BIM技術在高層建筑結構設計中的應用

趙汗青

摘要：在我國經(jīng)濟與科技飛速發(fā)展的情況下，我國建筑行業(yè)得到了蓬勃的發(fā)展，人們對于建筑質(zhì)量的要求也隨之增長，在新時期的建筑過程中，需要用到更先進科學的技術為建筑質(zhì)量提供有力保障。BIM技術在建筑結構設計中的應用，有效提高了建筑結構設計的水平和效果，它更加先進、更加效率的設計理念，也為建筑結構設計工作提供了新的設計思路，不僅有效提升了建筑前期設計的效率，對工程后期管理工作也提供了極大的便利。鑒于此，文章分析了BIM技術的特征及應用，并對其在建筑結構設計中的具體應用進行了研究，以供參考。

關鍵詞：BIM技術;特征分析;推廣策略

1、BIM技術的概念

BIM技術為建筑信息模型的簡稱，主要是一種以現(xiàn)代化信息技術為基礎的軟件工具，其具有大量功能，例如協(xié)調(diào)性、可出圖性等，在建筑結構設計工作中可以對建筑信息資源進行收集與處理，并利用計算機技術將設計圖紙轉變?yōu)槿S模型，對其進行參數(shù)設計。與此同時，BIM技術可以對建筑結構設計圖紙的可實施性進行檢查，也可以驗證建筑結構設計中漏洞存在的情況，還可以對數(shù)據(jù)進行實時的調(diào)整，確保減少建筑施工過程中發(fā)生反復施工與重復施工的情況，以推動后續(xù)建設項目的順利進行，減少建設項目成本。

2、BIM技術的特點

BIM技術具有協(xié)調(diào)性、模擬性、優(yōu)化性、可視化、可出圖性五個特點，在應用BIM技術過程中協(xié)調(diào)性是指，能夠?qū)δ軈f(xié)調(diào)性進行實現(xiàn)，有效避免一些不必要的沖突發(fā)生，從而減少對建筑整體功能的表述造成的影響。BIM技術主要是以現(xiàn)實為基礎，并構建相應模型的一種新型技術，建筑設計人員在應用BIM技術時，可以根據(jù)技術措施對建筑結構設計情況進行更加直觀地觀察與分析，同時可根據(jù)模擬實驗，模擬建筑施工過程中可能會發(fā)生的問題，并找出合理的解決策略。與此同時，BIM技術不僅能夠?qū)Y源數(shù)據(jù)進行優(yōu)化，也能夠使建筑結構實體的安全性與穩(wěn)定性得到大幅提升。現(xiàn)代建筑結構設計會對多個專業(yè)領域的內(nèi)容進行涉及，導致設計工作人員根本無法對進行各類影響因素全面的掌握，此時，通過對BIM技術的應用，能夠保障建筑結構設計的安全性，即有效減少各種危險因素對建筑物造成的危害。

3、BIM在高層建筑結構設計中的應用

3.1建筑結構性能分析中BIM技術的應用

在對建筑結構性能進行分析與改進時，可以利用特定的結構元件，而在應用BIM技術時，會嚴格要求建筑物的平面設計，不僅需要保證結構性能的有效性，同時需要做到隱式設計。在對建筑結構性能進行分析時，BIM技術可以將部分結構設計轉變?yōu)閿?shù)字模型，并驗證建筑結構設計的穩(wěn)定性，例如地下室的建筑結構性能設計，不僅需要考慮地下管道的布置，還需要考慮建筑材料的充分使用[7]。因此，在建筑設計人員進行建筑結構設計之前，通過BIM技術的相關參數(shù)，對模擬地下室環(huán)境進行設置，同時對設計路線進行自動規(guī)劃，能夠?qū)鹘y(tǒng)建筑結構設計的優(yōu)化過程進行縮減。如果在執(zhí)行項目的過程中出現(xiàn)比例問題或者質(zhì)量問題，BIM技術可以通過啟動緊急修復功能，并對需要修復的參數(shù)，以及修復之后的成果進行展示。

3.2圖紙設計中BIM技術的應用

BIM技術主要以3D圖形設計作為基礎，能夠更加全面的評價與分析三維數(shù)據(jù)建筑結構設計的影響，促使后續(xù)的數(shù)據(jù)調(diào)整可以更加順利的進行。如果需要改動傳統(tǒng)設計圖紙中的某一部分進行改動，首先需要對最初的建筑結構設計要求與整體的建筑結構性能進行考慮，然后再進行相應改動，但是，多次修改設計方案會對增加建設項目的成本，甚至會偏離建筑結構的設計要求。因而，在圖紙設計過程中，如果應用BIM技術，設計工作人員僅需要將相關參數(shù)錄入到系統(tǒng)中，以及確定建筑結構設計的目的，就可以對圖紙修改合理建議進行獲取。

