關于建筑結構設計中BIM 技術的應用探究

張翠翠 劉傳蒼

（山東摩天建設集團有限公司，山東 濟寧 272000）

在實施建筑結構設計過程中，要清楚認識到BIM 技術應用的作用和意義，并充分發揮BIM 技術優勢，從而在建筑結構設計過程中能夠進一步提升設計的水平和質量。有效發揮相關軟件工具的作用，優化各項參數信息，便于從業人員對結構模型進行分析，有效提升建筑結構設計水平，為整個工程建筑質量提供有效保障。

1 BIM 技術概述

現階段，在我國建筑工程不斷發展的今天，建筑工程規模逐漸擴大。隨著建筑工程結構的不斷繁雜，外部形體也開始朝著多樣化方向發展，人們對建筑物結構安全性能要求也越來越重視。因此，隨著建筑工程項目中信息數據量的不斷增加，這些信息是建筑工程單位的重要數據資源，有效合理的對其掌握和利用，不僅有效縮短工程建設工期，可以有效節約建筑工程建設資金。可以有效保證建筑工程施工的安全以及質量標準。由此可見，BIM 技術在建筑工程結構設計中占有很大的優勢，也被建筑和行業人員得到一致認可，才得以廣泛應用。控制好建筑工程建設成本，合理規范地處理建筑工程項目中的各種有效信息，按時完成建筑工程工期的同時，在建筑工程中及時發現問題及時采取有效地應對措施，為避免整個工程項目建設受到影響而努力。因此，整體建筑工程施工要全面對信息進行有效管理控制，為建筑工程結構設計提供有效的數據支持。而建筑工程結構設計具有非常重要的核心地位，是整個建筑工程項目的信息源頭，更是BIM技術所重視的關鍵內容。BIM 技術作為建筑工程結構設計行業的重要技術，使二維技術向三維技術方向轉變，BIM 技術作為整個建筑行業的信息革命正在展現出無限生機與活力。

2 建筑結構設計的基本概念

建筑結構設計，顧名思義，是指廣泛的應用于建筑行業，以建筑結構為對象，進行合理化設計。建筑結構設計，可以具體的劃分為內部結構設計及外部結構設計，前者主要側重于內部空間的布局設計，以達到內部空間合理化運用的目的；而后者則側重于建筑結構的外觀設計，以便達到美觀、環保的目的。建筑結構設計的整個過程大致可以劃分為三大階段，即結構方案設計階段、結構計算階段，施工圖設計階段，這三大階段缺一不可，貫穿于建筑結構設計的始終，每一階段都要進行嚴謹的把控，才能夠保證建筑結構設計嚴謹、科學、合理，實現建筑成本最小化，建筑結構安全最大化。

3 BIM 技術在建筑結構設計中的主要功能

3.1 協同設計功能

協同設計功能是BIM 技術的主要功能之一，對于建筑結構設計來說，使用BIM 技術能夠建立起建筑的數據模型以及能夠為與建筑業相關的人員提供信息平臺，讓他們及時得到對自己有用的信息，比如建筑過程中如果遇到某些問題就可以通過這個平臺所提供的信息解決自己遇到的問題。同時BIM 技術還能夠進行自動檢測，使各構件之間能夠有效的相互作用和組合。另外，BIM 技術還可以將不同部門、不同專業的內容進行有目的地轉換，進而達到協同設計。

3.2 信息集成功能

在建筑結構設計工作中，傳統的建筑結構設計模式可能需要對設計者有更為嚴格的要求，如需要設計者熟悉各個圖紙的細部構造，才可以了解建筑詳細資料信息，這樣既耗費時間和精力，同時又降低了工作效率，相反，BIM 技術的應用為我們提供了頗多幫助，它能夠在構建建筑信息模型的基礎上，對建筑設計過程中所用到的所有數據資料等進行整合，從而成為一個統一的數據庫，使設計人員在后期的設計中，可以隨時調取，選擇適合的方法，靈活使用，更為方便快捷，設計者也可精確的了解并掌握每個環節的情況，實時調整，這樣不僅提高了工作效率，而且還保證了工作的正常施行，是值得提倡的。

