基于BIM的建筑結構設計方法研究

支源

摘要：現代化信息技術的發展，對各個領域、各個行業發展都起到了一定的促進作用。在建筑行業當中，BIM技術的科學引入可以顯著提升建筑工程結構設計質量與設計水平，使其可以滿足現代人的各種需求，同時也使得建筑工程的各項功能可以得到有效發揮。在結構設計環節，相關人員應當對BIM技術有清晰合理的認識，并且將其科學引入到建筑結構設計工作當中，促進建筑工程結構設計工作順利開展，在為施工單位贏得良好的經濟收益與社會收益同時，也為業主用戶帶來良好的居住體驗。

關鍵詞：BIM;建筑結構設計;方法

引言

節能、環保作為當前生態建設的關鍵理念，對綠色建筑設計有著指導性意義。面向建筑智能化建造設計，需采用BIM技術來達成設計需求。從目前揭示的文獻資料顯示，BIM技術的應用有助于降低智能建筑設計中能源、材料以及水等關鍵資源的浪費，以此提升整體建筑的環保和節約的特性。在BIM技術支持下可以有效降低建筑在建設和運維中的內耗，提升資源配置效率和資源利用利率，并在一定程度上為實現建筑智能化建設局面優化和業務發展。

1 BIM技術的功能及優勢

1.1 BIM技術優勢

1）能將建筑結構設計數據通過網絡等載體進行共享共用，實現信息超速，確保設計人員能第一時間得到有用信息。

2）可以通過數據分析建筑工程存在安全隱患和安全漏洞，減少后期事故發生的概率。與傳統建筑結構設計工藝和技術相比，BIM技術不僅能夠有效提高建筑設計的專業水平，彰顯建筑特色，而且能合理控制建筑施工的成本，真正實現建筑工程的利益最大化。

1.2 BIM技術功能

1.2.1信息共享功能

在結構設計工作完成后，BIM模型可以做到直接讀取結構設計當中的各類信息，同時將此類信息進行整合，在進行三維模型結構設計環節，相關人員應當保證分析模型與當下狀態保持一致。數據是整個信息模型的建立基礎，在數據讀取、信息讀取環節，可以通過轉變數據文件方式，使其滿足自身結構需求，從而在設計環節實現信息共建、數據共享，顯著提升資源調配能力、資源應用能力，在信息集成環節BIM技術使用信息化技術與數字化技術實現資源共享，相較于傳統施工圖紙與施工文件，BIM技術的信息共享功能使整體的信息傳輸效率顯著提升，為結構設計工作順利開展提供助力。

1.2.2協調性功能

BIM技術構建而成的工程設計平臺屬于獨立平臺，可以使業主群體、設計單位與施工單位在平臺當中展開有效溝通、有效交流，結合反饋信息來進行重要信息提取，應用BIM技術可以將各個領域的設計原則作為設計依據，從而檢測到各類建筑構件之間的契合程度，可以顯著提升設計團隊與各個部門的溝通效率，提升建筑工程整體協調性，從而顯著減少設計所需時間。

2基于BIM的建筑結構設計方法

2.1圖紙設計

全面評價和分析結構數據的合理性。在建筑項目的圖紙設計階段，BIM技術可以構建3D圖形，并以此為基礎更加全面地評價和分析相關數據，為后期工作的便利性奠定基礎。在傳統的設計過程中，如果需要對設計圖紙的某一部分實施改動，則需要對最初的結構設計及結構性能進行綜合考慮，再確定具體的改動措施，而多次修改的設計方案會在一定程度上增加項目的運營成本，有時甚至會偏離設計要求。在建筑項目的圖紙設計過程中應用BIM技術，可將重要的參數錄入整體系統中，并及時確定建筑結構設計目的，以得到合理的修改建議。例如在某海島旅游綜合項目中，會所單體位于該海島的第一高地南坡，享有全島最為廣闊的景觀面。屋頂進入層被處理為一個反射天光云影的水池，與山色融為一體，該項目總建筑面積約2800m2，地上沿坡地2層，局部地下1層，建筑高度為10.20m，抗震設防烈度為6度，采用框架結構。該會所單體順應山勢布置，嵌于山坡之中，外形為曲面，雖然體量不大，但內部空間較為復雜，對結構梁柱的布置要求較高，在施工圖設計階段，可以采用Revit軟件進行結構模型的復核，對影響內部空間使用和影響觀感的梁柱進行調整，為項目準確實施提供保障。

2.2深度剖析建筑結構情況

在建筑結構設計環節引入BIM技術，設計人員應當深入施工現場展開實地調研，全面掌握現場的各種信息，針對性地開展結構設計工作。結構設計是整個建筑工程質量的重要保障，設計人員需要對施工現場的環境展開科學分析、綜合判定，才可以針對性地開展工程設計，BIM在結構分析與現場分析環節有著一定的優勢，可以建立地理信息系統與BIM系統聯系，清晰還原現場的具體施工情況，使得建筑模型與施工現場情況高度吻合，擁有一定的科學性與有效性。在結構設計環節，設計人員應當科學利用BIM模型當中的各種數據，提升施工現場與工程模型的適配程度。

2.3參數設計

將BIM技術應用于建筑結構設計中，最核心的部分就是數據模型的建立，其不僅是簡單地分析和修改參數，而是需要對相關參數進行準確的設定，從而展示出整體建筑在結構設計方面的幾何造型及具體的建造屬性，同時展現出整個建筑結構設計中所有相關的建筑參數。在建筑結構設計的過程中，需對相關組件系統進行組裝。

2.4利用BIM進行模型維護

模型維護技術實質上是利用BIM技術對建筑項目整體工程進行模型建立，總體工作是指利用BIM技術平臺，將建筑工程所涉及到的全部信息，以數據化的形式進行收集匯總，然后通過數據分析，找出存在的錯誤和不足消除信息孤島;待上述工作都已完成后，再結合三維模型對全部信息進行整理。搜素功能可以有效提高建筑工作的效率，為建筑結構設計提供有力保障。然而，需要注意的是，在應用此技術時，由于單個BIM技術功能存在的短板不能完全滿足工程結構設計整體需求，因此還需要采用多方法多技術合一的方法。目前，采用較多的方式為“分布式”，即根據工程的具體情況，或是不同階段所需要的技術支撐，設計不同的BIM應用技術階段。

結語

BIM技術在現代建筑結構設計中的應用，是新時期建筑產業規模化發展的必然要求。基于BIM技術可以對不同混凝土結構的受力情況、空間布局效果等進行仿真，從而有效減少了因設計失誤導致的返工、安全等各種問題。

參考文獻：

[1]戴維.BIM技術在建筑結構設計中的應用探究[J].居舍，2021，41（10）：74-75.