建筑結構設計中BIM技術的應用探討

高思絲

摘? ? 要：BIM技術有著一定的優勢和特點，可以顯著提升當前建筑結構設計的效率、安全性，對于當前的建筑設計領域有著一定的影響。通過應用BIM技術，能夠實現結構設計的三維立體化，進而有效把握相關的設計參數和思路。本文對建筑結構設計中應用BIM技術的方法進行研究。

關鍵詞：建筑結構設計;BIM技術;應用

1? 引言

隨著科學技術的進步，BIM技術在我國得到了廣泛的應用，特別是在建筑領域當中，應用BIM技術能夠在建筑工程各參建部門之間實現數據共享，并進行可視化的模型構建，便于各部門發現結構設計中的不足，進行及時的修改，對建筑結構設計質量的提升具有非常重要的意義，因此，有必要針對BIM技術的具體應用進行深入的研究。

2? BIM技術的特點分析

我國近些年開始廣泛應用BIM技術，有利于提升建筑結構設計的質量。利用BIM技術，可以建設工程信息庫，其中包含關于工程的各方面數據內容。BIM參數模型中的參數信息，可以在建筑工程的全生命周期中進行應用，通過有效傳遞和共享，能夠在不同的設計階段，方便設計人員進行修改、更新、提取，促進協同作業和優化設計效果提升。BIM技術主要包括兩個方面的特點，協同設計和信息集成。這種技術能夠提升建模的便捷性，整合關于工程的具體信息，進行統一應用和分析。設計流程中，設計人員借助于統一平臺進行設計，可以保障設計方式和流程的統一性。在協同設計中，設計人員能夠積極相互交流，信息傳遞的效率更高。同時，可以結合不同的專業原則進行檢測，了解建筑構件設計的可行性，在減少設計時間的同時，能夠保障設計的整體質量。

2.1? BIM技術的相關概念

所謂的BIM技術，其實就是通過提煉相關設計數據，結合建筑結構設計進行可視化模型構建，實現建筑物實時設計的一種現代技術。應用該項技術，能夠幫助項目部更好地進行工程施工建設和運營管理。并且在該項技術可視化特征的支持下，不僅能夠幫助建筑企業提升設計水平，還能推動其成本控制目標的實現，使其獲得更多的經濟效益，對于建筑行業的發展而言具有至關重要的作用。

2.2? BIM技術的主要功能

BIM技術本身具有功能強大的特點，其中最為典型的功能就是讓圖紙的設計和修改都能在可視化的情況下進行，通過BIM技術能夠對海量設計數據進行收集，并通過加工形成建筑圖紙，其中包含的設計信息非常全面，只需要對相應的條件進行修改，就能夠在圖紙上實現智能化修改。由BIM技術完成繪制的圖紙，通常是在建筑模型的基礎上實現的，因此，如果發現其中存在問題，只需要有針對性的進行修改，即可完成各項參數的調整和更正，這樣能夠避免參數不正確造成圖紙的反復修改，而在傳統形式的工程圖紙的設計和修改當中，往往需要設計人員消耗大量的時間成本進行圖紙更正，但應用BIM技術，能夠有效減少設計人員在時間和精力方面的消耗，使其能夠有更多精力進行重點環節的設計，有效提升工程設計的質量。

此外，BIM技術還具備信息化功能，因為以BIM技術為基礎進行建筑結構設計，需要通過數據采集進行數字化模型的構建，所以在這個模型當中含有大量的信息。可以將其作為信息數據庫對相關建設及監管信息進行儲存，并確保各項數據間的關聯性。如果想要對建筑施工中的某一時間段或某個部位的相關信息加以了解，只需要對相關部位進行點擊，即可實現信息的有效獲取，避免了各單位之間缺乏溝通導致工程施工存在誤差的問題，使結構設計能夠具有更高的實用效果。

3? BIM技術在建筑結構設計中的應用

3.1? 在分析建筑結構性能中的應用

在當前的建筑結構設計中，難以有效整合各個部分構件進行分析，需要利用專業方式才能有效整合相關的分析信息，進而保障建筑結構整體設計質量，提升建筑結構的牢固性能、安全性和穩定性，確保參數符合要求。傳統的建筑結構性能分析中，需要利用人力處理較多的數據，資金方面的花費比較多，而且得出的最終數據準確性不足，不利于保障建筑結構設計的準確性。通過引入BIM技術，能夠完善建筑結構性能分析流程，借助計算機的極強計算能力，能夠結合虛擬模型來統一相關的數據和參數，利用計算機來快速完成分析工作。設計人員可以獲得多方面的參數和計算結果，進而輔助建筑結構設計，及時調整不合理的設計思路和方案，這樣能夠保護住整體的建筑結構設計實效性。

