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摘要：近年来，国内BIM技术不断提高，在不同专业和领域得以广泛的应用，而且实现了资源数据的共建共享。实践中，可采用可视化数字模型对建筑结构进行模拟分析，有利于提高建筑结构设计质量，确保其安全可靠性。本文先对BIM的基本特征进行分析，并在此基础上就该技术在建筑结构设计过程中的应用，谈一下个人的观点和认识，以供参考。
关键词：BIM技术；建筑结构设计；应用；研究
从BIM技术应用效果来，该技术方法的应用大大促进了现代建筑领域，尤其是建筑结构设计水平的提高。随着科技水平的不断提高，BIM技术在现代建筑工程项目建设领域的应用，已经从原来的二维设计逐渐专变成了现在的三维立体设计。BIM技术的应用有利于完善建筑工程信息数据库，并且对建筑信息进行专业化描述。通过BIM建模，可以实现信息资料的共建与共享，在拟建工程项目各阶段均可采用BIM技术，为建筑结构设计提供了帮助。
一、BIM技术概述
BIM是建筑信息模型，该技术随着建筑行业的不断发展而快速进步，而且呈现出数字化特点，建筑结构设计阶段的BIM模型如下图所示。
（图1：建筑结构设计过程中的BIM模型示意图）
建筑结构设计过程中，基于BIM技术的应用，建筑行业迎来了三维时代。在建筑结构设计时，采用现代数字化技术手段，能够建立高质量的信息数据库，大大提高了建筑结构设计水平。
二、建筑结构设计过程中的BIM技术应用实践
1、建模
基于BIM技术的应用，可以通过构建三维实体建筑结构模型，将结构具象化，即利用CAD技术对建筑结构施工图进行绘制。建筑结构设计过程中，通过BIM技术手段可更为直观的将构件之间的关系显现出来，即实现了建筑结构设计的可视化，也实现了动态监控建筑结构的变化。总之，建筑结构设计过程中采用BIM技术手段，为结构构件的优化设计提供了非常重要的参考依据，而且也使建筑结构设计方案更加的科学合理。值得一提的是，BIM 技术的应用，为设计人员提供了有力的帮助，比如可以第一时间发现建筑结构设计过程中存在的诸如构件碰撞冲突、尺寸不合理等问题与不足，可以大大提高建筑结构设计质量，减少后期施工阶段的修改或者返工。
2、空间规划
在建筑结构设计过程中，最重要的也是最基础的一环就是对空间进行合理规划。在拟建工程建设地点选择以后，即可对建筑空间实地分析研究，其中最为核心的一点是对地形环境进行实地勘察和分析，特别是对于那些地形条件非常复杂的工程，基地地形特点及其分析研究是非常重要的。实践中，采用BIM技术来分析建筑空间时，该技术的初步探索可为建筑结构设计拓宽思路，其中所分析的主要内容包括具体的坡高、坡向以及斜率等。比如，坡度分析过程中，应当采用GIS技术进行建模，对各项参数进行模拟。对于建筑结构设计人员而言，其可从不同的视角出发，生成初步的设计基础数据，为后期设计提供有力参考。地形探索完成后，对建筑物进行空间规划。通常情况下，建筑空间规划过程中，采用BIM技术可进行可视化设计，应用效果非常的显著。具体而言，就是将建筑内外空间采用3D立体画面形式予以展现，此时设计人员通过对室内以及空间分割等进行优化布置从而达到更好的规划设计目的。并且采用BIM 技术对其进行适当的调试，结合具体影响因素和工况特点综合考虑，最终建立高质量的空间模型。
3、结构性能分析
在传统建筑结构设计过程中，结构性能分析时通常会花费很多的人力、物力和财力，需基于复杂的公式计算方可完成分析工作；即便如此，传统的分析方式和方法依然存在着较大的误差，不利于确保建筑结构性能可靠性。对于BIM技术手段而言，其可以满足上述建筑结构性能分析要求，包含着很多的性能分析软件，只需将BIM模型数据导入软件，就能快速、准确地对整个结构体进行分析，并且确定建筑结构设计中的不足，及时对其进行改正。
