BIM技術在建筑結構設計中的應用

趙亞男

摘? ? 要：在我國市場經濟持續繁榮背景下，建筑行業進入快速發展階段。在工程建設中，結構設計占據重要位置。只有提高結構設計水平，才能保證建筑項目的整體質量。BIM技術是現代技術的代表，將這一技術應用在建筑結構設計中，可以收獲事半功倍的效果。因此必須把握BIM技術的內涵，發揮BIM技術的應用價值。

關鍵詞：BIM技術;特點;建筑結構設計;應用

1? BIM技術的主要應用特點

1.1? 信息化特點

BIM技術是現代信息技術的代表，集成了現代信息技術的強大功能，可以對海量數據信息進行分類儲存和分析管理，建構科學的信息模型。建筑信息模型為后期項目建設奠定了基礎，設計人員需要對建筑模型進行優化，確保各項參數的準確性。BIM技術構建了信息平臺，設計人員可以登錄信息平臺，對建筑結構進行不斷優化，實現建筑設計的一體化。信息建模型以數據庫作為基礎，記載了建筑結構信息、施工材料信息、建筑構件信息等。設計人員可以通過查詢功能快速檢索數據，加快建筑結構設計的速度。

1.2? 協同性特點

BIM技術具有突出的實用價值，其為設計人員、業主和施工方提供了互動溝通的平臺，主體可以通過登錄平臺來傳達主體需求，實現單位之間的信息連接。設計人員在完成工作后，需要將模型信息發送給業主，在業主認可的前提下指導施工方工作。BIM技術可以對建筑結構要素、建筑構件要素等進行檢測，分析構件之間的影響要素，并提出削弱外部影響的策略。通過BIM技術，建筑設計質量將明顯提升，建筑工程項目可以滿足多方主體的需要。

1.3? 高效性特點

建筑設計過程中互產生大量數據，如何對數據進行分類管理，成為設計者關注的重點問題，BIM技術解決了設計人員的困擾，可以將數據儲存到適當位置。當建筑結構設計中的數據發生變更時，BIM系統將根據變化數據調整建筑工程模型，對相關信息進行快速修改。BIM技術還可以實現模擬施工的目標，對建筑場景進行還原。在BIM技術的作用下，建筑結構設計將更加高效。

2? BIM技術在建筑結構設計中的應用難點

2.1? 易受外部影響

在應用BIM技術進行建筑結構設計時，需要建構基礎模型，并將建筑模型放到結構分析軟件中，對建筑結構進行分析和計算。建筑結構分析軟件可以提供反饋意見，設計師根據反饋意見，可以對建筑結構設計模型進行修正。反饋信息的過程就是設計方案更新的過程。因此從這個角度來看，以BIM技術為基礎的建筑結構設計，是動態與靜態的統一。一方面，設計人員要關注建筑模型的真實性、科學性，確保建筑模型的實際應用價值。另一方面，設計人員要對建筑模型的外部環境變化進行分析，使建筑模型設計與施工實相符合。建筑結構設計容易受到建筑材料、建筑構件的影響。在荷載組合不當、力學特點分析不力的情況下，很容易出現設計失誤，阻礙后續工作的順利展開。

2.2? 數據容易丟失

BIM技術在建構模型時需要形成完整的數據庫，對數據庫中的信息進行挖掘。BIM數據模型可以自動生成施工文檔，施工方根據施工文檔內容，可以開展具體的施工工作。值得注意的是，在文檔轉換過程中，需要對BIM數據模型進行分析，確保BIM數據模型的結構構件比較簡單。部分建筑結構構件比較復雜，很容易出現數據丟失的問題。如何使結構分析模型和建筑工程的實際物理模型相符，成為建筑結構設計的難點問題。

