摘要：近年来，BIM技术在建筑领域得到了广泛应用。在建筑工程施工过程中，仅使用传统的设计与施工方式已经不能达到目前相关规范的要求，而使用BIM技术可以保证工程项目的质量达到标准，并且避免成本的浪费，有利于项目的顺利进行。
关键词：建筑结构设计；BIM技术；应用
引言
建筑工程是人类生产生活中不可或缺的结构。在日常生活中房屋、隧道、桥梁等都属于建筑工程。在经济急速发展的今天，建筑工程质量问题经常被人诟病，也是威胁人类生产生活的一大隐患。随着我国经济不断发展，对建筑产品的要求更高，也使得建筑行业开始向现代化发展，为BIM技术的发展创造了环境条件。
1 BIM基本概念及特征
1.1概述
随着经济的发展和社会的进步，人们对于建筑功能的要求不仅仅局限在使用上，而是更加注重建筑的整体性能，如对空间的利用、节能环保、新的科技形式的应用等。因此，新奇的建筑构想不断产生，建筑向着立体空间发展，建筑结构日益复杂，向着智能化的趋势发展，这给建筑设计带来了诸多困难。这一技术可以贯穿建筑结构实际施工的整个过程，大大提高了工程的效率，降低了施工成本。BIM技术是基于计算机和信息化的发展而产生的，因此，其在建筑结构设计方面的应用，对建筑业的信息化建设有着重要意义，建筑设计开始了向信息数字化的转变，更准确高效的对繁杂的数据信息进行处理，同时，对建筑工程的成本核算和管理、施工质量管控、合理安排施工工期等都有着重要帮助，对工程管理的角度更加全面，更加细化，为我国建筑行业向着高科技、智能化、长久性的发展铺开了道路。
1.2特征
1.2.1可视化
BIM技术模拟真实数据下的建筑物，利用实体模型功能对建筑物进行合理布局，并对建筑功能及结构细节进行全面展现。传统的建筑结构设计，设计师通过完成建筑效果图来验证设计效果，又需要完成结构图详细标注尺寸、做法指导施工，BIM技术将二维图纸设计中复杂的线条标注轻松呈现，并通过可视化技术动态演示建筑结构效果，同时对构件之间的良好搭配有效的预测和控制，减少工程设计纰漏，保障设计合理性，达到设计最佳。
1.2.2集成化
BIM即建筑信息模型，由三维模型构建信息数据库，集成设计过程信息，在此模型中各专业设计交互，将建筑各类信息进行科学组合，设计师能够精准的完整的获取建筑结构信息。建筑工程数据量巨大，传统的建筑结构设计常用CAD平面施工图，图纸工作量大，且设计师需要对各类图纸信息完全掌握才能更好的完善设计，工作效率低，BIM技术的信息集成化，建筑数据有效关联，动态数据预测模拟，对建筑结构设计具有重要的指导意义。
1.2.3协同化
BIM的应用为建筑结构设计提供了一个更为宽广的设计平台，在这个设计平台上，建筑结构的设计人员可以更加方便有效的和需求方、施工方进行探讨和沟通，将各方面的信息进行及时的反馈和处理，将设计中的问题尽早的发现，并尽快的得到解决。另外，BIM的应用，可以将建筑结构设计中各专业的思路进行统一的整合，通过系统检测功能实现各个关联专业的相互协调，有效地避免了由于专业不通导致的设计漏洞，提高了后期建筑施工的可行性，从而保证了整个工程进度。
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2建筑结构设计中BIM技术的应用
2.1模型构建中的应用
2.1.1基于IFC标准的BIM模型构建
在使用BIM技术的过程中，需要涉及多种软件，如计算软件、作图软件、工程量、造价分析计算软件等，为了解决这些复杂的软件问题，可以采用IFC（Industry Foundation Classes）标准格式，通过IFC标准格式对最小结构单元的几何尺寸、材料性质、组织形式等进行定义处理，并通过建立BIM材料族库完成各个软件的正常运行。以砖墙结构为例，可以通过IFC标准模型明确砖墙结构所需材料的尺寸、物理性能、力学性能要求，确定需要采取何种规格的砖块，然后通过关联材料实体完成砖块和墙体材料之间的联系，最终确定工程方案。