3.2? 在鋼結構模型中的應用

建筑結構設計中，常常需要利用大跨度的鋼結構，可以顯著提升建筑性能。因為各方面因素的干擾，應用這種結構的過程中可能碰到加強布置和結構連接方面的難題。在鋼結構設計中，需要考慮梁梁剛接、梁梁鉸接以及梁柱連接等連接模式，設計人員需要全面掌握這幾種連接方式的特點和設計思路，而后結合具體的建筑參數要求進行連接件專項設計，明確具體的設計參數。通過在鋼結構建模中應用BIM技術，能夠共享相關的參數，有效控制螺栓數量和構件間距，能夠及時調整具體參數，進而獲得新的連接件。設計人員能夠快速繪制大樣，分析具體的位置，進而明確連接件位置和加強件的設置方法，這種方式能夠有效保障鋼結構設計的質量，有利于提升設計實效性。

3.3? 利用BIM技術進行協同設計

在建筑結構設計中，利用基于BIM技術協同設計方法，可能導致三維設計和二維設計的轉化中出現協同設計工作失誤，進而影響到工作流程安排的合理性。因此，在結構設計中，需要優化協同設計模式，來保障設計流程的科學性。可以利用兩種協同模式，包括基于工作集的協同設計方法和基于鏈接的協同設計模式。分析兩種協同設計的特點得知，針對結構進行內部協同設計過程中，因為設計是在一個部門內開展的，協同設計的流程較為單一，所以容易創建相對統一的服務器。因此，在實際結構設計中，可以實施即時的、能夠同步更新的工作集方式，這樣能夠保障設計的效率。如果結構設計需要多個專業設計人員配合，因為各個專業使用的模版存在一定的差別，所以針對工作模式的更新采用單向更新的模式。多個專業數據匯集的模型比較大，可以采用鏈接模式的協同設計，這樣能夠保障設計效率。在建筑結構設計中，需要利用專業協同的方式來確定具體的操作流程。方案設計階段一般不需要出圖，需要進行輔助工作，比如確定柱網和剪力墻的確定。這個階段并不需要借助較為精準的BIM技術模型。如果需要設計有著大跨度的復雜結構，更需要優化具體的方案設計流程。針對初級設計階段，需要對比不同方案的結構構件設計，關注結構平面圖并且了解建筑截面。

3.4? 利用BIM技術提升設計效率

在當前的結構工程設計中，因為BIM技術和傳統技術有著一定的差別，可能導致在設計轉型過程中碰到一定的問題。同時，一些BIM設計平臺缺乏深化設置，所以產生了一定的表達問題和線形問題，這樣可能會提升結構設計的工作位。設計人員如果缺乏BIM設計能力，難以有效利用其中的三維模型功能，可能提升設計工作的錯誤率，不利于縮短設計周期。在提升設計效率方面，應解決施工圖繪制問題、設計圖標注問題和線形效果問題。在施工圖繪制方面，需要做好前期準備工作，明確構建的注釋和具體參數信息。同時，對于線形，不能隨意進行修改和刪減，這樣可以避免產生問題。在圖紙標注注釋方面，可以提前構建族和統一格式，有利于傳輸構建設計信息。在線形效果方面，應用BIM技術時，不能隨意刪除梁中線，甚至不能進行隱藏[1]。傳統的圖紙回執中，不需要繪制樓板輪廓，所以并沒有梁中線，但是在三維建模中這種線形效果比較重要。

4? 結束語

利用BIM技術，能夠顯著提升當前建筑結構設計效率，但是對于設計人員的專業能力有著一定的要求，他們可能難以在短時間能適應新型設計方法。本文研究了應用BIM技術進行建筑結構設計的方法，希望為相關人員提供有效借鑒。

參考文獻：

[1] 向先林.民用建筑結構設計的要點探究[J].綠色環保建材，2019（3）.

[2] 譚小蓉，徐靜偉，李萍.建筑結構設計中BIM技術的應用實踐分析與研究[J].居舍，2019（9）.