3.3、BIM技術在實現(xiàn)結構設計可視化中的應用

BIM技術是一種基于現(xiàn)代化信息技術背景下建筑設計應用，依據(jù)自身信息化的程序設計在實踐應用過程中將建筑結構的構件通過三維模型的方式直觀的展示給用戶群體，從而有效提升建筑設計信息的傳遞質(zhì)量。在傳統(tǒng)的建筑結構設計過程中都是通過CAD軟件進行相關結構圖紙的繪制工作，這種工作模式下的建筑結構設計過程很難直觀的將建筑結構信息呈現(xiàn)出來，在一定程度上阻礙著用戶獲取信息的效率。而基于BIM技術應用下的建筑結構設計在初期階段就是通過建立三維實體結構模型進行設計，借助直觀的建筑結構呈現(xiàn)，可以幫助不同用戶從不同角度獲取建筑結構的相關信息，對建筑構件的基本信息和功能布局有一個全面的了解。在大型建筑結構的設計過程中，設計人員會通過動態(tài)演示的方式，幫助用戶直觀的對建筑結構各部位信息進行觀測，便于設計人員選擇出最佳設計方案，并及時的發(fā)現(xiàn)結構設計中存在的問題，從而不斷優(yōu)化和提升結構設計的科學性和合理性。

3.4、BIM技術在建筑結構參數(shù)設計中的應用

基于BIM技術應用下的建筑模型自身就是一個包含所有設計元素及信息的數(shù)據(jù)庫，依托先進的信息技術支撐，建筑結構的模型設計中各項數(shù)據(jù)參數(shù)都是緊密相連的，且具有自動關聯(lián)和修正的功能。在設計應用過程中，設計人員可以通過該數(shù)據(jù)庫中的信息資源實現(xiàn)對建筑工程結構模型的構建工作，同時在設計過程中對不同的參數(shù)進行相應的調(diào)整，從而確保BIM系統(tǒng)在建筑工程結構設計過程中可以及時的更新數(shù)據(jù)庫信息。BIM技術在建筑工程結構設計中的最突出優(yōu)勢在于其可以實現(xiàn)高質(zhì)量、高安全性和可靠性的設計信息錄入和輸出功能，科學化匹配對應的數(shù)據(jù)信息，這對于提高建筑結構設計的質(zhì)量有著重要的促進作用。

3.5、BIM技術在建筑構件設計中的應用

在建筑工程的結構設計過程中，樓梯、墻體以及柱子等部位都是結構設計的重要組成部分，在建筑結構的設計過程中需要相關設計人員對整體結構中的具體構件進行科學的設計。針對現(xiàn)澆混凝土的工程結構，在實際設計過程中需要設計人員對建筑工程中的管線走向以及建筑物的基本功能要求進行全面的考慮，科學預防各建筑結構之間的沖突問題;而在預制裝配式建筑設計過程中，設計人員還需要綜合考慮各預制部件之間的節(jié)點和連接關系。基于此，在設計環(huán)節(jié)工作人員可以利用BIM技術對其平面圖紙進行有效的轉換，能夠及時發(fā)現(xiàn)具體結構在整體設計中可能存在的問題，從而科學優(yōu)化設計工作，最終使建筑工程結構達到相關建筑標準設計要求。

結語

綜上所述，隨著我國經(jīng)濟社會的不斷發(fā)展，在建筑設計中應用先進技術的能力逐漸增強。把BIM技術引入建筑設計中，對于提升我國建筑工程設計水平、提高我國建筑工程的整體質(zhì)量都具有十分重要的現(xiàn)實意義。從我國目前的實際情況來看，BIM技術已經(jīng)具有了較為成熟的系統(tǒng)化環(huán)境，作為建筑工程設計師，應當充分把握建筑設計的相關要求，同時熟練掌握BIM相關技術規(guī)范，將兩者進行有機融合，建設高水平、高質(zhì)量的建筑工程。

參考文獻

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[3]毛國偉.BIM技術在建筑結構設計中的運用[J].工程建設與設計，2019（4）：7-8.

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