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摘要：建筑工程项目工期长、规模大，受影响因素多，为保证建筑的安全性、科学性及经济性，建筑结构设计环节至关重要。随着社会发展，科学进步，传统设计方法低效频现，新型的BIM技术应运而生。BIM技术能集成设计信息，实现不同专业和部门间的数据共享，有效提高建筑工程设计的效率及准确性。本文就BIM技术的特点及BIM技术在建筑结构设计中的应用进行了分析，以期在优化建筑结构设计、提高设计应用水平方面提供一定参考。
关键词：建筑结构设计；传统设计；BIM技术；应用
引言
在科学技术的带动下，各种先进技术被应用到各个领域，为做好建筑结构设计，BIM技术被应用进来，使得建筑结构设计更加顺利。但现阶段在将BIM技术应用到建筑结构设计的过程中依然还存在问题，影响了BIM技术应有作用的发挥。
1BIM技术概述
现代社会的建筑结构设计工程项目正在朝着大规模、高层化甚至超高层化的方向发展，建筑结构的高度复杂化使得其不断地趋向多样化，也正是因为存在这样的原因，通过各种各样的渠道来获取大规模的信息对建筑结构设计而言必不可少。在建筑工程领域，现代信息技术开始逐渐被广泛应用，究其原因，不过是在建筑产品生产中加以利用该类数据信息，不仅有效缩短建筑企业的施工工期，提高施工效率，降低企业的成本投入，还能提高建筑企业在生产过程中的质量管理工作的水平安全管理工作的实施效率。BIM技术的出现及实际应用使得建筑设计结构图像由二维转变成三维，推动了整个建筑行业的快速发展、进步以及健康成长。这正是基于在现今信息技术成果的帮助下，整个建筑行业开始谋求能达成迅速处理各类相关信息的目标，并且希望可以通过进一步控制成本投入与安排合理化工期的方式来增加企业利润。
2BIM技术在建筑结构设计中的应用
2.1实现建筑结构设计的可视化
BIM技术主要是依据三维模型技术演变而来的，也是当前建筑工程领域中的新兴技术，可以充分运用三维模型技术来将建筑构件展示给客户。在传统的建筑结构设计中都是主要依赖于CAD软件来完成制图的，运用传统的方法是很难将建筑结构的主体构造全面展示给用户的，因此BIM技术的出现在建筑结构设计初步阶段需要通过三维实体模型来建立建筑结构，从而使不是本行业的用户也可以直观的了解建筑构件信息和实际布局。在许多大型建筑项目结构规划中合理应用BIM技术，可以充分的对工程整体结构开展动态展示，者有利于用户对建筑结构的参数进行具体观察，进而帮助规划人员选择出最佳设计方案。
2.2在建筑结构参数设计中的应用
在建筑结构模型中存在一个包括所有设计数据的信息库，因此各个结构的设计参数具有相连性。设计人员可以运用此数据库中的数据信息来对建筑结构进行形体的建立，同时还会对结构设计中的参数予以制约，从而保障BIM系统在建筑结构设计时可以对数据库进行实时更新。BIM技术在建筑结构设计中最大的特性就是实现高质量、高性能，基于此来提高建筑结构设计的数字化进程。
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2.3在钢结构建模中的应用
在当前钢结构发展已然成为了大跨度建筑物的核心结构形式，在其构建模型时是需要面对诸多难点的，因为在设计钢结构时需要涉及梁梁刚接、梁柱连接等多种连接方式，因此在实际设计中需要依据梁柱的实际高度，来对各个连接件进行设计，同时将其参数化。BIM系统在实际应用中可以通过参数共享的方式，来对螺栓的间距与数量进行控制，只需要设计人员对参数进行适当调节，便可以形成一些新的连接件，通过事先的勘察与构建，来对其加强件与连接件的位置进行确定，从而提高建筑结构的设计效率与质量。
3BIM技术与平法之间的关系
