解析BIM技術在建筑工程結構設計中的應用

范娟

摘 要 隨著我國信息技術的不斷發(fā)展，各行業(yè)的發(fā)展都離不開相應的信息技術支持，在建筑行業(yè)中BIM技術就是新的信息技術的集中體現(xiàn)，各行業(yè)在實際工作中應用信息技術所帶來的改變和進步都體現(xiàn)在工作效率和工作質量上，在建筑行業(yè)的BIM技術應用中，我們也能夠從工作效率和工作質量上看到其相較于傳統(tǒng)設計方式帶來的改善作用，BIM的相關技術特性決定了其在建筑工程結構設計過程中，能夠更加清晰明確各設計步驟的相關情況，對于工作效率和工作質量的提升具有很強的現(xiàn)實作用。

關鍵詞 BIM技術;建筑工程;結構設計

1BIM技術概述

BIM技術也稱建筑信息模型，它是一種應用于建筑工程設計中的數(shù)據(jù)化工具，相較于以前使用的CAD技術，BIM在技術特性上有著無法比擬的優(yōu)越性，首先是其三維模型能力所帶來的可視性。傳統(tǒng)的CAD只能在建筑工程設計過程中提供二維平面圖形，在應用于工程設計圖時具有很好的繪制展示作用，但是其對于工程設計整體的展示性并不高，僅局限于二維的平面展示，其中涵蓋的信息不可能形成直觀的立體模型，而BIM技術其本身的主要技術特性就是進行立體的三維模型建立，它能夠全面展示工程設計整體的立體情況，并且其在數(shù)據(jù)共享以及建筑設計各系統(tǒng)的信息整合能力上具有相當出色的表現(xiàn)，相較于CAD技術，BIM技術能夠在量化各種建筑設計信息的情況下，對工程設計整體進行指導平衡，由于利用了網(wǎng)絡信息化技術，其在信息共享和信息交融方面有著更好的技術性能，能夠讓不同設計方向的各設計人員以及設計部門更為清楚地了解對方的設計思路以及設計理念，能夠讓工程整體設計具有更好地互通性和兼容性，使工程設計過程更為和諧，減少設計沖突，同時其三維模型中還能夠整合更多數(shù)據(jù)信息將三維模型進一步升級，在這樣的情況下，我們可以利用BIM技術，對工程施工時效以及工程成本等進行有效的分析，進一步提升了工程設計的全面性和設計質量。可以說BIM技術是當前建筑工程設計中不可或缺的關鍵數(shù)據(jù)化工具[1]。

2在建筑結構設計中對BIM技術的應用

2.1 在建筑場地和結構分析中的應用

BIM技術對于建筑結構設計工作來說，具有一定的系統(tǒng)性和科學性，在設計內容中需要合理化的構建建筑主體部分，同時也需要分析和研究與建筑工程相關的水文、地質等條件。將BIM技術應用在建筑結構設計當中，就能夠在客觀的環(huán)境因素下將建筑結構主體用數(shù)字化的形式表現(xiàn)出來。通過結合GIS技術，就能夠對整個建筑工程現(xiàn)場的實際情況深入、全面的模擬出來，并合理地預測和判斷建筑體系結構和結構選型，保證建筑施工區(qū)域的合理性和準確性，確保建筑結構能夠與當?shù)貧夂颉⑺摹⒌刭|等多種環(huán)境因素之間相符合，進而保證整個工程施工的安全性和穩(wěn)定性[2]。

2.2 在建筑結構性能分析中的應用

建筑結構設計并不是簡單地選擇和組合具體結構構件，還需要注重整個結構整體的應力表現(xiàn)，保證建筑結構即使在某種振動、豎向或水平荷載下都能夠比較穩(wěn)定。通過對BIM技術的使用，在建筑結構設計中就能夠全面的模擬和分析出結構設計方案，并構建出相應的一體化數(shù)字模型;然后通過內置軟件來全面的分析建筑結構的性能，通過導入各項數(shù)據(jù)，得出在現(xiàn)實環(huán)境中建筑結構的實際情況。在結構分析的過程中，就能夠發(fā)現(xiàn)在設計過程中存在的缺陷和不足，以便及時地優(yōu)化和糾正，保證整體的設計質量。

2.3 在建筑結構協(xié)同中的應用

通過應用BIM技術，設計人員能夠共同完成建筑工程設計工作，各項信息數(shù)據(jù)相互之間實現(xiàn)了匯總和交流，進而有效地提高建筑結構設計的高效性和協(xié)調性。所有的建筑結構設計數(shù)據(jù)都能夠在BIM模型中共享和交流，其主要表現(xiàn)在兩個方面：一方面是中間的數(shù)據(jù)文件充當連接因素，即使是不同設計軟件中的信息和數(shù)據(jù)也能夠實現(xiàn)該共享;另一方面是構建中性數(shù)據(jù)庫，不同專業(yè)之間也能夠實現(xiàn)數(shù)據(jù)的共享和傳遞，有機的結合建筑結構設計中包含的裝飾、土建、水暖等多項內容。所有的信息數(shù)據(jù)都能夠集中到一個處理平臺上，并能夠規(guī)范地處理所有數(shù)據(jù)信息，進而有效地實現(xiàn)信息交流。

2.4 在鋼結構建模中的應用

當前鋼結構的發(fā)展已然成為大跨度建筑物的核心結構形式，在其構建模型時需要面對諸多難點，因為在設計鋼結構時需要涉及梁梁剛接、梁柱連接等多種連接方式，因此在實際設計中需要依據(jù)梁柱的實際高度，來對各個連接件進行設計，同時將其參數(shù)化。BIM系統(tǒng)在實際應用中可以通過參數(shù)共享的方式，來對螺栓的間距與數(shù)量進行控制，只需要設計人員對參數(shù)進行適當調節(jié)，便可以形成一些新的連接件，通過事先的勘察與構建，來對其加強件與連接件的位置進行確定，從而提高建筑結構的設計效率與質量。

2.5 提高結構設計參數(shù)的科學性

運用BIM技術進行建筑結構設計，通過BIM相關技術能夠將設計模型以及相應的信息都儲存在BIM數(shù)據(jù)庫當中，而且數(shù)據(jù)庫當中的所有參數(shù)都具有一定的關聯(lián)性。在進行BIM模型構建的過程中，設計技術人員可以利用數(shù)據(jù)庫當中的相關數(shù)據(jù)設計建筑結構，同時，對于不同的參數(shù)，應該進行相應的約束。如此，BIM系統(tǒng)才能及時得到維護及更新[3]。

3結束語

在建筑工程項目施工過程中，建筑結構設計的科學性與合理性將會直接影響到建筑工程的整體質量，尤其是對于其使用的安全性會造成一定的影響。BIM技術作為一種新型技術逐漸投入到建筑結構設計的實踐中，合理控制多種因素，很大程度上提高建筑結構設計質量，保證建筑的良好使用性能和推動建筑結構設計的可持續(xù)發(fā)展。

參考文獻

[1] 周莉華.建筑結構設計中的安全隱患及提升對策簡述[J].建材與裝飾，2017，（50）：89-90.

[2] 符冰冰.建筑結構設計中常見問題與解決措施分析[J].智能城市，2017，（11）：85.

[3] 喬棟.土木工程建筑結構設計中的問題初探[J].現(xiàn)代工業(yè)經濟和信息化，2016，（15）：32-33，36.