房屋建筑結構設計中BIM技術的應用

王耀銳

摘 要：建筑結構的穩定性是保證房屋建筑質量的重要前提。目前，由于科學技術的進步，BIM技術應用到很多的行業，特別是在房屋建筑結構設計中的應用，能夠有效的提高了設計的效率以及準確性。本文基于此，對BIM技術進行概述，并在建筑結構設計中的應用進行了相關的分析，并列舉了實際的案例，希望在優化建筑結構式設計與提高設計應用水平方面提供一定的參考。

關鍵詞：BIM技術 建筑結構設計 應用

前言

BIM技術的出現對于我國建筑工程項目建設而言尤為重要，不僅節約了建設成本，而且還提高了建設質量。全面利用BIM技術可以充分實現信息存儲的完整性，進而實現對建筑工程項目的創新建設。尤其是近些年BIM技術的不斷完善，在很大程度上滿足了人們的需求。

1、BIM技術概述

現代社會的建筑結構設計工程項目正在朝著大規模、高層化甚至超高層化的方向發展，建筑結構的高度復雜化使得其不斷地趨向多樣化，也正是因為存在這樣的原因，所以通過各種各樣的渠道來獲取大規模的信息對建筑結構設計而言必不可少。在建筑工程領域，現代信息技術開始逐漸被廣泛應用，究其原因，不過是在建筑產品生產中加以利用該類數據信息，不僅有效縮短建筑企業的施工工期，提高施工效率，降低企業的成本投入，還能提高建筑企業在生產過程中的質量管理工作水平及提高安全管理工作的實施效率。BIM技術的出現及實際應用使得建筑設計結構圖像由二維轉變成三維，推動了整個建筑行業的快速發展、進步以及健康成長。基于在現今信息技術成果的幫助下，整個建筑行業開始謀求能達成迅速處理各類相關信息的目標，并且希望可以通過進一步控制成本投入與安排合理化工期的方式來增加企業利潤。由于BIM技術可以創建數字模型，因此這樣就可以設計、建造建筑工程結構，并且在實際生產中的各個階段幫助建筑企業有效降低經營成本，有利于實現可持續發展的戰略目標。

2、BIM技術對工程設計的影響及必要性

通過以上描述，可以獲知，整個BIM技術的核心是一項數據建模技術，主要是應用計算機系統中的三維模型，將整個建筑工程中的數據信息建立成一個三維可視的模型，這個模型的本質是一個數據庫系統，所構建的這個數據庫并不是一成不變的，而是在整個項目施工過程中可以實現動態調整的，根據具體的施工狀況對整個數據模型進行數據的補充、調整、刪減等，并且管理階層能夠通過所構建的數據模型隨時監督建筑工程的施工進度。因此，BIM技術應用到建筑工程設計中，是很有必要的。這項技術不僅能夠實現工程管理的可視化，從而提高施工過程中決策的進度和決策的質量，縮短了建筑工程周期，有效地降低了施工項目所耗費的成本，更重要的是保證了工程的質量。

3、BIM技術在建筑結構設計中的具體應用

3.1 BIM技術在建筑結構和場地分析中的應用

建筑結構設計的合理性不僅表現在建筑工程本身，還與建筑所在的場地存在著密切的聯系。通常情況下，建筑工程所在場地的地質環境和水文狀況會對建筑結構的設計造成較大程度的影響，尤其針對復雜地形，相應的場地分析與空間規劃顯得極為重要，所以通過BIM技術與地理信息系統的結合，可以對建筑工程所在場地進行全面的模擬，在模擬的環境中建造建筑模型，這樣就可以更加清楚的對建筑與建筑所在場地進行全方位的分析，并通過相應的模型建立事先規劃可視度分析、室內視野分析以及周圍道路可視分析等；并選出最佳的建筑建設地點，使得建筑結構以及所在場地兩者之間達到最佳適應性，從而確保建筑結構設計的合理性與科學性。

3.2 BIM技術在建筑結構參數設計的應用

建筑場地設計好之后，需要對整個建筑結構的參數進行仔細處理和分析。通常情況下，由于整個建筑工程中的相關數據和參數都是相互關聯，環環相扣的，因此整個建筑結構的參數和數據都需要整合到同一個數據庫中。BIM技術作為計算機信息技術發展的一個應用，自然具有計算機處理和存儲數據信息的強大功能，它通過一定的收集和處理軟件，能夠準確地將整個建筑工程所需的數據和信息收集并按照一定的次序合理地存儲，提高了工作效率，加快了建筑設計的進程。而建筑工程設計師可以隨時通過計算機對各項工程數據進行查看和調整。

3.3 BIM技術在鋼結構建模中的應用

當前鋼結構發展已然成為了大跨度建筑物的核心結構形式，在其構建模型時是需要面對諸多難點的，因為在設計鋼結構時需要涉及梁梁剛接、梁柱連接等多種連接方式，因此在實際設計中需要依據梁柱的實際高度，來對各個連接件進行設計，同時將其參數化。BIM系統在實際應用中可以通過參數共享的方式，來對螺栓的間距與數量進行控制，只需要設計人員對參數進行適當調節，便可以形成一些新的連接件，通過事先的勘察與構建，來對其加強件與連接件的位置進行確定，從而提高建筑結構的設計效率與質量。

4、BIM技術在建筑結構設計中的難點

BIM系統被廣泛運用于建筑結構設計工作中，在工作時BIM系統會將模型發送到能反饋出建筑結構設計信息的分析軟件中，在此之后結構分析軟件可以根據不同的用戶指令來形成各種動態施工圖。建筑結構設計人員在使用BIM技術時通常要面對各項復雜參數，這是由于建筑施工材料自身力學特征、荷載組合以及單元截面特性等多種因素會對建筑結構性能產生不良影響。除此之外，BIM技術的物理模型、建筑結構分析模型以及施工設計圖文檔之間要實現相互的雙向無縫連接就必須采用完全符合施工設計標準的建筑結構構件，若設計出來的建筑結構構件沒有達到相關規范的要求則會導致BIM系統在運行過程中丟失大量重要數據。因此，為了能實現物理模型、結構分析模型以及施工設計圖文檔之間的相互的雙向無縫連接，建筑結構設計人員在現代建筑結構設計中就必須高度關注這一問題，并且謀求解決此類問題的辦法。

總結

當今社會，效率是一切事物發展的首要條件，只有在充分保證效率的前提下，各項事業才能有發展進步的可能。而信息技術作為現代社會的先進生產力，是提高社會活動生產效率的良好工具。因此，作為計算機技術的一項創新，BIM技術的出現和發展是符合歷史發展趨勢的，同時，這項技術的出現，也標志著我國信息技術在建筑業應用上的一個創新的階段。作為一種新的信息技術的理念，是建筑行業中又興起的一項創新性技術，它勢必會成為建筑行業快速發展的強大推動力和最新平臺。這項技術能夠充分地實現信息之間的溝通和共享，傳遞信息具有即時性，因此對于各項決策具有重要意義，并且符合現代化信息社會產業的發展。因此，進一步深入探索和研究BIM技術，對于實現建筑行業高效地運轉具有重要意義，并且能夠推動國民經濟又好又快發展。

參考文獻

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