建筑結構設計中BIM技術的應用研究

1 朱麗江 2 蘇丹丹

(1.身份證號碼：1528271990****3922；2.身份證號碼：4114211987****7640）

引言

就現階段的建筑結構設計而言，雖然已經有了很大的發展與進步，但隨著我國建筑業的迅猛發展，一些潛在的諸如設計效率不高、深度不夠、工程造價過高、復雜建筑各專業配合難協調等問題也逐漸暴露出來。因此，現階段的建筑結構設計者應緊追時代發展的需求，在鉆研技術規范的同時，將工作重點放在提高設計能力水平上來，這使得BIM技術在當今建筑結構設計中應用頻率顯著提升。通過對BIM技術特征及應用進行詳細的分析，為設計及施工技術人員提供1種發展進步的工作模式。

一、BIM技術的主要應用特點

（一）信息化特征

BIM技術是現代信息技術的代表，集成了現代信息技術的強大功能，可以對海量數據信息進行分類儲存和分析管理，建構科學的信息模型。建筑信息模型為后期項目建設奠定了基礎，設計人員需要對建筑模型進行優化，確保各項參數的準確性。BIM技術構建了信息平臺，設計人員可以登錄信息平臺，對建筑結構進行不斷優化，實現建筑設計的一體化。信息建模型以數據庫作為基礎，記載了建筑結構信息、施工材料信息、建筑構件信息等。設計人員可以通過查詢功能快速檢索數據，加快建筑結構設計的速度。

（二）協同性特征

BIM技術具有突出的實用價值，其為設計人員、業主和施工方提供了互動溝通的平臺，主體可以通過登錄平臺來傳達主體需求，實現單位之間的信息連接。設計人員在完成工作后，需要將模型信息發送給業主，在業主認可的前提下指導施工方工作。BIM技術可以對建筑結構要素、建筑構件要素等進行檢測，分析構件之間的影響要素，并提出削弱外部影響的策略。通過BIM技術，建筑設計質量將明顯提升，建筑工程項目可以滿足多方主體的需要。

（三）高效性特征

建筑設計過程中互產生大量數據，如何對數據進行分類管理，成為設計者關注的重點問題，BIM技術解決了設計人員的困擾，可以將數據儲存到適當位置。當建筑結構設計中的數據發生變更時，BIM系統將根據變化數據調整建筑工程模型，對相關信息進行快速修改。BIM技術還可以實現模擬施工的目標，對建筑場景進行還原。在BIM技術的作用下，建筑結構設計將更加高效。

二、建筑結構設計工作中BIM技術的應用

（一）提高結構設計的直觀性

BIM技術的基礎是三維模型技術，是在現代建筑設計領域中的新型技術之一，用戶能夠通過建立的三維模型來更真實地觀察建筑，眾所周知，AutodeskCAD是傳統結構設計工作中常用的建筑結構設計軟件進行繪圖，CAD能夠向用戶展示每個建筑結構的詳細信息，BIM技術應用在建筑結構設計工作中的效果則是向用戶展示形象的三維立體模型，不管專業、非專業的人員都能夠通過BIM模型來更為直觀地認識、了解整個建筑結構的構建信息、功能布局。我國目前的大多數大型通常都是通過BIM技術來動態模擬演示建筑的整體結構，幫助建筑結構設計人員更為深刻、直觀地觀察、了解建筑結構的各項參數，進而確定最佳建筑設計方案，此外建筑結構設計人員通過對BIM建筑模型的分析能夠發現建筑結構設計方案存在的缺陷，尋找解決措施提高建筑結構設計的質量。

（二）建筑結構參數設計中BIM技術的應用

BIM建筑結構設計模型當中都會形成自己的數據庫，該數據庫包含了所有的設計信息，并且BIM建筑模型中的各個建筑結構設計參數都是相互關聯的、相互聯系的，各個專業的人員通對模型的修改都能夠在其他專業中的模型進行分析，建筑結構設計人員能夠通過模型中數據庫數據信息的利用來構建整體建筑結構形體，在結構設計工作中為了保證能夠及時更新BIM建筑模型中的數據庫，需要對模型中的參數賦予約束。BIM技術的最大應用特點就是能夠提高建筑結構設計信息輸出的質量、可靠性，還能夠促進建筑結構設計的數字化發展。

（三）鋼結構建筑中BIM技術的應用

目前我國的鋼結構建筑建設數量越來越多。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需要對梁柱連接、梁梁鉸接、梁梁剛接等連接形式進行設計，在進行設計工作時通常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和簡潔，設計人員在進行鋼結構設計時，需要進行參數調節便能夠更改、調節連接件，此時建筑結構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。

（四）設計模型和BIM模型的轉換

設計單位在進行BIM模型的構建時應該將各個專業的設計人員聯系到一起，以便在構建模型時能夠及時處理遇到的問題，在設計過程中應用BIM技術能夠將圖紙中的內容進行總結和修改，通過BIM技術的應用能夠將二位的圖紙變得更加形象立體，讓大家通過三維的視角來表現設計的結果，進行設計圖紙的移交工作時，設計人員最好附帶模型，并且向交接人員說明模型的使用規則和使用說明，便于移交。

（五）計算結構模型的分析

BIM模型包含了力學性能、材料、成本、幾何信息等多種信息，根據軟件建造的模型的種類不同對建立的結構進行調整，將調整后的BIM模型導入到結構分析軟件，在結構分析軟件當中也能夠對模型進行調整，調整后的模型還可以轉換為BIM模型，這種模型的優勢有兩個方面：首先需要對結構模型的數據保持客觀性，其二，需要保證模型計算分析時具有較大的精確性；第三，需要對結構模型進行分析、細化，體現出模型的細致性。BIM技術在項目管理當中也有所應用，能夠通過BIM技術的應用能夠設備、構建之間的關系進行管理、并且能夠可靠地分析現場條件。

結語

總而言之，BIM技術在建筑結構設計中的應用不僅能夠有效提升工作效率與設計質量，更能從根本上保障建筑結構的施工質量和安全，科學合理地安排工期、配置工程經費，推動建筑企業實現經濟利益最大化的發展目標。