探析建筑結構設計中BIM技術的應用

【摘要】隨著科學技術不斷進步，在建筑行業發展中，技術應用的水平也在不斷提高。為了提高建筑工程質量，降低建筑成本，提高其經濟效益，技術的創新與應用越來越被重視起來。建筑結構的設計是建筑工程的關鍵部分，在結構設計中應用BIM技術，能夠有效提高建筑工程結構的合理性，提高設計的質量，從而更好地保證建筑工程的質量與安全，并且能夠準確預見建筑工程結構設計上的各種問題，這對于建筑行業更好的發展具有很大現實意義。本文主要對建筑結構設計中BIM技術的應用進行分析。

【關鍵詞】建筑結構設計；BIM技術；應用

近年來，建筑行業發展迅速，但是對其要求也越來越高，為滿足社會實際需要，在建筑工程發展中，越來越注重科學技術的投入，建筑行業的技術含量不斷增加，為保證建筑工程的安全與質量奠定了良好的基礎。建筑結構的設計是關系建筑質量的重要環節，隨著BIM技術的不斷完善，在建筑結構設計中的應用越來越廣泛，并且也取得了很大的成果。通過應用BIM技術，實現了建筑工程信息數據的共享，通過建立可視化模型，建筑結構設計人員能夠更好把握設計的重點和難點，分析設計中存在的各種問題，從而有針對性的進行設計的改進與完善，提高設計的合理性和科學性，進而促進建筑工程的安全發展。

1、BIM技術在建筑結構設計中的應用特征分析

1.1信息集成特征

BIM技術的信息集成主要有兩個方面：其一，設計信息的集成。其二，設計過程集成。[1]在建筑結構設計中，建立信息模型，并且在此模型中完成各種專業設計信息，這也是BIM技術信息集成的重要表現形式。在實際應用，所有的建筑設計人員在同一平臺上進行建筑結構的設計，通過平臺共享建筑信息數據資源，加強有效交流與溝通，對建筑結構設計過程集成進行優化，從而提高建筑結構設計的科學性。對于建筑信息模型來說，其核心內容就是通過計算機進行三維模型數據庫的建設，數據庫中涵蓋了建筑工程的各種信息，如：工程結構的尺寸、施工材料、建筑構件的性質等等，通過利用此數據庫，對多需要信息進行查詢，完成快速的分析，從而更好地進行建筑結構的設計。

1.2完成協同設計

在建筑結構設計中，通過應用BIM技術，能夠創建一個系統的設計平臺，使建筑工程的設計人員、施工人員等能夠在此平臺上進行及時、有效的溝通與交流，根據實際需要情況，反應各種相對性的信息，能夠對建筑結構設計問題進行全方位的探討，從而制定出妥善的改進方案。此外，利用BIM技術，還能夠對建筑工程的各部分構件進行自動檢測，技術反映出各個空間構件之間的影響，使建筑結構設計團隊的相關人員溝通效率提高，提高了設計的效率和質量。

1.3完成了工作傳遞

在建筑結構設計中，應用BIM技術，能夠對各種工作數據進行關聯，在實際設計工作中，往往需要對設計內容進行更改和修正，但是不需要自己對連接進行更改，也不需要自己處理圖紙，通過BIM技術，能夠自動使更改后的信息在受到影響的具體建筑構件中及時反應出來。此外，利用BIM技術，還能夠對建筑工程的施工情況進行模擬，相關工程設計師只需要通過此建筑模型就能完成對多個不同因素的具體分析，節省了設計的程序，提高了設計的效率。

2、建筑結構設計中BIM技術的具體應用

2.1創建建筑設計整體結構的模型

在建筑結構設計中，應用BIM技術，首先要從建筑的整體結構出發，創建一個完整的結構模型，把建筑結構中的各個要素。如：梁、板、柱等基本的建構件，進行細致的描述，對建筑的整體結構有一個系統性的把握與呈現。比如建筑工程的墻體結構，要對建筑實體進行準確定義，把建筑實體與具體的樓層實體有效關聯起來，最后對墻體結構進行準確定義，并且把墻體實體與樓層實體有效進行關聯。

2.2創建建筑工程的部分結構模型

在BIM模型創建中，包含了多種屬性。如工程力學、材料、成本等。其中IFC模型適用于使大部分模型構建的屬性。[2]以建筑墻體結構設計為例，分析IFC結構的創建，首先要明確定義建筑材料屬性。其次，通過材料層，把使用實體、材料集合實體和材料分層實體進行關聯。最后，把墻體材料與墻體實體進行關聯。

2.3合理創建關聯性結構模型

在建筑結構設計中，需要建筑工程能的各個結構進行分析，強調每個個體之間的關聯性，應用BIM技術，構建關聯性的結構模型。[3]對建筑結構之間的關系進行準確的反應。通常這種關聯性分為對稱性關聯和非對稱性關關聯。對于對稱性關聯來說，兩個實體之間是對等關系。對于非對稱性關聯來說，兩個實體之間時主從關系，通過對主體實體進行修改來改變主體實體，但是并不會對主體實體的本質進行改變。以墻體結構和洞口結構為實例分析：墻體實體為體，洞口實體對墻體實體存在一定的依附性，如果刪除墻體，洞口也會被刪除，但是如果吧洞口實體刪除，墻體實體不會改變，二者之間的關聯性清晰呈現給設計者。對于對稱性關聯來說。因為二者是對等關系，其中哪個實體發生改變，都會影響到另一個實體的變化，比如梁和柱，如果對梁實體進行調整和修改，柱實體必然也需要一定的修改，反之也是如此。

3、強化BIM技術在建筑結構設計中應用的具體策略

3.1提高項目樣板的完整性

項目樣板在建筑結構設計中是基礎，在BIM技術的應用中，注重項目樣板設置，并且提高其完整性，能夠有效簡化設計工作程序，提高設計效率與設計質量，同時能夠結合建筑工程的實際情況，提高設計的個性和標準性。

3.2保證建筑結構構件符合設計要求

在建筑結構設計中，涉及到的建筑構件較多，如梁、柱、板等，應用BIM技術，在對建筑結構構件進行設計時，要根據建筑工程具體合計形式，結合各個構件的具體性能，選擇合理的結構形式，提高構件設計的合理性，使其滿足工程機構設計的具體要求。有利于從整體上提高建筑結構設計質量。

結論：

綜上訴述，在建筑結構設計中，應用BIM技術，對設計質量與設計效率的提高具有重要作用。

參考文獻：

[1]李軾，王科亮，劉媛.探析建筑結構設計中BIM技術的應用[J].江西建材，2015，03：34.

[2]陳琦.探析建筑結構設計中BIM技術的應用[J].低碳世界，2016，06：122-123.

[3]張超.探析建筑結構設計中BIM技術的應用[J].建材與裝飾，2016，27：95-96.