3.3 一體化和三維化功能

BIM 技術從本質上講具備三維化功能，這可以滿足建筑設計的基本要求，通過這種技術不僅可以設計出建筑的三維立體模型，而且還能將具體的建筑結構在三維模型中進行明確展示，這為建筑程序設計人員提供了可以準確設計和合理規劃的平臺，讓其可以更加方便地觀察建筑工程，并且在觀察的過程中能夠及時的發現存在的問題或者說不足，進而采取相關的、有效的解決措施，最終提升整個建筑設計的質量。

4 BIM 技術在建筑結構設計中的應用實踐

4.1 建筑結構性能分析

眾所周知，對建筑結構進行設計并不是單純的對建筑各部分進行排列就能完成的，它需要對建筑當中的各項內容進行有機的組合，以此來保證建筑各部分的相互支持，為了使建筑結構能夠具有較高的抗震性和牢固性，就必須要對建筑結構性能進行全面的分析，但這往往需要相關人員針對各項數據進行多次的計算，除了要消耗大量時間以外，還很難保證結構分析的準確性。而通過BIM 技術，可以將建筑信息模型的相關數據導入其中，從而將分析工作快速完成，根據分析結果對設計當中的缺陷問題進行優化，能夠有效提升建筑結構設計的質量。

4.2 在建筑結構協同中的作用

BIM 技術能快速提升建筑結構設計過程中專業的協調性，提升設計效率，在對數據進行匯總整理的同時能有效激發BIM 技術的優勢。在應用BIM 技術時，應重點強調建筑數據的共享和交流，提主要體現在兩個方面。首先，不同地區在進行建筑結構設計時雖然地理位置不同，但共同的地方較多，加強數據交流有助于提高工作效率，簡化一些不必要的工作流程，對一些需要重復計算的復雜公式應進行適量的借鑒；其次是需要通過中性數據庫實現信息交流和共享，同一個公司的不同部門之間具有一定聯系，但若信息和數據不能及時交流，就會使得數據處理不及時，浪費大量的人工成本。合理利用BIM 技術能有效避免這一問題，通過對數據的整合分析，在數據庫平臺上實現信息交流。

4.3 在建筑場地選址和結構分析布局里面的應用

對于房屋建筑項目來講，選址是建筑結構里面最為關鍵的一個環節，也是最為基礎的，不但是一定要科學、合理，還必須具有一定的前瞻性，另外還得要對所有與建筑結構設計關系比較密切的水文氣象、工程地質等各個方面的因素條件進行前面、充分的考慮和分析。以BIM 技術為基礎，可以在建筑結構里面客觀反映建設項目整個工程場地的具體選擇和建筑結構方面的布局，再利用GIS 技術就能非常深入地對建筑工程項目具體情況實行全面模擬，得到合理的預測和研判結果，同時對建筑結構方面的選擇、整體布局還有結構選型方面予以深入了解，確保建筑建設施工設計的重點科學、合理而且正確，以便于確保建筑項目的結構體系和整體布局能夠與所在地的地形地貌、氣候水文、地質狀況等方方面面的因素相互契合，確保工程項目施工期間的進度得以保證，施工過程安全、穩定，使工程發揮應有的效益。

4.4 建筑鋼結構設計中BIM 技術應用分析

現代化建筑結構設計在實施過程中，鋼結構是主要組成之一，因此要依照整個建筑結構中鋼結構的參數信息實施模型搭建。在具體實施過程中，要著重考慮鋼結構構件以及構件連接問題，確定不同梁、柱之間的連接方式，并對整個梁體的高度進行細化，保障鋼結構件連接符合施工需求。對此，從業人員通過有關參數信息來對螺栓間距以及螺栓使用量進行確定，并通過模型的建設修正和優化各項參數信息。針對其中含有的加強鋼結構件，從業人員要全面把控制作過程，從而能夠精確定位不同的加強件，準確布置加強件的位置，確保其能夠充分發揮自身作用，為整個建筑結構設計的完善性提供保障。

5 結語

現代建筑工程結構設計過程中，為確保設計過程的科學性和完善性，就需要相關人員應該及時進行專業知識的學習，早日掌握BIM 技術在建筑結構設計中的運用，提高建筑結構設計效率，推進我國建筑行業又好又快的發展，加快我國現代化建設的進程。