建筑結構設計中BIM技術的應用

文/張瑤 長春黃金設計院有限公司 吉林長春 130012

結合實際情況可以了解到，在建筑工程項目中，建筑工程結構設計在其中占據非常重要的地位，主要是因為建筑結構設計方案與整個建筑工程項目安全性有著非常密切的聯系，保證建筑結構設計方案的合理性，可以在很大程度上提升建筑工程結構質量。因此，對于相關的建筑企業而言，需要加強對先進技術的合理應用，將BIM技術應用于建筑結構設計中，可以在最大程度上保證建筑結構設計的安全性與合理性，這對于提升建筑項目施工水平有著非常重要的意義。

1、BIM技術的概念分析

如今，在現代社會經濟不斷發展的背景下，建筑工程在規模上也發生了相應的改變，開始面向大規模以及高層化的方向不斷發展，同時，人們在日常生活中對于建筑功能需求也不只局限于整體性方面，而是提出了更加多元化的功能需求，針對這種現象，在建筑結構設計中，需要通過更多的方式來獲取更多的信息資源。而這些信息數據在建筑結構設計中起到了非常重要的基礎作用，如果能對這些數據資源進行充分利用，不但可以提升建筑工程施工效率，減少項目成本投入，同時還能在一定程度上提升建筑質量管理與安全管理水平。目前，在我國科學技術水平不斷提升的背景下，各種信息技術已經在建筑行業中實現了非常廣泛的應用，而建筑領域也開始通過信息技術去收集更多的數據資源，最終實現對項目成本的合理控制。BIM技術作為一種先進的信息技術，將其應用于建筑結構設計中，不但可以有效提升建筑結構設計水平，同時對于整個建筑企業發展也起到了非常重要的促進作用。BIM技術在實際的應用過程中，可以實現建筑結構設計由二維向三維的有效轉變，同時也開始加快建筑行業的信息改革，通過對數據信息的充分利用，可以構建出相應的數據模型，這樣就能加強設計、建造以及運營等方面的管理工作，從各個階段對項目成本進行合理控制，從而促進我國建筑行業在未來實現更加長遠的發展。

2、建筑結構設計中BIM技術的合理應用

2.1 建筑結構設計的可視化

結合實際情況進行分析，BIM技術是在三維模型技術基礎上逐漸形成的，在性質上屬于一種新型的信息技術，如今，已經在建筑領域中實現了非常廣泛的應用。BIM技術在應用過程中主要是可以構建出相應的三維模型，從而可以將真實的建筑信息數據體現出來。在以往的建筑結構設計中，通常都是采用CAD軟件進行繪圖，但是這種方法在使用過程中很難將信息全面的體現出來。而BIM技術可以根據建筑結構構建出相應的三維實體模型，這樣用戶就能以更加直觀的方式對建筑構件信息進行全面了解，對于整體布局進行全面掌握。另外，在一些大規模的建筑工程設計中，通過對BIM技術的合理應用，還能將整體結構以動態的形式展現出來，這樣用戶就能更加直接的對建筑結構參數進行觀測，同時也有助于設計人員選擇更加合適的設計方案，及時發現建筑結構設計中存在的質量問題，從而采取有效的措施進行解決，這對于提升建筑結構設計質量有著非常重要的作用。

2.2 BIM技術在建筑結構參數設計中的應用

通常情況下，在建筑結構信息模型中，會將所有的信息融入到數據庫當中，所以建筑結構設計參數之間都存在著非常密切的聯系，對于相關的設計人員，可以對數據庫中所涉及到的相關數據進行充分利用，在此基礎上完成對建筑結構模型的設計工作，并且在這種設計方法中不會對參數形成約束，這就可以保證BIM系統在建筑結構設計中可以及時完成對相關數據的更新工作。另外，將BIM技術應用于建筑結構設計中，最主要的優勢體現在可以保證設計信息傳輸的安全性與可靠性，從而促進建筑結構設計在未來可以面向數字化的方向不斷發展。