在建筑工程结构图设计与绘制的过程中，利用BIM技术开展相应工作的方式主要有3种：①在Revit当中对结构图进行绘制，这种绘制方法和AutoCAD的绘制方法基本一致。②在Revit平台上面，利用相关的数据建立二维详图，然后再利用BIM技术建立相应的模型。③在Revit基础之上开发相应的插件，使平法理念与BIM技术真正融合。第1种方式操作十分简单，是结构图绘制工作中的基础，但是这种方法的缺点也十分明显，就是不能充分体现BIM技术的协同设计优势。第2种方式能够在一定程度上实现平法符号的参数化，能够有效提高结构图绘制的效率以及准确率，但是在具体的运用当中，仍然有一些问题亟待解决：①Revit与AutoCAD相比，虽然在建模的过程中具有巨大的优势，但是AutoCAD对于平面图形的支持力度却要远远大于Revit。②在结构设计过程中，平法信息输入需要花费大量的时间和精力，而且Revit二维图与建筑结构当中的框架柱等结构之间联系不密切，没有真正实现协同设计。③在对钢筋平法信息进行注释的过程中，没有做到与钢筋计算软件、土建计算软件等软件的数据共享。④钢筋配筋和平法信息标注两者之间是相互独立的，两者都不能在相互作用下进行驱动，在这样的情况下就导致了平法配筋只能通过几何的方式表达出来，对配筋的具体位置不能直观表现出来。同时在进行平法标注的过程中，对于细部构件的符号，比如锚固长度等参数没有详细地标注出来，从而影响了实体配筋工作的顺利开展。
4BIM技术在结构设计上的难点
4.1缺少标准体系
BIM技术源于美国，本土化程度不高，该技术无论对设计人员的专业素养、软件应用的学习以及所使用的硬件设备要求均比较高。我国还处于BIM技术应用的探索阶段，没有相应的技术使用标准和规范，信息传递受阻，数据共享缺乏标准体系的规范及协调，严重的可能导致出现知识产权受侵犯等法律问题。
4.2BIM技术推广困难
①BIM技术在使用上成本过高，它需要高配置硬件、安全性及稳定性高的存储设备，BIM技术非本土，运用该技术面临着高额的软件购买、软件更新等成本，同时建筑结构设计企业还需花重金培训专业人员。②BIM技术具体操作上难度大。建筑结构设计人员在使用BIM技术时要考虑建筑模型空间态上的真实性，同时要充分考虑模型自动生成的施工图纸的可实施性。因为BIM系统的运作流程是将建筑结构设计模型发送到结构分析软件，结构分析软件通过内设算法再将建筑结构的设计信息反馈出来，这就要求设计人员深谙BIM技术的原理并能因时因地灵活运用。③BIM技术需紧密结合实际施工条件。建筑信息模型本质上是集物理模型、建筑结构分析模型和施工设计图等的数据模型，不同建筑施工材料有其特有力学特征，其荷载、荷载组合及单元截面特性复杂多样，BIM技术必须紧密结合实际施工条件才能保证物理模型与建筑结构分析模型的无缝对接。如果建筑构件的整体设计达不到相关规范或设计要求或建筑结构构件高度复杂，其在建筑施工过程中会导致施工困境的产生。
结束语
在科学技术蓬勃发展的背景下，应运而生的BIM技术对于建筑工程建设来说是非常有意义的。基于本文一系列分析，确定将BIM技术有效的应用于建筑结构设计中能够发挥设计图纸可修改功能、设计数据信息化功能、工程设计一体化功能、建筑工程模型三维化等功能。这使得BIM技术在建筑结构及场地的分析、建筑结构性能分析、建筑结构的协同分析等方面充分发挥作用，为提高建筑结构设计的应用价值创造条件。所以，在建筑结构设计中有效应用BIM技术是非常有意义的。
参考文献：
[1]李轼，王科亮，刘媛，等．探析建筑结构设计中BIM技术的应用［J］．江西建材，2015（3）：34．
[2]潘平.BIM技术在建筑结构设计中的应用与研究[D].华中科技大学，2013.
[3]卢琬玫.BIM技术及其在建筑设计中的应用研究[D].天津大学，2014.
论文作者:李鑫
论文发表刊物:《基层建设》2017年第28期
论文发表时间:2017/12/28
标签：技术论文; 建筑论文; 结构设计论文; 建筑结构论文; 模型论文; 参数论文; 过程中论文; 《基层建设》2017年第28期论文;