淺析BIM技術在建筑結構設計中的應用

李莉

摘 要：隨著現代經濟的高速發展，建筑業也迎來了極為高速的發展進程。現代建筑工程項目正越來越向著大規模、高層化以及超高層化方向發展，這樣的發展方向大大地增加了施工的技術難度，造成了實際的建筑結構較為復雜。面對這樣的趨勢，應用BIM技術使各方達到協同設計、施工一體化，能夠有效減少建筑設計周期、提高建筑設計效率與設計品質。本文根據筆者工作實踐，對BIM技術在建筑結構設計中的應用進行了分析和探討。

關鍵詞：BIM技術；建筑；結構；設計；應用

1 BIM技術概述

目前建筑工程的規模正在逐漸變大，大眾對建筑的功能需求也越來越多樣化，建筑體型也隨之變得更加復雜多樣，所以，建筑工程項目中包含的項目信息也越來越多。這些資源信息對建筑企業來說非常重要，要是對其進行充分利用，可以有效節省工程開支，縮短工期，同時對工程質量保證和消除安全隱患都能起到很大的作用。因此，在建筑工程項目中，信息技術的優勢越來越突出，并且取得了建筑行業對其的認可。但是如何將建筑工程項目當中的各類信息合理規劃應用，從而有效控制建設成本并計劃好工期，另外能及時發現設計過程當中的不合理之處，避免影響后期工程建設，這就變得非常重要了。因此，綜合看來，當代建筑企業必不可少的就是要綜合全面管理施工建設全過程的信息數據。建筑設計作為工程信息的開端，其始終處在核心位置，同時也是BIM技術的重點關注對象。在建筑設計領域，BIM是一項革命性技術正發揮出其顯著優勢。

2 BIM在建筑設計中的意義

2.1 提供了信息化功能

現如今，全球正處于信息化時代，信息技術已經融入到人們生活當中的各個領域，建筑工程行業也不例外。在信息技術當中，BIM屬于非常關鍵的一種技術，這種技術與傳統的三維模型相比，能夠使得數字信息言行一致，使得相關設計單位以及施工單位，都能夠實時獲得最新信息，同時還能夠將所有的信息進行永久保存。而在建筑設計過程中，應用BIM技術，若是需要進行修改則統計數據會發生變化，這樣一來能夠有效的節省時間，大大提升工作效率。

2.2 可以滿足建筑設計要求

如今，越來越多的建筑不再局限于傳統的房間形狀，異形建筑以其美觀、和諧、綠色而受到人們的歡迎。在BIM技術的應用中，標準化和模塊化的建設能夠滿足建筑設計的要求。在BIM應用中，一些異型建筑物也易于三維呈現。

3 建筑結構設計工作中BIM技術的應用

3.1 在建筑地點和結構分析中的應用

BIM技術在建筑特點上會根據地點和結構進行分析應用，一是在建筑地點上多與環境和自然條件有關系，為把BIM技術應用到建筑地點上就要根據地質條件、環境因素、自然因素等來進行建筑結構評估，通過數字化的圖像呈現出來，再根據其他有關技術對于整體的效果和條件進行模擬，看該方案對于其地點是否存在排異反應，這樣可以體現出建筑地點上的主要特點，同時也為保證建筑工程在施工地點的安全性考慮。二是對結構性能進行分析，BIM技術在結構上具有很大的優勢，可以全方位進行模擬，并且還可以根據模擬程度的不同進行方案分析，建立三維模型和數字化一體的模型，從而展現出建筑結構的具體情況，便于及時發現建筑結構設計中存在的缺點，并對此進行優化，保證建筑施工的質量和安全。最后，在建筑地點和結構分析上BIM技術起到了便捷、高效的工作特點。

