關于BIM建筑結構設計過程的研究與實現

王晨旭

摘要：由于當前建筑工程結構設計中對于效率的需求越來越大，且對于BIM技術應用效率的要求越來越高，設計師和技術部門必須提升自身專業水平和監管能力，嚴格把控整個設計過程的質量標準，尤其是把控工程的流程管控環節，引入多樣的設計工作進度調控制度，深入探討和思索建筑工程協同管理流程、提升效益的方式。建筑模型作為工程設計的主體必須實現其本身的實用性、穩定性和經濟性，保障建筑結構設計的審美水平和使用功能。

關鍵詞：BIM;建筑工程;結構設計;過程研究

引言

在建筑工程當中，大多數的建筑企業會運用BIM技術進行建模，它能夠為建筑結構設計提供高效的幫助，這主要是由于BIM技術有著強大的建模功能。BIM技術能夠提高建筑結構設計的效率以及可靠性，進一步推動建筑工程發展。

1BIM建筑結構設計過程分析

隨著BIM技術的應用，參與BIM的人員的專業分工也發生了變化。整個設計單位要有專門的BIM技術管理部門，其他專業人員要各司其職，共同完成建筑結構的協同設計。就目前BIM的應用情況而言，專業協同的效率較低，而計算機技術的發展又不能滿足協同設計的基本要求，無法全面實現BIM技術的全面應用。在當前階段下，應從現有技術條件出發，實現建筑結構設計的信息集成，徹底解決設計中依賴CAD手工繪圖的問題，在充分利用BIM技術的基礎上，更全面地運用計算機技術，把BIM技術應用于建筑結構的設計過程中。當前階段之下，想要將BIM技術應用于建筑結構的設計過程中。應先建立建筑物的結構模型，再對建筑物的結構參數進行計算，從而確定建筑物的結構設計方案，再生成相應的模板圖，在模板圖生成后，對修改過的建筑物模型進行自動的更新和計算，從而實現施工圖自動生成，并將建筑物的結構模型發送到Revit軟件進行碰撞檢測。這樣既能滿足當前建筑結構設計的基本要求，又能使BIM結構設計流程得到全面實施。

2基于BIM建筑結構設計的價值

BIM模型即三維建筑工程信息數據模型，是基于三維建筑數字信息技術的一種新型計算機信息技術，能夠依據模型相應的建筑工程設計數據，構建建筑工程數據模型，并在建筑工程項目整體建設的工程設計、施工等各個環節之中發揮重要指導作用。可以輕松實現對所有建筑全面使用數據的實時展現，其中還具有數據動態實時更新數據管理的強大功能，不僅是它能夠有效確保所有使用建筑全部數據的充分動態展現，同時還能夠對建筑數據模型進行及時自動更新，對模型數據進行自動優化調整，大大提高的建筑工作效率及建筑工作管理質量。除此之外，BIM建筑技術的迅速出現及廣泛應用，使整個建筑業所有結構生產技術部門都基于同一個新的建筑技術模型進行工作，為整個建筑業的結構設計人員提供了統一的建筑技術應用平臺。

3在建筑結構設計中運用BIM技術

3.1運用BIM進行建筑結構建模

傳統的CAD建模方法，在建筑工程設計過程中，只能對建筑物進行簡單的二維造型，在需要三維造型的階段，設計者往往是用泡沫、紙殼等實體材料進行造型，而且后續的結構修改、參數修改都要以此為基礎，因此，有工作量大，設計工作復雜的問題。同時，當BIM技術被引入到建筑設計領域之后，突破了傳統建模方法的限制，可以將建筑作為一個三維實體模型，并展示出所設計建筑的所有結構的真實信息，也能有效地突出各部分結構與整體結構之間的關系。將BIM技術應用于建筑結構設計過程中，不僅能實現建筑結構的可視化，而且能快速有效地發現所展示的設計模型中的缺陷。以我國西部某中心體育場為例，體育城外形結構設計中，采用了花瓣狀的設計思想，體現了典雅、高端的大氣，但由于體育場主體花瓣狀結構非常復雜，傳統的CAD建模和實體材料建模，難度很大，且與結構、數據有關的修正也比較復雜。將基于BIM技術的軟件引入CCDI設計工作中，對體育場工程主體部分進行了三維建模，同時將專業結構所建模型與主體結構模型相融合，有效地對結構進行構造、數據修正，成功地消除結構中的各種隱患，避免設計返工現象。設計人員往往只有設計專業的相關知識，沒有現場施工的經驗，因而會出現在設計階段忽視施工的具體難易程度，導致設計方案的施工難度很大，而且建設方無法按圖紙要求完成施工。對此，利用BIM技術可以直觀地展示設計方案的優點，讓建設方也參與到設計工作中來，這樣，在體育場的設計過程中就能充分考慮到實際施工的難度，有效地提高設計方案的可實施性。

3.2BIM技術在鋼結構設計中的運用

隨著我國工程建筑項目的持續發展和提升，各種各樣新式的建筑裝飾材料和結構形式也邁入了全新的階段。尤其是鋼結構，在大跨度及大體量的工程項目運用也逐漸地增多，很多復雜的結構都選用了鋼結構體系。與此同時，BIM技術的運用也有利于相關設計人員開展對鋼結構建筑的設計，輔助處理具體工程施工全過程中有可能出現的連接難題和運用難題。比如，對于鋼結構設計中的提升、吊裝難題，設計工作人員必須先從工程項目的基礎上開展總體設計，隨后在這個基礎上對提升構件或吊裝構件在建筑項目中的實際運用開展模型剖析，依靠BIM技術的運用對全部過程開展復原和操縱，進而更為形象化地展示出鋼架結構提升件的功效和實際效果。此外，對于鋼結構安裝過程中的節點連接難題，設計工作人員能夠先對鋼架結構各位置中間節點連接的主要參數開展分析，隨后在具體工程項目設計流程中依靠BIM技術的運用，對節點連接方式開展實際設計，進而得到最優化的設計成果。在傳統的鋼結構分析過程中，通常必須投入較多的人力資源管理，經過相對較長的分析時間及論證才可以獲得相對的結果，依靠BIM技術的運用可以對工程結構設計中的缺點和不足，開展科學研究的提升和調節，進而推動整體建筑結構，尤其是鋼結構設計品質的提高。

3.3BIM技術參數在設計中的應用

在建筑設計的過程當中會涉及較多的數據，而且需要建立相關資源模型，這些模型的建立是與數據庫有著直接性的關系，相關數據需要運用到實際設計過程當中，它與設計參數具有較強的聯系。建筑設計人員在設計之前需要對相關數據進行收集整理歸納，在開展設計的過程當中必須根據相關數據來開展設計，同時需要建立資源化模型，明確相關設計參數，只有這樣才能夠逐步提高設計質量，保證設計要求。設計師還需要采用參數約束的措施來提高BIM技術的應用效率以及維護效率。只有這樣才能夠從根本上保證輸出數據的準確性，保證參數設計工作能夠正常穩定地開展，不斷地提高設計質量。

結束語

BIM技術能夠對相關數據進行收集整理，使得設計師在設計的過程當中，能夠使各個設計環節更加協調，減少設計誤差，很大程度上提高了建筑設計結構的質量，同時也能夠保證時效性。在目前BIM技術被廣泛運用于建筑結構設計當中，它極大地提高了建筑設計水平，推動了建筑行業發展，我國BIM技術的發展還需進一步完善，其具有較大的發展潛力。

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