3? BIM技術在建筑結構設計中的應用

3.1? 模擬設計

BIM技術是利用模擬建模的方式來呈現建筑中所需的數據資料的，通過此技術的應用，可以使工程建設人員全面的了解施工的具體內容，并根據實際的情況進行細致的分析和研究，以提升工程建設的合理性。其優勢在于：首先，可以對結構設計中存在的問題進行及時的發現和解決，從而優化結構設計內容，提升施工方案的質量，明確管理工作的重點，確保后期工作的正常開展;其次，在進行招投標工作中，可以通過此技術對提交方案進行細致分析，進而選擇出最適合的方案并應用到工程建設中來，降低結構設計以及施工過程中成本的消耗情況，增加企業的效益。另外，使用此技術還可以對住宅結構進行合理的優化工作。通過對施工情況的模擬，來對相關信息進行收集和整理，并對這些數據進行分析，找出其中存在的不足之處，從而將設計方案進行不斷的優化。其優勢在于，不僅可以更好的進行住宅環境的設計工作，還可以對居住以及活動中涉及的資源進行合理的規劃和配置，從而保證住宅設計的質量，優化人們居住的空間環境，加強對住宅的管控。

3.2? 可視化設計

在傳統建筑結構設計中，大多數設計人員會采用CAD技術，形成完整的建筑設計圖紙，并將建筑設計圖紙發放給施工方，讓施工方按照設計圖紙內容進行施工。建筑結構設計并不是一項簡單的工作，設計人員需要對建筑結構構件進行分析，展示建筑結構構件的詳細信息。CAD技術無法對建筑結構構件進行細節展示，在一定程度上會影響建筑結構設計的實效性。為了避免出現上述問題，可以應用BIM技術，形成建筑結構的三維立體模型。立體模型明確了各個建筑結構構件的位置，設計人員可以對建筑構件進行直觀分析，對不符合要求的建筑構件進行優化和改進。在生成三維立體模型之后，設計人員可以對建筑結構進行布局調整和規劃安排，計算建筑物體量。BIM技術是可視化過程中的重要技術，而可視化技術可以對建筑結構進行動態考察，直至得到最佳設計方案。

3.3? 參數設計

建筑結構參數設計的難度比較大，以鋼結構的構件參數設計為例，在開展設計工作時，設計人員不僅要考察構件的位置、構件之間的連接方式，還要找到構件的連接點，確保構件的穩定性。在對鋼結構構件進行連接時，必須要對連接梁的高度進行測算，查看構件的連接類型，并對每個構件的參數進行精準設計。BIM技術提供了三維立體模型，因此在開展鋼結構設計中，設計人員應該先對模型中的構件進行調整，并合理控制螺旋數量等。在模型調整過程中，需要保證數據信息的快速接收，根據數據信息來繪制加速構件。

3.4? 在鋼結構建模中的應用

在建筑結構設計中最為核心的結構就是建筑鋼結構，而鋼結構在建模時，由于其設計結構需要考慮到梁與梁之間的剛接以及梁與柱之間的連接方式，給建筑鋼結構建模帶來了不小的困難。因此，在進行鋼結構建模時要根據梁柱的實際高度，對各個部件之間的數據參數化后進行科學的連接，而使用BIM技術后，可以利用其參數共享的功能達到控制梁柱連接部件間距及數量的目的，只要將鋼結構的相關參數進行調整就可完成建模工作，進而提高建筑結構設計的科學性。

4? 結語

總之，BIM技術在建筑結構設計中應用有著積極有效的作用，不僅能簡化工作流程，提高工作效率。尤其在現代建筑項目的實施中扮演著不可或缺的重要角色。但越是重要的事情，就越是要引起我們的重視。通過進一步的探究可以發現，在建筑結構設計中的BIM技術的應用還面臨著很多問題，從法律監管的力度到行業標準的制定，從技術研發到人員的能力提升，這些問題都需要我們一步步來解決。

參考文獻：

[1] 游子健.淺析BIM技術在建筑結構設計中的應用[J].江西建材，2016（22）：47.

[2] 覃世彪.淺析BIM技術在建筑結構設計中的應用[J].商品與質量，2016（29）.

[3] 卓博華. BIM技術在建筑結構設計中的應用[J].工程技術研究，2017（8）.

[4] 張孝營. BIM技術在建筑結構設計中的應用分析[J].建材與裝飾，2017（29）.

[5] 王澤江，張嘉騏.淺析BIM技術在建筑結構設計中的應用[J].建筑建材裝飾，2017（8）.