建筑結構設計中BIM技術的應用分析

張濤 張小娟

摘? ? 要：現代社會對建筑工程提出了新的要求，為了應對當今社會新的挑戰，建筑工程企業不斷尋找新的工程施工技術，滿足社會對建筑工程的要求。工程規模的壯大，施工工程的BIM技術應運而生，在建筑工程項目結構設計中具有較高的價值，為建筑工程企業帶來可觀的經濟效益。BIM技術作為信息化技術的一個分支，在工程的網絡協同工作發揮了巨大的作用，本文首先介紹了BIM技術的特征，并重點分析了BIM技術在建筑工程結構設計中的應用。

關鍵詞：BIM技術;建筑工程;結構設計

1? BIM技術概述

BIM技術是在網絡技術和信息化技術集成下產生的，具有鮮明的特征。對建筑工程的精細化設計有著現實的推動意義，并在工程的成本控制中發揮了重要的作用。BIM技術在我國的各個領域有著重要的地位，并拓展在各行各業，并在不同的專業和不同領域得到了延伸和發展。BIM技術運用在建筑工程的結構設計上，對結構設計的準確性和科學性的促進較大，實現了建筑工程的部門信息的共享，促進了建筑方和設計方的交流和溝通，有助于數據設計的信息傳遞。在建筑工程的結構的模擬和分析上，BIM提供的技術支撐有助于實現結構設計的可視化，在提供施工效率上發揮了積極意義。

2? BIM技術的特征

2.1? 信息集成化

BIM技術的鮮明特征就是信息集成化，對信息具有集中整合的特作用。建筑工程的結構設計過程中，需要集成設計信息和設計過程，達到建筑信息資源的集中化。在建筑工程的項目中，結構設計的信息模型最為重要，設計信息模型為建筑結構設計提供了可參考的集成信息，為建筑工程的專業化設計提供了有效的平臺，在建筑結構設計過程中更為科學和專業。在BIM技術下，建立完善的計算機三維模型，運用整個建筑信息模型的核心來融合建筑信息。此外，配套完善的建模系統，能夠將建筑結構的幾何參數、尺寸空間、施工材料等等信息囊括在數據庫中，這就節省了設計人員獲取信息的時間，彌補了傳統CAD技術的不足。

2.2? 協同設計

BIM技術為結構設計搭建了一個信息化的平臺，建設方、設計方、施工方三者在平臺內得到了良好的溝通和交流，并在平臺上迅速反饋三方的意見。此外，結合多方的意見，參考實際的施工環境，遵循建筑工程的結構設計的原則上，提高了建筑構件的自動檢測和設計方向的效率，減輕了設計人員的負擔。

2.3? 工作傳遞

BIM技術具有關聯性，這就為建筑結構的設計提供了工作傳遞的可能。建筑工程的結構設計涉及面廣，對各個設計項目具有牽連效應，關聯的工作數據功能能夠及時反饋被改變項目信息的內容，在結構設計中，當設計師單獨修改某項設計結構時，BIM技術能夠聯動修改關聯設計項目，并在平臺上自動反映修改的信息，對于受到修改影響的構件項目，系統自動做出提示反映。此外，BIM技術為結構設計提供了模擬可視化的功能，建筑設計師為應對不同的設計方案，參考構建的結構模型，提高了設計效率，為驗證設計師的設計思路提供了依據。

3? 建筑結構設計中BIM技術的應用分析

結合實踐來看，BIM技術目前在建筑結構設計中地應用主要集中在以下幾個方面。

3.1? 建筑結構和場地的分析

建筑工程結構的穩定性和安全性關系到了建筑工程的施工質量和建筑工程項目的成敗與否。這就要求重視建筑工程結構設計，建筑工程設計的合理性和科學性非常關鍵。利用BIM技術對建筑結構進行建模，在考慮材料因素、結構設計等因素以外，建筑結構的可靠程度還受到了建筑工程施工場地的影響，施工工程的外界環境、地質水文條件的影響。因此，為了提高建筑結構的穩定性和牢固性，就必須充分將外界客觀因素考慮到結構設計過程中來。運用BIM技術的分析功能，對施工項目的場地進行分析，從客觀環境的角度為建筑工程提供設計方向，規避外部環境對建筑結構穩定性威脅的風險，合理地規劃建筑結構的設計，為后期的建筑工程的施工提供了設計保障，為建筑結構的全面設計創造了有利的條件。

3.2? 可視化結構的設計應用

三維模型技術是BIM技術得以發展的技術基礎，BIM技術在傳統技術上延伸和發展，成為了一種運用價值高的新型技術，在建筑工程的結構設計上具有廣泛的運用價值。BIM技術運用在建筑工程的設計經歷了幾個階段，首先是利用三維實體模型，將建筑設計結構尺寸、相符度等參數反映在構建的模型上。能夠直觀地看到結構模型的空間效果，并為配套建筑構件設計提供了可視化的設計方案。此外，在結構設計的過程中，可視化的模型能夠直觀反映了設計漏洞和設計問題，縮短了解決漏洞問題的時間，為完善結構設計方案有著促進意義，進一步加深了設計深度和設計質量，有利于建筑工程結構設計的管控。

3.3? 方案階段的流程優化

建筑工程的結構設計對設計圖紙的要求不高，結構設計是建筑工程施工設計的輔助工作，主要是對施工設計的補充，大部分的結構設計的內容集中在剪力墻位置和大致柱網的確定上。由此看來，建筑工程結構化的方案設計階段對BIM模型的精確度并未有明確的要求，但在大型的建筑工程項目的結構設計則需要BIM模型發揮協同設計的功能。在規模較大的、跨度復雜的結構中，需要在系統內加入插件，將軟件內的結構設計模型導入到系統設計平臺，為建筑方提供可視的結構模型，制定可行的設計方案。接著，在設計系統內建立核心的結構模型，并能展示模型的平面視圖和立體視圖，將視圖之間和模型之間的關聯直觀地反映出來。另外，結構設計信息和實體模型的關聯是通過明細數據信息表來反映，當表中的荷載項目發生微調，調整數據會在系統內傳遞到整個模型，并直接在模型上做出了調整。這種修改命令的方式簡化了工作流程，實現了流程設計的優化。

3.4? BIM技術在鋼結構建模中的應用

大跨度的建筑工程的鋼結構設計更注重結構形式的設計，這就要求強化鋼結構各個參數的慣性，加強對鋼結構的布局。連接結構是鋼結構設計中的主要內容，對梁柱連接、部件連接等內容做出了專業化的設計。在連接設計中，對梁高度和參數化設計的配件做出了具體的數據分析，并共享了可控制螺栓的數量和間距等新配件的形式信息，這就加強了鋼結構設計細節，有助于設計師對細節設計的重視，在鋼結構的施工中能夠引用詳細信息，提高了大型建筑工程的結構設計質量。

4? 結束語

總而言之，BIM技術在建筑工程的結構設計中具有廣泛的應用價值，這就需要對BIM技術的應用進行分析，發揮BIM技術在建筑工程結構設計的經濟效益。為此，上文在充分結合筆者對相關文獻研究以及自己多年工作經驗情況下就建筑結構設計中BIM技術地應用展開探討，以供行業中其他人員工作開展提供一定參考。

參考文獻：

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