3.2 在建筑結構建模中的應用

在進行建筑結構設計時，通過BIM技術的應用，打破了傳統CAD制圖的限制，使得建筑模型可以立體、全面的展現出來。以往的CAD建模，僅僅能夠進行二維平面制圖，無法構建三維實體模型。但是BIM技術的使用能夠構建三維實體模型，使得模型全方位呈現給施工人員。BIM技術在建筑結構設計當中的應用，可以對建筑結構進行可視化，不僅如此，BIM技術還能夠及時發現建筑結構設計當中存在的問題和不足，并提出針對性的解決方案，從而提升建筑結構設計質量。

3.3 鋼結構建筑中BIM技術的應用

目前我國大跨度建筑物的建設數量越來越多，鋼結構是主要的結構形式，但是大跨度鋼結構建筑的結構連接、加強件布置難度較大，并且進行結構設計工作時對梁柱連接、梁梁鉸接、梁梁剛接等連接形式需要通過參數化技術來進行各個連接件的專項設計。BIM建筑技術的應用能夠在建筑結構設計工作中實現參數共享，結構設計人員通過BIM技術的應用能夠控制鋼結構螺栓的數量，規格，結構設計人員在進行鋼結構設計時，僅需進行參數調節便能夠更改、調節連接件，此時建筑設計人員只需要畫出大樣即可，鋼結構施工技術人員只需要參考相應位置設計，以此就能夠進行加強件形式和位置的確定，能夠促進鋼結構設計的質量和施工效率的提高。在鋼結構建筑結構設計過程中，對于材料和結構在應力、結構分析等各方面的計算是非常復雜和繁瑣的，所以傳統的計算方式很難完成這種程序計算，并且極易造成結果設計中存在各種各樣的問題。而應用BIM技術，其強大的數據處理中心，使得這種復雜的計算變得極為簡單。而在比較復雜的加強構件布置和使用問題上，只要設計者將相關的參數植入BIM模型系統中，通過BIM數據處理中心的數據計算和性能分析，BIM模型系統就能夠快速完成有關加強構件的結構、布置位置以及連接方式等相關數據輸出，能夠有效的預防鋼結構建筑在設計上存在薄弱環節。因此BIM技術在鋼結構建筑設計中的廣泛應用，不但可以解決計算上存在的難題，而且在結構設計的合理性，科學性，牢固性等方面都有著極大的幫助。對于保障和提高鋼結構建筑設計水平和建筑整體質量有著極高的重要性。

3.4 BIM技術的應用，使得多專業設計單元協同工作更加簡捷

在建筑結構設計中，通過BIM技術的數據處理中心，可以將各設計單元設計方案以及工程的相關信息實時實現共享。各設計單位可以通過BIM技術平臺進行深入的交流與溝通，使得每個設計單元的結構設計，在保證原有結構特點和性能的前提下，最大可能的滿足其它設計單元設計和施工需要。通過BIM技術的數據處理和信息分享，能夠將建筑工程中所涉及的各單元設計方案及施工作業有機的結合起來，通過采用相同的數據平臺對各單元的數據和信息進行規范處理，在實現結構設計的數據暢通和設計信息共享的同時，避免了因為數據傳遞錯誤或參數性錯誤，而使建筑結構在設計上就存在缺陷，這對于保障建筑結構設計的質量，起到了至關重要的作用。

4 結語

綜上所述，建筑工程設計過程中應用BIM技術具有重大意義，業主可以在施工前對于建筑工程的整體進行掌控，設計人員對結構進行分析使用以及施工單位當作設計圖紙使用，一般相關人員可以結合具體情況，將此技術的優勢以及特點得到充分發揮。使此技術能夠最大限度地發揮技術的優勢和促進建筑工程的發展。通過本文的分析，在工程準備階段的應用、在圖紙設計中的應用、在預制構件安裝和鋼結構建模以及在施工中都得到廣泛的應用，并將其優勢得到最大可能的發揮。隨著我國建筑工程的規模擴大化，未來將會面臨更大的挑戰，對此就要借助先進的科學技術提高建設水平以及施工質量，BIM技術就因為具有的眾多優勢在未來的發展前景中具有非常廣泛的應用價值。

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