建筑結構設計中BIM 技術的應用

李炆科

（山東現代學院，山東 濟南 250104）

BIM 技術是基于計算機軟件技術所開發的建筑模型技術，為推動建筑事業發展提供了巨大驅動力。在建筑領域當中，BIM 技術作為“新寵兒”，特別是在綜合商場、高層建筑中的應用十分廣泛，能保證建筑工程結構設計質量。在市場經濟體制下，建筑企業之間的競爭也愈加激烈，工程設計水平直接決定了建筑工程質量。當代建筑對工程結構協調度、精度要求非常高。而BIM 技術作為一種動態建筑模型軟件，具備十分強大的處理功能，為建筑結構設計提供技術支持，讓每個建筑結構有效銜接，保障建筑工程的設計質量，這樣才能夠充分發揮建筑工程的效益。

1 應用BIM 技術的設計流程

1.1 構建整體結構模型

要構建一個完整、合理的整體結構模型，在建筑設計過程中，需要BIM 技術的應用。通過模型精確地描述梁體、柱體、樓梯等結構信息，為后續施工建設提供重要的信息支撐。以墻體結構構件為例，分析墻體整個結構模型的構建，主要包括以下幾個方面：1） 定義建筑的實體，了解和掌握具體情況；2） 對實體進行信息關聯和集合，將模型的樓層實體和建筑實體進行實際關聯；3） 定義墻體，完成結構模型的建立。另外，還要對建筑空間結構進行利用和管理，從而達到樓層與墻體二者實體關聯的目的。

1.2 構建部分結構模型

在BIM 部分結構模型構建中，涉及的內容和屬性較多，包括工程成本、材料、建造尺寸等信息。目前，BIM 模型能夠滿足各種構件屬性的實現。同樣以墻體為例實現墻體的關聯關系定義。通常情況下，BIM 模型中構件包括多層材料。其中墻體是建筑的一種重要構件，其構成也相對比較復雜，主要包括結構層、隔熱層、墻面磚和外墻面磚等[1]。為了對其進行有效關聯，需要做好以下幾方面工作：1） 對材料的屬性進行定義，熟悉并掌握材料的性質；2） 對集合實體、分層實體和使用實體進行分別定義；3） 結合材料關聯實體，實現墻體與墻體材料的關聯。

1.3 構建關聯性結構模型

除了上述模型的構建，設計人員在設計過程中還要對個體間存在的關聯性進行考慮。BIM 模型構建能夠很好地實現結構的關聯性，并且能夠更加準確、更加直觀地反映信息的關聯性。如非對稱性關聯，是指2 個實體之間存在的一種關系，即主從關系。該關系是指如果修改主實體，實體也會發生改變，但是不會對主實體造成任何影響，以墻體和洞口來說，墻體是主實體，洞口是主體，而洞口和墻體的關系為：洞口依存于墻體，若刪除墻體，則會將洞口一起拆除，但如果要求為拆除洞口，則不需要將墻體刪除，對二者的關系來說，影響是對關聯關系的切斷。對上述過程分析得知，將洞口與墻體進行關聯，可以建立二者之間的實體關聯。除了非對稱關聯，還有一種關聯為對稱性關聯，是與非對稱性相對得到的2 個實體之間有著對等的關系，即一個實體發生改變，另一個實體也會隨之發生變化。

2 在建筑結構設計中BIM 的具體應用

2.1 三維設計

將BIM 技術應用到建筑結構設計中，能夠集成建筑信息而自動生成建筑模型，且以三維立體的效果展現出來。在此基礎上，設計人員根據建筑物的實際施工需求合理調整各種設計參數，從而滿足工程施工的標準要求。就調整設計參數而言，只需要設計人員在BIM 軟件中進行設計參數的調整，BIM 技術在計算機中會自動更新建筑模型，以達到新要求的標準[2]。同時會再次呈現新的立體的三維建筑結構效果，以供設計人員進行進一步研究和分析。因此，BIM 技術具有協同設計的功能，幫助設計人員完成設計的同時，還能查找出設計中存在的不足并及時修正。

2.2 參數設計

針對建筑結構設計，設計人員可以通過BIM 的設計參數數據庫完成建筑工程模型的構建，同時可以通過輸入修改數據的模式，達到重建模型的目的。為了保障建筑結構設計的良好效果，需要及時對BIM 軟件進行優化與更新。需要注意的是，在具體的建筑結構設計過程中，要對一些參數進行合理限制，進而保障設計結果的科學性。另外，將BIM 技術應用到建設設計中，能夠集成和整合一些較為零散的數據信息，通過構建直觀的三維立體效果進行展示，進一步提高建筑結構設計的可行性并提升設計質量[3]。

2.3 結構性能分析

在實際的建筑結構設計中，要求設計人員能夠充分考慮影響建筑結構的各類因素，如建筑的抗震穩定性、持久性等。就建筑結構性能的分析工作來說，傳統的工作方法不僅會耗費大量的人力和時間，而且存在一些問題，例如，不能充分分析結果的準確性，進而無法達到建筑工程施工的要求標準。然而BIM 技術可以很好地解決上述問題，保障建筑結構性能的準確性分析，同時提高工作效率，將結構性能的參數導入模型中還能獲得良好的識別效果，并發現設計方案中的問題且進行改正，從而有效控制工程的整體質量?，F階段，建筑行業發展迅速，其中，綠色建筑的建設關注度越來越高，對建筑行業提出了更高的環保節能要求。為了實現環保節能的目標，需要在建筑設計中不斷優化設計參數。

3 結語

綜上所述，在建筑結構設計的過程中運用BIM 技術不但能夠提高穩定性與可靠性，確保建筑結構設計的科學性和合理性。另外，還可以提高建筑結構的設計水平，獲得最好的設計效果。由此可知，BIM 技術在建筑結構設計中具有非常關鍵的意義，促進了現代建筑結構設計的發展。