摘要：随着社会的不断发展，科技的不断进步，我国各个领域均得到了很好的发展，尤其在不断加大城市化建设后，我国建筑行业迎来了更大的发展空间。在建筑工程中，结构设计占据着重要地位，为了能够提升此方面质量，BIM技术在近年来被应用其中，且发挥了很好的作用。本文就针对建筑结构设计中BIM技术的应用进行了简要分析，以供参考。
关键词：建筑结构设计；BIM技术；应用
建筑项目工程的设计结构日趋复杂化，如果将BIM技术与结构设计相结合，并将两者构建成一个完整的平台，进一步进行统筹管理大数据。在这个平台当中，所有的数据都是与结构真实可靠的构件，而且具备了良好的特征与属性，更方便其调动分析，从而为专业设备与建筑之间的协调工作提供了更多便利。
1 BIM 技术概述
现代建筑工程项目正在不断向着大规模、高层化以及超高层化方向发展，用户对建筑产品的需求不仅限于其整体功能性，建筑结构的高度复杂化使其体型不断区域多样化，因此，建筑结构设计中往往需要通过多种渠道来获取规模较大的信息。该类数据信息作为建筑企业在建筑结构设计中最为关键的资源，如果在建筑产品生产中对其加以利用，不仅可以帮助企业通过缩短工期来降低整体成本投入，还能进一步提高建筑企业在生产过程中的质量管理工作与安全管理工作整体水平。所以现代信息技术开始被广泛运用到建筑工程领域，建筑行业在信息技术支撑下开始寻求一条迅速处理各类相关信息，进一步控制成本投入与合理化工期安排的道路。基于此因， BIM 技术的出现及应用对推动建筑行业健康发展有着重要意义，该技术实现了建筑结构设计由二维向三维的转变，而 BIM 技术的广泛应用正在不断推动建筑行业新一轮的信息革命，其通过创建并利用数字模型来对建筑工程结构进行设计、建造以及运营管理，帮助企业在设计阶段、生产阶段以及经营管理阶段有效降低整体经营成本，对推动我国建筑工程领域实现可持续发展战略目标有着重要意义。
2在建筑结构设计中BIM技术的应用
2.1BIM技术在钢结构工程建模的应用
钢结构是这一时期建筑物主要的一种结构形式，但在建模过程中通常都会面临加强构建布置与结构链接方面的种种困难。在设计过程中，钢结构会关系到梁柱连接、两梁刚接以及两梁铰接等不同的链接方式，因此在设计当中要依据梁高对各个连接部件进行设计，并且要将其加以参数化。BIM技术可以实现参数共享，设计人员只需在这一应用当中对参数进行调整就可以更改螺栓的数量和间距，从而生成新的连接件。在加强件和连接件的设计当中，设计人员只需要画出轮廓图样，钢结构施工技术人员对应相关设计位置加以参考就可确定加强件和连接件的具体位置，这可有效提高钢结构的设计质量和整体的施工效率。
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2.2在建筑结构设计中的可视化
在传统的建筑构设计中是用CAD技术来绘制施工图纸，而在BIM技术中则运用了三维模型将真实的建筑构件表现出来。CAD技术所表现的建筑构件信息相对有限，如果在设计阶段运用BIM技术，就可以将建筑构件生成三维立体的模型，这样就可以从直观的角度对建筑构件进行观察。在此基础上进一步分析建筑构件的各个功能与布局，并且推断出建筑体量。在一些大型建筑工程的设计当中采用BIM的可视化技术，能够动态演示建筑结构，整体把握建筑结构的尺寸和合理性，从而进一步优化设计方案。BIM技术可以快速检测隐藏在建筑结构设计中未被发现的那些隐患漏洞，从而保证设计的整体质量。
2.3建筑结构三维设计中的碰撞检查