2.1.2 BIM结构模型的构建
建立BIM建筑模型时，建筑的所有材料信息都需要录入系统中，建筑结构的梁、板、柱等构件规格、尺寸等在系统材料数据库中有清晰的记录，通过该系统可以明确建筑结构模型。例如，在设计建筑墙体结构构件过程中，应定义好建筑实体，然后通过系统对建筑构件之间的关系、楼层实体之间的联系、空间结构联系进行直观的展示。
2.1.3关联性结构模型的构建
各构件之间的联系是建筑结构设计中需要重点考虑的问题，通过BIM技术建立的建筑模型，可以对建筑结构各个部件之间的关系进行直观地分辨，通常建筑结构有2种关联：对称性关联和非对称性关联。将2个存在主要和次要关系的建筑称为非对称性关联，在进行建筑实体修改时不会改变建筑主实体。例如，墙体和洞口存在主要和次要关系，在墙体上附着着洞口，删除掉墙体的话会同时删除掉墙上的洞口，而仅删除次要的洞口不会对墙体的存在产生影响。
2.2建筑空间规划应用
建筑设计的首要环节即为空间规划，建筑地点选定条件下即应开始分析当地空间、地形，如果基地地形比较复杂，则更有必要分析地形结构。利用BIM技术分析建筑基地坡向、斜率、坡高等空间，可以初步探索地形复杂区域建立建筑物的可行性，奠定设计基础，打通设计思路。利用GIS建模可以进行坡度分析，模拟各项参数，根据设计需要由各层面以各种视角展开分析、研究，将系列性基础数据就此生成，为未来设计提供具体的参考依据。完成地形探索条件下，建筑物空间规划工作即可展开。通常有必要基于BIM技术来可视化分析建筑物的空间规划，利用3D技术将建筑物立体化展示出来，同时展开道路可视分析、规划可视度分析、室内视野分析等，各类分析展开之前的前置环节是有关模型构建，建立好相关模型后应利用BIM技术调试，和各因素相结合进行统一考虑，将最理想的空间规划模型建立成功。
2.3空间位置碰撞检查
传统的建筑结构设计中，对钢筋预埋件等小构件并没有给予足够的重视，常常在后期施工中由于设计方案不达标而导致钢筋、预埋件之间难以良好地施工，最终对建筑工程结构整体质量以及施工进度、造价等造成不良影响。而BIM技术的应用能够通过碰撞检查模拟施工过程，发现后期施工中存在的问题，进而在设计阶段进行调整，避免施工中出现空间碰撞问题。同时，通过BIM技术的碰撞检查功能还能够提前做好和业主、设计单位等各方的联系，及时做好变更处理，减少返工等问题，提高工程的施工进度和质量。
结语
在实际施工中不断探索创新，改进现场施工工艺，还需要设计人员不断提高设计水平，通过应用新材料、新工艺、新形式降低施工难度和施工成本，不断提高建筑的安全性、耐用性。BIM技术在建筑结构设计中的应用，极大地提高了建筑结构设计的工作效率和设计方案的科学性，减少了不必要的设计错误，同时通过高效、形象的展示方式更方便现场人员了解设计信息、组织生产施工。当前，BIM技术在建筑结构设计中的应用还需设计人员继续完善，同时将其影响力扩大到建筑设计的相关领域，促进我国建筑行业的发展。
参考文献：
[1]王华阳.试论BIM技术在建筑工程设计中的应用策略[J].四川水泥，2018（11）：126+143.
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[3]舒敬敬，钟嘉慧.BIM技术在建筑设计中的应用及推广策略研究[J].现代物业（中旬刊），2018（01）：58.
论文作者:胡颖
论文发表刊物:《基层建设》2019年第9期
论文发表时间:2019/6/13
标签：建筑论文; 技术论文; 结构设计论文; 模型论文; 建筑结构论文; 结构论文; 信息论文; 《基层建设》2019年第9期论文;