4、结构协同
基于BIM模型的建筑数据可以实现不间断交流与共享过程，该种共享集中体现在以下两个方面。第一，基于中间的信息数据沟通，可以实现不同地区、不同设计软件间的数据和信息共享；第二，中性数据库设置，实现在各专业间的信息数据共享与传递，并且将土建、水暖以及装饰等专业设计内容有机结合在一起，统一进行规范化处理，以此来确保系统信息的流畅性。BIM技术模型是各专业间相互协同设计的结构，各专业主体文件可独立设计，设计人员在专业设计界面下进行本专业设计；然后不同专业的文件通过协同设计平台，采用链接模型模式实现设计信息和资源共享，通过专业链接建立模型系统，以此来确保设计信息能够准确传送。在建筑结构设计时，BIM技术的应用的重点在于该技术应用过中，需将模型发至分析软件，然后利用算法反馈设计信息，并根据指令形成动态结构模型。BIM技术模型包括物理模型、分析模型和施工文档数据模型，建筑结构设计过程中再采用符合标准的结构构件对接，以实现上述数据模型间的无缝连接和分析反馈。通过BIM技术的应用，不仅可以确保对建筑结构设计过程中各影响因素的综合考虑，而且还可以避免建筑结构设计过程中的疏漏等问题。
5、BIM技术应用步骤
在建筑结构整体设计过程中，样板的作用非常重要，采用各种族、符号以及线型和字体，基于BIM创建项目样板，创建符合设计标准的建筑结构模型。设计过程中不只是针对建筑结构中的细节进行设计，最重要的是能按照建筑规范和要求对建筑结构进行整体优化设计，从而实现建筑结构功能最优化。BIM技术在建筑结构设计过程中的应用，可对建筑结构的性能及其功用特点进行全面剖析。用户只需将信息输入BIM模型，即可实现设计之目的，并最终获得最优的设计方案。
为了确保建筑结构设计质量，仅依靠结构设计是完全不够的，还应当充分考虑施工现场的工况条件；基于BIM技术的应用来实现与地理信息系统的联系，并且考虑施工现场的情况，构建施工所需的建筑结构模型，如下图所示。
（图1：建筑结构模型）
在此过程中，设计人员应当根据数据信息对现场情况剖析，并且根据分析结果对结构设计方案优化改进，以确保设计方案与现场工况和技术要求相匹配，这有利于提高建筑工程整体施工质量和效率。以钢筋混凝土结构设计为例，传统模式下建筑结构设计时，钢筋混凝土结构图纸设计与绘制过程中，通常采用平法来表示相关内容，现场再根据平面图和结构图集对梁板柱钢筋进行放样。BIM技术的应用，可在建筑结构设计过程中多种角度以及多元化展现。首先根据建模的步骤构建BIM结构模型，其中包括建筑基础以及梁、板和柱等基本构件。其次，可以利用共享参数、标签族等对平法施工图进行绘制，然后实现共享参数以及标签族的制作。BIM结构模型还可实现将核心信息、关键数据提取出来进行校对，以免人为误操作而造成的设计错误。
结束语：
总而言之，BIM技术在下代建筑结构设计中的应用，不仅可以大大提高设计效率以及质量，还可以降低建设单位在建材加工设计以及生产环境下的成本开支，有利于对建筑结构设计成本进行优化，从而设计出更多的精品工程。
参考文献：
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[2]黄玉武,梅莉莉.建筑结构设计中BIM技术应用浅析[J].建筑工程技术与设计，2016(31).
[3]王朋才,高攀科.试述建筑结构设计中BIM技术的应用[J].建筑工程技术与设计，2015(25).
论文作者:岑贞
论文发表刊物:《基层建设》2017年第36期
论文发表时间:2018/3/22
标签：结构设计论文; 建筑论文; 技术论文; 建筑结构论文; 模型论文; 过程中论文; 结构论文; 《基层建设》2017年第36期论文;