關于建筑結構設計中BIM技術的應用

曾鳴

摘要：在城市建設的過程當中，建筑工程是重要的組成部分，可以推動社會經濟的快速發展。建筑工程在建設的過程中，結構設計方案是重要的組成部分，為了有效提高施工的質量，保障建筑工程的內部結構可以得到整體的優化和設計?；诖?，文章通過分析BIM技術，根據建筑結構設計的原則，對BIM技術的應用進行研究，推動BIM技術的發展。

關鍵詞：BIM技術;建筑工程;結構設計;施工質量

引言

目前人們對居住環境的要求越來越高，建筑行業快速崛起，建筑工程的結構形式也發生了很大的變化：建筑結構的設計已經不再是簡單的平面圖紙設計，而是向著復雜的立體模型方向前進，并且在不斷地完善和改進。因此，建筑結構在設計的過程中，通過應用BIM技術可以對各方面的內容進行有效整合，提高設計方案的準確性和科學性，減少建筑結構設計當中的工作量，為建筑工程建設工作獲取最大化的經濟效益。

1BIM技術相關理論

1.1BIM技術概念

BIM技術是指通過計算機的仿真功能，將建筑信息模型和施工圖紙進行有效的結合，從而實現對建筑的全面分析，并且可以在一定程度上提高工作效率。在實際的建筑工程中，需要將工程的結構和數據等相關的內容都考慮進去，這樣才能保證整個建筑的質量、安全及功能性。所以說，BIM技術是一種新型的信息技術應用，它能夠幫助人們更好地了解到建筑的結構、各構件的位置關系等，同時也能為工作人員提供更加準確的參考依據。

1.2BIM技術的特征

首先，BIM技術具有可視化特征。在進行建筑的設計工作中，可以將建筑結構以緩慢旋轉或者移動的形式展現在人們面前，便于技術人員從更加全面的角度評估建筑結構的設計效果，從而合理制定建筑結構的設計方案。同時也能讓設計者的思路變得清晰，使設計方案的內容也更容易被理解。第二，BIM技術可進行參數化設計，在構建建筑信息模型的過程中，各項建筑結構信息模型和建筑物整體設計方案存儲在相同的BIM系統軟件中，各項建筑結構的參數信息是相互關聯的。并且當設計參數發生改變時，設計圖紙也會發生相應的變化，這樣技術人員便可將自身的注意力集中在建筑結構設計中，大大提升了設計人員的工作效率。第三，BIM技術可進行協同設計。協同設計將建筑物的結構、電氣、暖通等專業信息共享到相同的平臺上，不同專業的設計人員共同商討設計方案，同時支持各專業信息模型進行碰撞檢查。協同設計在一定程度上提高了建筑結構和建筑設備之間的協調性，降低了建設單位在建筑設計成本上的支出。BIM技術主要利用圖1所示技術。

2建筑結構設計基本原則

2.1繪圖準確原則

建筑結構設計圖紙要準確、全面、清楚地標注設計結構尺寸數據等內容。建筑結構設計方案內容也要基于各種數據的準確測定和計算。因為建筑結構是建筑物最關鍵的承載架構，也是建筑框架，所以，在建筑結構圖紙的各種數據標注方面，需要根據建筑力學、結構穩定性等指標進行設計。

2.2安全性原則

保證建筑結構在施工或使用過程中具有承受可能產生外加變形、各種荷載、約束變形的能力，在火災、地震、撞擊等意外事件發生后，仍能保證建筑整體的可靠性和穩定性，不會出現倒塌等情況。

2.3適用性原則

建筑結構要滿足預定的各項要求，在正常使用中不會產生安全問題。設計人員應根據建設要求，確定建筑結構各部分的參數，在后期不會出現裂縫寬度、變形等影響建筑應用的問題，提高建筑整體結構的穩定性。

3BIM技術在建筑結構設計方案中的應用

3.1前期設計

前期設計整體過程中主要是為了對建筑工程的實際情況有更加細致的了解，針對具體的情況可以更好地開展后期的結構設計規劃工作，確保方案的合理性和準確性。建筑結構在前期設計的過程中，通過應用BIM技術可以對設計的內容進行優化，設計出最佳的施工方案，引進比較先進的施工技術。通過了解真實的實際參數，可以對整體的效果進行真實模擬，從而有效避免設計方案當中存在不合理的內容。在設計最初時期，可以對整體的方案進行審核，發現不合理的設計點，可以進行及時的調整，避免在后期施工的過程中出現問題。建筑結構在整體設計的過程中，通過應用BIM技術可以了解施工現場的相關情況，對施工整體的成本有大致的了解，展開綜合性的仿真模式，使得建筑工程在整體開展的過程中，可以按照預期的設定完成任務，獲取最大化的經濟效益。

3.2中期設計

中期設計工作整體開展的過程中，主要是對建筑結構的一些細節進行優化調整，針對鋼結構進行仿真模擬，結合施工的實際情況，對結構性能和關聯性涉及的內容進行優化和調整。

3.2.1鋼結構設計

在建筑結構設計當中，鋼結構是重要的組成內容形式，是設計工作當中難度比較高的組成部分。建筑結構在整體設計的過程中，將BIM技術應用在其中，可以對梁柱的連接方式進行明確。構建更加科學化的數據庫，可以對其中的內容進行模擬，有效保證結構設計方案的準確性和科學性。

3.2.2結構性能設計

建筑結構設計工作的整體開展的過程中，需要對整體的建筑框架進行明確，了解建筑工程的各方面性能，比如說保溫性和抗震性。建筑結構設計通過應用BIM技術，可以進一步了解建筑工程的性質和相關材料的等級，對建筑工程涉及的內容進行全面的了解。通過BIM軟件可以對建筑的各方面性能進行全面的分析，找出設計方案當中存在的問題，及時對問題進行解決，有效提高建筑結構設計方案的質量。

3.2.3關聯性結構分析

建筑結構在整體設計的過程中，要注重每一個項目之間的關聯性，通過應用BIM技術，可以對建筑結構進行仿真模擬，以便于了解施工環節的相關聯系。建筑工程在整體設計的過程中，需要明確洞口和墻體的位置、明確洞口和墻體之間的關系。

3.3最終設計

建筑結構在整體設計的過程中，需要對每一個環節進行審核與檢查，以便于及時找到設計方案中存在的不合理的位置，及時對問題進行整改。BIM技術在整體應用的過程中，應對各種參數進行整合，最終形成數據庫。BIM技術在具體應用的過程中，應站在系統性的角度，針對一些比較隱蔽的項目進行綜合性的分析，有效保證施工質量。

結語：BIM技術的應用能夠促進傳統的平面圖紙的繪制與修改，使其具有更強大的可視性，為以后的建筑結構設計提供更多的參考依據，它能夠對建筑工程的質量和進度進行有效的控制與管理。BIM技術的應用可以對建筑結構的設計進行全面的數據分析，并且在建筑施工過程中的各個方面都有很好的監控作用，同時還能為建筑的設計提供更多的參考依據，從而提高了工作的效率和效果。

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