基于BIM的建筑結構設計探討

李習贊

湖南大象規劃設計院有限公司，湖南長沙 410000

進入21世紀以來，我國建筑行業的發展較為迅速，對國民經濟的發展起到了巨大的促進作用。建筑行業的發展與科學技術的發展是分不開的，越來越多的先進技術運用于建筑行業中，促使建筑行業更加快速的發展。隨著BIM在建筑行業中的廣泛運用，結合建筑工程的實際情況，建立建筑信息化模型，這對建筑工程的促進作用是毋庸置疑的。而BIM在建筑結構設計中的運用，更是促使建筑結構設計的水平和效率不斷提升，因此，對BIM運用于建筑結構設計中的探討具有重要的意義。

1 BIM技術概述

BIM是指建筑信息化模型，可以將建筑工程中每個環節和階段的各種信息、資源以及數據進行綜合，使其集成在一個信息模型中，為建筑工程的開展提供一個完備的信息資源。BIM將建筑工程項目中各種數據信息集成，運用三維數字技術對建筑物中的真實情況進行模擬，為建筑工程的開展提供具有高度協調性和一致性的三維信息模型。

BIM并不是將建筑工程中各種數據信息進行簡單的集成，而是對這些數據信息的運用，也是一種可以運用于建筑設計、施工和管理等各個方面的方法，形成建筑信息模型，促使建筑工程項目中各個部分相互協調的進行工作，能夠有效地提升建筑工程的效率和質量，降低建筑工程的成本和建筑工程實施過程中的風險。圖1為我國企業中BIM的利用情況，從圖中可以看出，我國BIM技術還具有較大的發展空間。

圖1 我國企業BIM使用情況

BIM在建筑結構設計中的運用能夠有效地提升建筑結構設計的質量和水平，減少建筑結構設計中的失誤現象，為建筑工程的實施提供可靠的依據，確保建筑工程全過程的順利實施，BIM具有以下特點：

（1）具有較強的可視化。將BIM運用到建筑結構設計的過程中，可視化是一個較為顯著的特點。BIM通過將建筑工程的相關數據信息進行集成應用，構建建筑信息模型，具有較強的

可視化，能夠對建筑結構各個部分進行直觀的了解和分析，能夠有效地解決建筑規模較大和結構較為復雜的問題，提升建筑結構設計的效率和質量。

（2）關聯性較強。由于BIM在建筑工程中的應用是將建筑工程全過程中各個環節的相關數據信息進行應用集合，構建建筑信息模型，形成一個文件。該文件中包含著建筑工程各個專業的內容，關聯性顯著，各個專業具有較強的協同性。具體表現為，當建筑工程某一專業或者環節中的某些數據發生變化時，可以直接在BIM軟件上對建筑信息模型上的相關數據進行修改。

（3）具有較強的協同性。BIM在建筑工程中的運用，能夠通過運用設計平臺，對建筑工程關聯方進行集合，能夠對建筑工程項目的實施進行討論和交流，從而發現建筑工程項目中的不合理部分，并提出相應的改進措施，具有較強的協同性，能夠為建筑工程結構設計方案的優化提供具體的建議，可以有效地提升建筑結構設計的質量。

（4）數據信息化較強。BIM是依托于計算機信息技術的，因此將BIM運用到建筑工程中，能夠對建筑工程中相關數據進行信息化處理，從而構建建筑工程項目數據庫，能夠較為便捷的對建筑工程中的相關數據信息進行查閱和利用。

2 將BIM技術運用于建筑結構設計中的優點

BIM作為一種建筑信息模型，能夠對建筑工程各個環節的信息進行集成應用，將BIM技術運用于建筑結構設計中，具有較為明顯的優勢，本文從以下兩個方面對其進行具體分析。

（1）具有較強的信息化、自動化和互動性。將BIM運用于建筑結構設計中，與傳統建筑結構設計的一個較為顯著的優勢是，依托于計算機信息技術，結合建筑工程的實際情況，建立一個三維的數字化組合信息模型，在該模型中，由建筑構件構成模型的基本元素，將建筑信息模型和相關信息，以數字化的形式存儲到數據庫中，方便相關信息數據的更新、交流和互動。

（2）能夠對建筑結構設計進行自動的變更和調整。將BIM運用于建筑結構設計中，通過運用計算機輔助設計對建筑結構設計的信息模型進行處理，并可以將其用圖紙打印出來，發現其中存在的問題，然后對建筑信息模型進行調整，從而完善建筑結構設計方案，確保建筑結構設計的質量和效率。

3 基于BIM的建筑結構設計探討

3.1 工程實例

某建筑工程項目位于我國南方某市，為商業建筑，地上五層，地下一層，總建筑面積為34678m2，為了提升該建筑工程的質量和建筑結構的合理性，達到預期的建設目標，準備采取BIM技術進行建筑結構設計，BIM在本工程建筑結構設計中的運用主要包括以下方面。

3.2 基于BIM在建筑結構設計協調中的運用

將BIM運用于建筑結構設計中，根據具體的建筑工程數據形成建筑信息模型，為了保證建筑工程的質量，設計人員應該根據實際情況，對建筑信息模型進行相關的處理和調整。在這個過程中，應該把模型中的相關信息傳送給相關人員，為了保證信息能夠被人們理解，可以運用中間數據對數據信息進行相關的處理，從而對建筑結構設計中各個方面進行協調，促使設計人員順利的進行溝通。

3.3 基于BIM的建筑結構和施工現場分析

將BIM運用到建筑結構設計中，能夠和GIS建立聯系，從而對建筑工程施工現場的實際情況進行呈現，根據所獲得的工程相關的數據信息，建立建筑信息模型。還能夠結合建筑信息模型，根據實際情況對建筑工程施工現場的情況進行分析，根據分析結果對建筑結構設計方案進行不斷地優化和調整，確保建筑結構設計符合施工現場的實際情況。

3.4 基于BIM的建筑結構參數設計

在進行建筑結構設計的過程中，運用BIM進行包括建筑結構設計信息數據庫的建筑信息模型的構建，在這個過程中，需要對建筑結構的相關參數進行設計。在進行相關具體參數的設計時，能夠從數據庫中查找需要的信息，在對其進行分析的基礎上，進行建筑結構的參數設計，從而確保建筑結構參數的準確性。

3.5 基于BIM的鋼結構建模分析

在本工程中，存在大量的鋼結構，鋼結構模型的設計是該建筑結構設計中的一個難點，將BIM技術運用于建筑結構中鋼結構的設計中，可以大大地降低鋼結構設計的難度。這是由于在鋼結構中具有較多的連接形式，運用BIM對鋼結構進行設計，在建筑結構設計數據庫中提取需要的參數，能夠更加準確合理的對各種連接形式以及參數進行確定。通過建立三維立體模型，可以合理的確定鋼結構的尺寸、位置等。

3.6 BIM在建筑結構碰撞檢測中的應用分析

該建筑工程的規模較大，其中的建筑結構也更加復雜，建筑中包括眾多的管線，在進行管線的設計時，較為復雜，預設結構的連接位置也具有很多鋼筋的交錯現象。通過運用BIM，建立三維信息模型，能夠對這些管線以及鋼筋等進行預先模擬布置，對于較為復雜的部分可以進行放大以后進行處理，避免在實際過程中發生碰撞現象，能夠大大地提升建筑結構設計的質量。

4 結語

建筑結構設計的質量對建筑工程順利施工和整體質量都有較大的影響，為了確保建筑結構設計的合理性和準確性，在進行建筑結構設計的過程中，應該注重運用BIM技術，提升建筑結構設計的效率和水平。