BIM技術在建筑結構設計過程的研究與實現

摘? 要：建筑行業的發展影響著國家經濟的發展，也關系著國民生活。為了更好地為廣大人民群眾提供安全、可靠的居住、工作環境，必須提高并重視建筑工程的設計與施工水平，讓建筑工程整體質量得到保證。BIM技術現被廣泛應用于現代建筑工程，其在建筑結構設計中具有重要作用。基于此，本文闡述了BIM技術的主要特征，同時分析了BIM技術在建筑結構設計中的具體應用，以期進一步促進我國建筑行業的發展。

關鍵詞：建筑工程結構設計;BIM技術;應用研究

中圖分類號：TU318? ? 文獻標識碼：A? ? 文章編號：2096-6903（2020）11-0000-00

0引言

近年來，BIM技術作為一種結合計算機技術、信息技術的數字仿真建模技術，在建筑工程中的應用，有利于降低建筑工程的設計難度，同時提升其設計方案的合理性，讓設計方案更符合實際情況，從而保障建筑工程整體質量。管理人員借助BIM技術，可實現對建筑工程各項管理工作的精細化管理。此外，BIM技術提高了建筑工程中信息資源的利用效率，加強了各部門之間的協調性，對工程的順利進行具有一定的推動作用。但BIM技術在實際應用過程中，還存在許多問題，為了更好地促進我國建筑行業的發展，我們必須加強對BIM技術在建筑工程結構設計中的應用研究，以期尋求解決現存應用難題的有效措施。

1 BIM技術概述

1.1實現工程結構的可視化

建筑工程設計時的難點是對建筑工程結構不了解，此外建筑工程項目中涉及的數據信息也較大，不能準確掌握這些信息之間的關系，傳統圖紙對建筑工程的結構顯示也不夠清晰。以上問題都導致了建筑工程設計方案與實際情況有所不同，不利于后期施工，若將BIM技術應用在建筑工程結構設計中，借助其建立的三維建筑模型，能將建筑工程結構更加直觀地展現給設計人員，進而讓建筑工程整體架構更加形象具體。

1.2提升各部門的協調性

建筑工程中，各部門之間的協調能力，直接關系著建筑工程的施工質量。通過應用BIM技術來保證各部門之間的協調與配合，同時也能實現工程項目中各部門數據信息資源共享。

1.3對工程項目實施的預模擬

為了保證建筑工程項目的利實施，設計工作還必須考慮到建筑工程實施過程中可能遇到的問題，同時為其制定對應的解決方案。而BIM技術的加入，能夠模擬出完整的建筑工程結構，同時也能在軟件創建的模型上標注出清晰的結構細節，從而使其包含的數據信息也更詳細，在此基礎上配合系統來自動計算施工數據，能實現對施工現場環境的全面模擬，從而制定出周密的應對方案。

2 BIM技術在建筑結構設計中的應用

隨著信息化在各領域中的全面推廣，信息技術已經融入到了各個領域的生產活動之中，建筑行業對信息資源的利用也影響著行業發展，若引入先進的信息技術，可提高建筑工程的設計、施工效率。近年來CAD技術已經成為建筑工程結構設計中的常規技術，但仍不能滿足行業的發展需求。將BIM技術應用在結構設計中，能夠建立形象具體的三維模型，在模型上顯示出詳盡的工程結構及工程周邊環境等信息，這對結構設計有著重要的參考意義，能夠讓設計水平得到進一步提升。

根據BIM技術在實際應用中的效果，可以總結出該技術的具體作用：（1）BIM技術能夠建立起完整的工程模型，這便于設計師更加準確地掌握工程項目情況，進而有效保證工程的美感與建筑的自身實用性。（2）能夠更準確的了解工程結構細節，相比于平面設計圖，BIM技術建立的三維立體模型，能夠更加詳細的展示出建筑構件數量。同時BIM系統能夠通過多個窗口界面來展示建筑結構，按照建筑內部結構的具體功能，實現多層次的分級展示，從而保證建筑工程中各系統的設計質量，例如給排水系統、電氣系統、空調系統等。BIM技術設計流程如圖1所示。

3 BIM技術在建筑工程結構中應用策略

3.1 在建筑工程結構建模中的應用

BIM技術的應用進一步提高了設計技術的先進性，這也讓建筑工程設計不再受到CAD技術的制約，有效解決了以往二維工程設計圖紙中存在的結構不詳細等問題。BIM技術的應用，能夠將建筑工程結構以三維模型的形式體現出來，設計人員就能從模型中更加清楚地了解工程整體構架，同時也能找到各構件之間的重要關聯。保證BIM技術在建筑工程結構建模環節的有效應用，也能讓設計人員預估出工程施工中可能存在的安全隱患，根據可能存在的安全隱患為其制定更有效的解決方案，這對保障建筑工程整體施工質量與施工安全都是至關重要的。以某建筑工程結構設計為例，其建筑工程室內總面積為40萬m2，建筑工程為二層結構，通過BIM技術的引入，可為建筑工程的主體框架結構先建立模型，在此基礎上開展后續設計工作，同時也能根據設計要點來協調參與施工的各部門工作，通過對建筑工程結構模型的分析，可發現存在的質量問題或安全問題，從而在前期階段就做好對突發事件的應對預案。BIM技術建立的建筑工程結構模型如圖2所示。

3.2 在建筑工程鋼結構設計中的應用

在建筑工程中鋼結構是保證建筑穩定性的重要構件，也是建筑工程結構設計中的一個重要設計環節，同時也是在以往的鋼結構設計中經常出錯的工作環節。因此，為了更好的提升建筑工程的整體結構設計質量，可以將BIM技術引入該環節的設計中，其能夠保證詳細的數據信息可以在系統的支持下進行運算，從而得到準確的計算結果，有效提升各連接件的安裝精度。另外，BIM技術下的信息傳輸共享能力顯著提升，這也能夠讓數據信息為設計人員的設計工作提供數據支持，在參考數據的準確支持下，可保證設計工作的順利進行，這對提高建筑工程整體結構穩定性有著重要幫助作用。

4 結語

綜上所述，為了更好地保障建筑工程的順利進行以及施工的質量和安全，必須有效利用BIM技術，發揮BIM技術的可視化、協調性以及模擬性優勢，從而使我國建筑行業的設計水平、施工水平得到進一步提升。此外，為了保證BIM技術在建筑工程結構設計中的有效應用，設計人員必須了解BIM技術的應用途徑，準確把握BIM技術的要點。

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收稿日期：2020-10-05

作者簡介：付波（1979—），男，江西撫州人，本科，高級工程師，研究方向：結構設計。