摘要：随着城市化进程的加快以及信息化时代的到来，促使人们对高质量、高性能的民用建筑有了更高的要求，因此，应用BIM技术有效控制建筑施工的成本、工期和质量，是当下亟待发展的重要问题。论文概述了BIM技术的内容以及特点，并详细分析了BIM技术在建筑结构设计中的具体应用，以期为相关工作人员提供参考。
关键词：BIM技术；建筑结构设计；应用探讨
引言
近年来，我国的城市化进程不断加快，高层建筑混凝土结构工程规模的不断扩大，对建筑工程的质量提出了更高的要求，同时也提高了建筑结构设计工作的难度。随着科学技术水平的不断进步，设计人员能够有效运用先进的科学技术进行建筑结构的设计。BIM技术的引进与应用能够帮助设计人员对建筑结构模型进行更加细致、全面和直观的了解，从而对高层混凝土建筑结构中的问题全面分析并提出科学合理的解决方案，保证建筑工程的质量。
1 BIM技术概述
1.1BIM技术的概念
BIM技术以三维数字技术为基础，可以将工程的各类信息进行有效集合形成三维立体模型，实现建筑各种信息的集成和存储，并以电子模型的形式展现出来，在一定程度上促进了建筑设计的现代化和信息化。将BIM技术应用到建筑结构设计中，不仅可以促进各单位、各部门之间的沟通交流、资源共享，如设计单位、施工单位、业主单位三方的建筑设计资源共享，还可以构建建筑结构数学模型，促进建筑结构设计的可行性分析。
1.2BIM技术的应用特征
在建筑结构设计中，集成设计信息、促进建筑设计过程是BIM技术应用的主要作用。BIM技术有效地集成了不同专业、不同部门的设计信息，并将其建成数字信息模型，具有可视化的特点。其中，建筑的各种结构设计信息包括建筑结构尺寸信息、建筑材料信息、建筑构件的性质等。在数据库的基础上，设计人员可以快速查找建筑信息，突破了传统计算机辅助制图软件的限制，在建筑结构设计中发挥着重要的作用。另外，BIM技术还能进行建筑设计可行性的自动检测，而且在设计变更时，BIM技术可以将修改信息反馈到数据库中，所有相关工作人员都可以收到图纸变更信息，不需要设计人员进行图纸的处理，使设计团队的工作效率大大提高。同时，该技术还能实现设计工作中相关数据的信息共享，保障信息的有效沟通交流，进一步确保数据的准确性。更重要的是，BIM技术可以模拟建筑工程结构的施工过程，检验建筑结构设计的合理性，提高设计的质量和效率。
2 BIM技术在建筑结构设计中的实践应用
2.1加载BIM建筑模型
在初步设计阶段，结构设计师应综合考量基础构件与工艺、设备等相关要求，在此基础上，构建主体构件结构模型。同时，确保构件的结构模型符合建筑功能要求与艺术要求。然后，利用Revit软件的可视化功能，将计算机辅助设计文件导入结构样板中，实现示图的可见性。以其它相似模型为参考对象，不断改造建筑模型。
2.2提高建筑结构抗震性能分析效率与精确性
在开展建筑结构设计的过程中，为保证建筑工程质量安全，应严格遵照相关标准要求开展结构抗震分析工作。在结构抗震分析方面，BIM技术也体现出诸多优势。利用BIM平台上的Revit软件，促进建筑模型、结构几何模型、结构分析模型与有限元分析软件的整合应用，满足抗震分析的多元化需求。同时，由于Revit具有极强的建模功能，可自动生成所需分析建筑结构的设计图纸、工程量计算等，并利用软件的边界约束条件设置与荷载工程设置功能，为建筑结构抗震分析工作提供必要的支持。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆此外，在结构的抗震分析中，可预先利用系统族文件，布置梁体、柱体与板体等零构件，在边界条件设置、荷载工况设置与符号表示法设置等窗口中，添加完整的参数信息，待所有参数信息设置完毕后，以IFC数据标准为核心，进入建筑结构抗震分析环节，全面呈现材料属性、几何形态属性、配件信息与荷载信息等分析结果，客观评价结构设计是否符合国家抗震设计标准要求。
2.3BIM技术在建筑结构和现场分析中的应用
