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摘要：建筑工程在现代不断的发展，建筑物结构越来越复杂，体型也越来越多样化，因而工程项目中涉及的信息量也越来越大。BIM本身就是一项比较复杂的技术，将其运用在建筑结构设计中更加增添了研究的难度。但是，这一应用研究将会使得建筑领域的发展上升到一个新的台阶。
关键词：BIM技术；建筑结构设计；应用
引言：
在当前建筑结构设计中BIM技术应用较为广泛，通过利用三维数字技术，有效的提高了我国建筑结构设计水平。然而，随着建筑领域的不断发展，现有的对BIM应用的研究已经越来越不能满足发展的需求。因此，在今后的建筑领域的发展中，要加强对BIM在建筑结构设计应用中的重视和研究，从而提高我国建筑结构设计的水平。为此，本文就结合工程实例探析BIM技术在建筑结构设计中的应用进。
1、BIM技术的概述
作为建筑设计行业的革命性技术，BIM技术使得设计从二维向三位方向转变，同时作为整个建筑行业的信息革命，BIM正展现出无与伦比的生机活力。建筑信息模型是以建筑工程项目的各项相关信息数据作为模型的基础，进行建筑模型的建立，通过数字信息仿真模拟建筑物所具有的真实信息。它具有可视化，协调性，模拟性，优化性和可出图性五大特点。
2、BIM技术的特点
2.1可视化
BIM技术的出现为建筑模型的直观展现提供了平台，设计人员的设计理念能够直接在建筑模型中展示出来，有助于建筑企业内部的人员交流，并对相关的设计进行讨论，做出最佳决策。
2.2协调性
协调性是建筑企业内部各专业人员间的组织协调，在内部形成一个有效的标准性文件，便与推动建筑工程的进程。另外BIM技术还能够在建筑内部相关布置以及空间设置上起到协调的效果，例如楼梯井的布置、防火区布置、水管布置、线路布置以及其他辅助布置等。
2.3模拟性
BIM技术能够利用建立模型来模仿现实中的建筑，并通过其表现形态得出一些具有重要参考意义的数据。只要不存在突然变数，计BIM技术得到的结果一般比较准确。
可见，设计人员在建筑设计之初时可以结合BIM技术，对设计的可行性通过模型进行仿真，让设计可能存在的问题及早呈现并将其消除，减少施工中不确定性，便于设计工作的进行，减少设计偏差。另外通过BIM技术还能够实现自动出图功能，提高了建筑设计效率。
3、BIM技术在建筑结构设计中的应用分析
3.1 BIM技术在建立完整项目样板中的应用
项目样板是整个设计的基础，项目样板包括经过有限的标准化处理的各种族、线型、字体、符号以及表达方式。在BIM技术中形成一个良好的样板，是完全能够减少工作的重复性，加快设计速度的。并逐渐建立一套符合中国国情的设计标准，使其能够对多数设计用户，甚至是对有特殊需求的用户都有相当有益的指导作用。
3.2 BIM技术在钢结构工程建模的应用
现阶段钢结构在建模中会面临结构链接和加强件布置等多个方面的难点，钢结构在设计中需要涉及到梁柱连接、梁梁铰接以及梁梁刚接等多种连接形式，所以在设计中往往需要根据梁的高度，来将各个连接件进行专项设计并要将其参数化。
BIM系统在应用中可以利用参数共享，来对螺栓的数量与间距来进行控制，设计人员只需要对参数进行调节便可以形成新的连接件，而在加强件、连接件设计中设计人员只需要画出大样，而在钢结构施工中技术人员只需要对相应位置设计进行参考，便可以来确定加强件、连接件的准确位置，这对进一步提高钢结构设计质量及施工效率有着重要作用。
3.3 BIM技术在建筑结构参数化设计中的应用
BIM 技术在建筑结构设计应用可以实现高质量、高安全性、高可靠性的设计信息输出，对提高建筑结构设计的数字化发展有着重要意义。
在BIM系统中，整个建筑结构的所有信息都在一个数据库，并且这个数据库是共享的，参与设计的各方都可以共享这些数据。所有建筑结构设计参数都是相关联的，设计人员可以利用该数据库中的数据信息来对建筑结构形体进行构建，而且在设计过程中会对不同的参数予以一些约束，从而确保BIM 系统在建筑结构设计中可以及时更新数据库。
4、实例探析BIM技术的应用
4.1工程概况
该工程项目为杭州奥体中心主体育场，该体育场位于钱塘江与七甲河交汇处南侧，规划建筑面积22.9万m2，拥有固定坐席80000个（如图1）。
此建筑的表皮设计是建立在一系列标准模数化的钢结构网架上生成，所以其外表皮设计需要参数化技术手段，实现设计的协同和复杂几何形体的图纸化。
（图1）
4.2 BIM技术在杭州奥体中心主体育场建设中的应用
4.2.1概念设计阶段
为了定义建筑表皮的空间几何关系和研究形式的多样性，并分析这些形体结构关系的合理性，需要利用参数化模型演算。在图纸化阶段，BIM的工作平台可以促进更高效的交流和协作，使得整个设计过程衔接得更加流畅。BIM技术适合参数化的形体，而参数化形体也需要BIM去实现复杂的几何形体。并使其在更加经济合理的条件下实现，增加建筑形式的多样性。
4.2.2方案设计阶段
在方案设计初期，Rhinoceros 3D和Grasshopper作为主要的形体设计工具。在Rhino中建立模型之后分析形式的多样性，再将模型转入结构分析软件。通过Kangaroo结构分析软件2对结构形式分析后再优化建筑形体。通过Rhinoceros建立3D模型用于建筑和结构分析，最终还是通过将Rhinoceros的模型转入Revit使图纸二维化。
4.2.3工程施工阶段
在施工图阶段，借助原有模型将3D模型的形体设计带入到Revit当中。进一步建立建筑信息模型、体育场馆内部建筑功能模型、结构网架模型、机电设备管线模型等。另外，体育场馆项目设计对防火、疏散、声音、温度等要求较高，这些都需要在IES中进行分析测试，进而得到更加节能的建筑。传统二维图纸设计时，各专业图纸需要汇总后由总工程师进行会审来发现和解决协调上的问题，所以人为上不可避免有很多问题。利用BIM技术模拟整个建造过程，直接向班组进行施工交底并进行作业指导，改变了传统平面交底，转为4D（3D+时间纬度）的可视化交底。
结束语：
综上所述，在建筑结构设计中应用BIM技术对于建筑领域的发展来讲有着不可忽视的重要作用。因此，设计人员要不断的提高自身的综合能力，全面掌握BIM 技术，在保证建筑结构设计质量的前提下，快速、高效的完成建筑工程设计任务，从而保证建筑结构的质量。
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论文作者:梁振庭
论文发表刊物:《基层建设》2017年第18期
论文发表时间:2017/10/16
标签：建筑论文; 技术论文; 结构设计论文; 模型论文; 形体论文; 参数论文; 结构论文; 《基层建设》2017年第18期论文;