構的建造、設計、運營方面，使企業能夠降低成本，讓我國的經濟建設能夠快速的發展。

2 BIM模型所包含的設計項目

2.1 構件方面

在建筑結構的構件設計中運用BIM技術可以起到很好的效果，因為BIM技術可以將內容、構件材料、尺寸、荷載等信息更加直觀的表現出來，設計人員能夠隨時的使用和分享這些信息，使設計的準確性和效率性得到提高。特別是在結構節點的設計上，使用BIM技術可以非常快的對連接構件進行分析，從而與節點更好的結合在一起，這樣在參數的計算過程中，能夠更準確計算。比如在對混凝土的構件，我們可以利用BIM技術計算出鋼筋和混凝土的用量進行科學的預測，這樣可以讓我們更容易壓縮成本，讓企業能更快速的發展。

2.2 整體層次關系

在使用BIM技術的時候我們首先需要建模，因此我們需要大量的信息數據，而BIM技術可以對我們的模型進行優化，這樣我們的施工單位就能夠知道標準的施工模型，為施工人員提供最可靠的方案，這樣有利于施工單位的建設工作。再而就是面對一些可能出現的突發事件可以做出預測，在各部門之間也能做出合理的安排。

3 BIM技術在建筑結構設計中的具體應用

3.1 實現建筑結構設計的可視化

BIM技術是依據三維模型技術，應用到建筑行業上的新型技術。在使用的時候可以直觀的展現給用戶，傳統的建筑設計中多是用CAD技術進行設計工作。這種設計相對于BIM技術，在視覺效果上比較差，不夠直觀，而且建筑結構很難展現在用戶面前，因此BIM技術更受企業的喜愛。而且在建模后還可以對建筑進行技術調整，方便技術人員和施工人員改進或者改正不足。

3.2 BIM技術在建筑結構參數設計中的具體應用

首先我們在建立模型的時候需要一個包含建筑信息的數據庫，這些數據都是相互聯系的，設計人員就可以利用這些數據對建筑物的結構進行建設，而且我們在設計模型的時候可以對一些數據進行調整，正在在我們獲得新的數據時方便對模型進行調整，所以說BIM技術在建筑結構參數設計中的應用在可以讓模型變的更加的準確、可靠，讓施工人員可以更高效的進行施工。

3.3 BIM技術在鋼結構建模中的具體應用

在大跨度的建筑物中用到最多的建筑形式就是鋼結構，其在建模中往往需要應對結構鏈接和增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各種不同的連接形式，所以在設計中一般需要根據梁的高度，來將各個連接件進行專項設計并要將其參數化。BIM系統可以做到參數共享，因此只需要對一些參數進行調整就能得到新的連接，鋼結構的設計人員只需要對位置進行調整，就能找到加強件和連接件的位置了。

4 結構設計中BIM應用的難點

在使用BIM軟件進行三維設計的時候，因為相對于以往的二維模式，要用到很多的模塊參變量和系統參數，而且相對于傳統的設計軟件BIM軟件要復雜的多，因此首先操作難度就會增加，尤其當一些參數的設定出現了問題就會出現一系列的問題。在進行建筑的結構設計時，對于結構很復雜的形式，往往BIM技術很難完美的呈現出使用者想要的結果，因此這時候很多的設計人員就會放棄BIM技術進而使用原來CAD等軟件進行設計。

結構工程師在建立BIM模型時，特別注意的地方就是物理模型能否自動生成平法施工圖文檔以及能否正確變為可以被結構分析軟件識別的結構分析模型。在結構設計中，安全性分析計算是最初的環節，也是重要問題，BIM建立的是完全的數據庫式模型，從理論上來說，實現BIM物理模型與結構分析模型之間雙向無縫連接。

5 BIM在結構設計中的處理辦法

5.1 建立完整的項目樣板

在整個建筑設計中，都是通過項目樣板進行設計的。而項目樣板中包含的信息很復雜，包含了標準化處理的線型、字體以及符號等方面。將BIM技術應用到設計里面來，在模板的建設中更加的迅速，避免很多地方的重復，增加工作效率。現在，我國已經建立一個符合我國實際情況的設計標準了。而且在滿足不同用戶，不同要求的問題上也有了突破性的進展，面對不同的用戶也能針對性的進行指導。

5.2 設計符合要求的結構構件

在建筑結構中，梁、柱以及樓板等都是非常重要的基礎部件，因此這些部件對于建筑來說，有著非常重要的支撐作用，通常來說，它們一般為預制部件、現澆部件以及各種更結構部件等。合理的結構設計應建立在實際情況的基礎上，沒有工程項目的建設都存在一定的不同之處，因此在結構構件設計與選取方面，應嚴格審核設計方案，對部件的實用性及澆筑的方式進行優化設計，以此提高結構設計合理性。

6 結語

建筑的結構設計之所以越發重要，是因為我國的建筑數量不斷增多，同時樓層數量以及高度都在增加，這意味著建筑的抗震性能以及穩定性必須要不斷加強，因此科學的進行結構設計、確保建筑結構能夠承受各種環境下的外力作用，這樣才能夠確保國家以及人們的生命財產安全。BIM技術對進一步提高建筑結構設計質量及效率有著重要意義，并可以幫助建筑企業在建筑產品生產過程中有效降低設計、生產等環節的成本投入，為建筑企業帶來最大化的經濟效益。

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