BIM技术能够对建筑工程项目施工地点的地质条件、周边环境等因素进行综合的结构评估，将其以3D模型的形式展示出来，并结合其他技术对其整体效果进行模拟，从而排查建筑设计是否存在安全隐患，最大程度地保证建筑施工现场的安全性和可靠性。另外，BIM技术还能够科学地分析建筑结构的各项性能，对结构进行全方位的模拟，同时还能够对不同程度的模拟状态进行方案分析，从而获得建筑结构的具体情况。这样可以使工作人员更快地发现建筑结构设计过程中出现的问题，并及时对其进行处理和优化，更好地保障了建筑项目的质量。
2.4BIM技术在成本预算和施工材料采购方面的应用
BIM技术能够通过成本预算，将建筑结构设计以及施工过程对施工材料、机械设备、人力成本等方面的成本有效控制在工程预算范围内，从而制定合理的物料设备的采购标准。BIM技术的应用还能通过模型体现施工过程中的各类成本数据，从而自动形成物料的采购需求计划，同时实现材料、设备的快速分派，减轻管理人员的工作量，并且有效减少了物料、设备的重复分派造成的浪费，BIM技术在这方面有效提高了成本预算的可靠性准确性。
2.5优化建筑结构质量
高层混凝土建筑结构的质量对建筑工程整体的施工质量起着决定性的作用，又能在很大程度上影响居住和使用的安全性和舒适度。因此，优化高层混凝土建筑结构质量要通过科学合理的检测进行。在以往建筑工程结构设计中应用的CAD软件是以二维的平面图、侧视图和俯视图形式展现结构设计图，这种方式的弊端是缺乏立体性，给设计人员对于高层混凝土建筑结构的个体与整体碰撞性的判断提高了难度，造成模型碰撞问题被忽略，很容易导致建筑结构设计与实际施工不符，进而影响后期的施工进度。一旦发现问题，就需要对整个方案进行调整，导致工期延误，还可能会影响工程施工的质量。通过BIM技术的应用，能够利用3D立体化的模型将设计方案直观、形象地展示出来，借助三维立体模式进行全方位地浏览和观察，能够有效避免高层混凝土建筑结构设计中碰撞问题的产生，进而降低错误的发生率。同时，运用BIM技术中的自动化检测工具，能够对高层混凝土建筑结构设计中的不合理问题进行自动检测，便于设计人员及时发现问题并调整设计方案，提出可行的解决对策，进而提高建筑结构设计的合理性。
3构建关联性结构模型
设计人员在设计过程中还要对个体间存在的关联性进行考虑。BIM模型构建能够很好地实现结构的关联性，并且能够更加准确、更加直观地反映信息的关联性。如非对称性关联，是指2个实体之间存在的一种关系，即主从关系。该关系是指如果修改主实体，实体也会发生改变，但是不会对主实体造成任何影响，以墙体和洞口来说，墙体是主实体，洞口是主体，而洞口和墙体的关系为：洞口依存于墙体，若删除墙体，则会将洞口一起拆除，但如果要求为拆除洞口，则不需要将墙体删除，对二者的关系来说，影响是对关联关系的切断。对上述过程分析得知，将洞口与墙体进行关联，可以建立二者之间的实体关联。除了非对称关联，还有一种关联为对称性关联，是与非对称性相对得到的2个实体之间有着对等的关系，即一个实体发生改变，另一个实体也会随之发生变化，例如，结构中梁和柱二者的关联，通过建筑构件将二者进行实体关联，在这种对称性关联下，如果对主实体进行调整时，梁实体也会发生变化调整，反之也是一样。
结语
总之，BIM技术的应用不仅可以使建筑结构设计的稳定性和可靠性提高，保障建筑结构设计科学性与合理性。同时，还能提高建筑结构设计水平，达到更佳的设计效果。由此可见，BIM技术在建筑结构设计中发挥着重要的作用，推动了现代建筑结构设计的发展。
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[4]刘浩然.BIM在建筑结构设计中的应用[J].工程建设与设计，2019（01）.
论文作者:王英骁
论文发表刊物:《防护工程》2019年9期
论文发表时间:2019/8/7
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