2.3 BIM技術在建筑結構性能分析中的應用

在建筑結構設計工作中，通常很難將建筑各個部分有效的綜合在一起，還需要采取一些專業的方法才能將建筑各部分之間進行有效結合，從而保證建筑結構的整體性，在一定程度上提升建筑結構的穩定性、安全性與牢固性能，保證在各項參數上可以達到國家相關標準要求。結合相關的分析結構可以了解到，以往的建筑結構分析方法通常需要較多的人力，同時還需要加大資金方面的投入，并且這種方法所取得的分析結果很難保證準確性，這就在很大程度上降低了建筑結構本身的穩定性。將BIM技術應用于建筑結構性能分析工作中，設計人員就可以通過計算機技術構建出相應的虛擬模型，然后將其中所涉及到的數據信息傳輸到軟件當中，通過這種方式可以促進分析工作的順利開展。另外，設計人員可以對最終的分析結果進行充分利用，在此基礎上對建筑結構設計方案中存在的問題進行有效調整，從而在最大程度上提升建筑結構設計質量。

2.4 BIM技術在建筑結構協同中的應用

對于相關的設計人員而言，通過對BIM技術的合理使用，可以實現對建筑工程數據的有效交流與共享，具體主要體現在了以下兩個方面：第一，通過建筑工程中間數據文件，可以完成不同設計軟件進行模型設計時所需要的相關數據信息；第二，可以保證BIM技術的價值作用可以實現充分發揮，設計人員應該根據實際情況構建出相應的中性數據庫，這樣就能將不同專業之間的數據進行有效連接，從而實現各個專業之間的有效結合，這樣設計人員就可以在同一個平臺中完成對大量數據的處理工作，從而有效提升信息系統的流暢性。由此可以看出，將BIM技術應用于建筑結構協同中，可以實現數據信息的有效共享，從而在一定程度上提升建筑結構設計質量。

2.5 BIM技術在鋼結構模型中的應用

在現有的建筑結構中，鋼結構已經成為一種大跨度的結構形式，并且已經受到了建筑領域的高度重視。但是，因為各方面因素的影響，所以鋼結構在應用過程中經常會遇到結構連接和加強布置等多方面的難題，主要是因為鋼結構在設計工作中需要完成梁柱連接、梁梁鉸接以及梁梁剛接等多種連接方式，這就要求設計人員在設計工作中對梁的高度進行全面了解，然后根據具體高度將各個連接件進行專項設計，同時完成相應的參數化過程。將BIM技術應用于鋼結構建模中，可以通過對參數共享的合理應用，加強螺栓數量與間距之間的控制工作，在這一過程中設計人員只需要對相關參數做出有效調整，就可以形成新的連接件，在加強件以及連接件的設計工作中，設計人員只需要將大樣繪制出來，在鋼結構施工中，技術人員只需要對相應位置進行分析，就可以對加強件以及連接件的位置進行明確，通過這種方式不但可以提升鋼結構設計質量，并且還能在很大程度上提升設計工作效率。

3、BIM技術在建筑結構設計中存在的難點

將BIM技術應用于建筑結構設計中，設計人員要將模型傳輸到分析軟件當中，通過情況下結構分析軟件采取相應的算法，可以將建筑結構信息數據有效體現出來，然后結合用戶要求形成動態化的結構模型。因此，對于相關的設計人員而言，要想實現對BIM技術的合理應用，在設計過程中一定要對模型空間的真實性進行充分考慮，同時針對BIM系統物理模型是否能形成施工圖紙等內容進行深入分析。在建筑結構設計工作中，安全性是需要設計人員重點關注的問題，但是因為經常是吼道施工材料、結構性能以及人員本身等因素的影響，所以很難保證建筑結構性能可以達到相應的規范要求，所以，設計人員在對BIM模型進行應用的過程中，還需要對影響參數進行充分考慮。另外，BIM技術實質上屬于物理模型、建筑結構分析模型與施工圖文檔的完全數據模型，因此，在實際的設計工作中，只有保證結構構件可以達到相應的標準要求，才能實現數據模型的有效連接。同樣，如果不能保證建筑結構構件設計達到相應的規范要求，那么很有可能會導致大量數據的丟失。因此，在建筑結構設計工作中，設計人員一定要對BIM技術應用中存在的問題進行深入分析，從而結合實際情況及時制定出有效的解決措施，最終實現各個模型之間的有效連接。

結語：

BIM技術作為一種先進的信息技術，如今已經在建筑結構設計中實現了非常廣泛的應用，通過對BIM技術的合理應用，不但可以提升建筑結構設計效率和質量，并且還能在很大程度上提升建筑工程整體安全性與可靠性。因此，對于相關的設計人員而言，一定要加強對BIM技術的研究工作，對結構設計中涉及到的相關參數進行深入分析，在最大程度上發揮出BIM技術的使用價值，從而促進建筑結構設計工作可以面向數字化的方向不斷發展。