在建筑项目进行施工时，先前的传统图纸在使用时无法充分反应系统和个体之间的碰撞关系。多专业协同工作、沟通不充分、时间紧等问题都会导致个体的离散行为充满了不稳定性，这一部分问题是设计人员非常容易忽略的。因此，采用BIM技术构建建筑工程的三维模型来对这种碰撞进行检查。在监测的过程中就可以消除施工中可能出现的软碰硬或硬碰硬的现象，同时也有利于降低施工错误造成的返工率，进而优化设计方案。在后期的优化施工图当中，建筑员工也可以利用BIM技术检查成型的3D模型方案中是否还存在碰撞与问题，从而进一步促进施工统筹与进度的模拟操作，以提高建筑的整体质量。
2.4在建筑结构设计中的协调应用
在建筑设计领域，BIM技术的应用能够通过数字信息建立起虚拟模型。该模型中所包含的数据可以运用在不同的专业，比如在建筑、结构、机电以及水暖等领域，并且能够相互之间统筹交换，这一集成化设计可以将不同专业领域的设计师构建的模型中所包含的信息进行统一整合，非常有利于与其他团队进行数据与资源共享，此举保证了设计建筑的所有参与者都能够全方位掌握建筑的信息，并共用统一的数据源。这一模式改变了建筑设计师、施工企业、制造商、设备工程师、结构工程师以及业主等各个参与方的协同工作模式，保证了每个参与方都能够使用统一的建筑参数进行工作。比如在建筑设计当中，设计师要添加构件，结构工程师只需将梁、柱和墙等结构的材质信息输入到BIM模型当中，之后设备工程师再根据模型中心新加的构件位置、数量以及方式等设置建筑内部各类设备的配置即可，然后再进行设备信息的测试与异常调试工作，以保证整体的建筑设计效果。BIM技术应用到不同专业的设计当中后，将非常有利于各专业信息共享，不同专业的工作人员之间的协作将会更加便利与高效，这会大大提高建筑设计的水平与后期施工的有序性，为工程的质量提供了更进一步的保障。
3建筑结构设计中应用的难点
在当前的结构设计阶段，一般都是根据设计方案分布结构，同时通过现有的技术软件进行建模，再在这一基础上对整体的空间受力情况进行分析与变形计算，最后在进行结构设计调整形成CAD结构平法施工图。建筑的模型信息全部都由设计师完成，其他专业则是通过与之关联的物理模型导入结构，最后汇总设计信息，并且根据计算来修改设计，构成完整的设计模型、动态信息以及施工图的信息。对结构设计来说，建筑的信息模型都是通过施工图与结构分析将其关联起来的。
因为BIM技术采用的3D工具软件需要用到大量的系统参数以及模块的参变量，这与2D的创建视图技术的差别非常大。而且，BIM工具软件还需要兼顾到2D技术的设计关联性，整个的模块参变量与系统参数比之前2D工具软件中的参数更加庞大与复杂。因此一旦数据的设计参数不合理，或者参数之间的匹配出现问题，就会带来很大的麻烦。在构建BIM模型的过程中，结构工程师更加注重如何在物理模型中自动生成平法施工的图型文档，可以正确地转化为能够被结构分析软件所识别的结构分析模型。其中对安全性能的分析与设计是结构设计所要考虑的一个重要环节，BIM模型是纯粹由数据库信息构成的一个模型，理论上可以与结构分析模型两者间建立起双向链接。
结语
综上所述， BIM 技术对进一步提高建筑结构设计质量及效率有着重要意义，并可以帮助建筑企业在建筑产品生产过程中有效降低设计、生产等环节的成本投入，虽然 BIM 技术的各项功能基本可以满足现代建筑结构设计工作的需求，但是 BIM 技术也对设计人员的整体素质提出了更高要求。
参考文献
[1]李轼，王科亮，刘媛.探析建筑结构设计中BIM技术的应用[J].江西建材，2015（3）.
[2]肖良丽，方婉蓉，等．浅析BIM技术在建筑工程设计中的应用优势[J]．工程建设与设计，2013（1）：74-77．
论文作者:庞凯峰
论文发表刊物:《防护工程》2018年第3期
论文发表时间:2018/6/5
标签：建筑论文; 结构设计论文; 技术论文; 模型论文; 结构论文; 信息论文; 构件论文; 《防护工程》2018年第3期论文;