（襄阳市第二建筑设计院 湖北 襄阳 441000）
【摘 要】BIM技术是建筑信息模型的简称，BIM技术以其自身的优势在建筑工程各领域得到了广泛的应用。文章在阐述BIM技术内涵、特点的基础上，具体分析BIM技术在建筑结构设计中的应用，旨在提升建筑结构设计质量。
【关键词】BIM技术；建筑结构设计；协同设计
Analysis of Architectural Structure Design Based on BIM Technology
Zeng Qiao
【Abstract】BIM technology is the abbreviation of building information model, BIM technology has been widely used in various fields of Construction Engineering with its own advantages. Based on the description of the connotation and characteristics of BIM technology, this paper analyzes the application of BIM technology in the design of building structure in order to improve the quality of building structure design.
【Keywords】BIM technology; Building structure design; Collaborative design
【中图分类号】TU201.4 【文献标识码】A 【文章编号】1002-8544（2017）10-0052-02
随着信息技术的深入发展，BIM技术被广泛的应用到建筑设计、施工管理等多个领域。 建筑结构设计中BIM技术的运用能够让结构工程师、建筑师、设备工程师、工程服务对象和工程施工单位等多个层次的用户共享一种数字设计信息，能更加科学合理的对建筑结构进行分析设计，提升结构设计质量。
1.BIM技术概述
1.1 内涵
BIM（Building Information Modeling）建筑信息模型，是对建筑设施的物理特征和功能特征的数字化描述，可以为建筑项目提供全寿命周期的信息服务，这种信息共享能够为建筑项目决策、运行提供科学可靠的保证。BIM技术通过数字模型的创建能够丰富和完善工程设计、施工建造和运营管理等工作，从而促进在各个阶段降低成本，推动建筑信息化发展。
1.2 特点
第一，信息集成。主要表现在静态信息集成与动态信息集成。静态信息通常是指建筑构件的几何信息、物理特性和力学性能等信息。动态信息是指建筑全周期中施工过程的模拟分析、建筑项目的投资优化、建筑运营管理。可以说数据库BIM技术的载体，而信息集成运用是实现BIM的关键。
第二，协同工作。利用BIM技术能够将建筑项目相关各方统一在一个建筑信息模型上，进而为建筑项目的设计、施工、管理、运营等提供高效的沟通交流平台。
2.BIM技术在建筑结构设计中的特点
2.1 协调设计
结构专业设计内部协调。当前大多数建筑设计单位的工作流程，是建筑师前期进行方案创作与建筑初步设计并提供条件图供结构专业、水暖电专业进行施工图设计。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆各专业在绘制施工图过程中出现交叉时，通常通过协调会进行处理。
如结构墙、柱、梁与建筑门窗的冲突，结构墙、梁与设备管道、安装的冲突等等。这些设计专业之间的冲突会导致建筑结构设计工作乃至整个建筑设计工作的效率低下。运用BIM技术进行碰撞检查，将提高结构图纸的准确性和适用性。
结构设计与外部协调。传统结构设计过程中，建设投资方参与较少，建筑施工方更是极少参与。这些都导致了项目决策与施工过程中不可避免的出现设计修改变更情况，从而降低了整个建筑项目的工作效率，延长了生产周期。
2.2 结构设计信息参数化
建筑结构设计主要流程分为建筑结构方案设计、结构力学模型计算分析和结构施工图绘制，所对应的阶段成果分别是结构模板图（二维信息）、计算模型（三维信息）和结构施工图（二维信息）。
BIM技术应用的最大特点是参数化设计，将该技术应用到建筑结构设计中能够对建筑结构设计流程、应用材质、内部构造等进行详细的记录，通过三维模型的建立能够为其他专业提供详细化数据支持。
BIM信息参数化设计能够实现结构施工图纸的自动完成和联动修改，这将减少结构设计人员的绘制施工图的时间，让其投入更多的时间精力用于结构体系选型、布置等工作上来。将程序化的工作交给软件程序自动完成。
目前PKPM旗下的PAAD和广厦软件旗下的GSPLOT软件能够完成自动成图和联动修改，但在实际工作中笔者发现，对于较复杂的建筑运用上述软件仍需要较多的人工干预。
通过BIM技术可以实现建筑结构的精细化设计和工业化施工。基于BIM技术，利用建筑结构的信息模型指导相关结构构件的数字化加工制作和实现现场安装的无缝对接。
3.BIM技术在结构设计中应用的难点
3.1 建筑结构模型自身的复杂性
建筑专业模型主要反映建筑自身的美感，其表现在于满足建筑功能的要求和建筑形象的艺术效果。结构专业模型主要在满足建筑要求前提下，从力学角度保证建筑结构安全。
尽管建筑模型是结构模型的基础，但在信息表达上存在很大差异。建筑模型关注与构件尺寸、材质、颜色等观感属性。结构模型更关注构件的力学特性。如构件节点在建筑模型上通常只有几何关系，但在结构模型中则需根据其力学性能进行不同的简化（交接、固结）等。
建筑结构模型的基本元素有墙、柱、梁、板凳，每个元素都有其相应的物理属性和力学特性，在结构力学分析时通常根据具体工程选用不同的力学分析方法，如PKPM软件中的TAT和SATWE这两个子软件，一个是“空间杆-薄壁柱模型”一个是“空间杆-墙元模型”。这要求建筑信息模型能够给不同的结构分析程序提供可靠的基础数据，并能够准确接收传递回来的成果数据。
建筑结构分析过程中，存在诸多假定与简化，导致相应的参数众多，制约数据双向传递的效率。规范化的数据接口和数据交换格式是保证其顺利衔接的关键。
3.2 计算机软硬件的制约
现有计算机软硬件水平还不能完全满足建筑信息模型的数据结构以及大量全真三维视图的要求。科学的数据结构、高效的算法以及全真三维视图的必将对现有计算机软硬件技术水平提出更高的要求。
4.结语
综上所述，BIM 技术在建筑结构设计中的应用主要表现在协同设计、参数信息建模、精确工艺、三维可视化模型操作等方面。运用BIM技术不是要求设计单位废除传统的二维CAD生产模式，而是要将传统的设计模式循序渐进的嵌入BIM工作流程。目前由于这种技术应用时间较短，在具体建筑结构设计中还存在一些不完善的地方，需要相关人员做进一步分析。
参考文献
[1]陈庆丰,徐云博,刘继鹏,胡愈.探析建筑结构设计中BIM技术的应用[J].四川水泥,2015,(11):154.
[2]庄彦春.建筑结构设计中BIM技术的应用管窥[J].甘肃科技纵横,2016,(9):69-70+27.
论文作者:曾巧
论文发表刊物:《建筑知识》2017年10期
论文发表时间:2017/7/10
标签：建筑论文; 模型论文; 结构设计论文; 结构论文; 技术论文; 信息论文; 建筑结构论文; 《建筑知识》2017年10期论文;