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摘要：建筑信息模型（BIM）是建筑工程领域的一项重要的新发展，它被广泛的应用到建筑施工的各个阶段，是建筑工程开发的新工具。文章重点就基于建筑信息模型的建筑结构施工图设计进行研究，以供参考和借鉴。
关键词：建筑信息模型；建筑结构；施工图设计；研究
引言
建筑结构施工图的设计质量关系到整个工程的施工质量和效率，需要我们给予重点关注。随着科学技术的发展，基于建筑信息模型的建筑结构施工图设计已经逐渐走入人们的视线，并取得了非常理想的应用效果。
1建筑信息模型在建筑结构施工图设计中的应用优势
建筑信息模型是在建筑过程中，通过数字方式展示建筑结构施工中的多种信息，从而有效实现各项建筑信息资源共享的新型技术。利用BIM进行建筑结构施工图设计的主要优势表现在：第一，具有较大的集成信息量。它不仅能较全面地将建筑材料、建筑物性质、建筑结构的空间关系等信息进行综合处理，还利用计算机技术使各项建筑施工的相关信息数字化、模型化，为建筑设计人员及施工人员在调用相关信息时提供便利；第二，能更好地实现设计图纸的可视化。相较于传统的二维CAD软件，BIM模型能够更精确地将相关建筑构件数字化，通过设计图纸将建筑结构更立体地展现出来，从而有效提高施工的准确率；第三，可为后期修改工作提供便利。BIM模型能够直观地通过图例，将后期修改对其它建筑结构的影响反映出来，并利用模型中的相关模块进行利弊分析，进一步促进工作效率的提高；第四，使参数化设计得到良好体现。使用BIM进行建筑结构施工图纸设计的基础，是各项建筑构件及其结构的有关数据信息。BIM模型能够将数据信息进行转化，从而实现对建筑及其周边空间的有效利用，优化施工设计方案。
2建筑信息模型的建筑结构施工图设计的要求
2.1设计步骤
建筑结构施工图传统的设计工作模式是建立在二维图档基础上进行的，首先结构模型的分析与设计需要结构设计者以建筑设计图纸为参考的前提下进行，在结构设计软件上进行构件设计与内力分析；建筑设计者收到反馈的结构设计成果，做建筑设计模型调整，达成设计要求；结构施工图参考结构设计成果绘制。伴随CAD技术的深入应用，在构建分析结构模型时，构件定位、轴网自动导入等信息已经可依据网层识别技术实现，但手工重建繁多的模型信息不可避免；在绘制结构施工图时，自动生成性能已在部分CAD系统中实现，但此类图档并不具有联系性与完整性以及信息的一致性等。信息模型可在工程设计中完整性的存在，支持自动更新、关联修改图档与模型，因BIM具有开放性，自动模型信息的转换可在相关软件中实现。BIM建筑设计模型经BIM建筑设计软件构建；导出模型为IFC文件，通过BIM模型的集成提取系统，将结构构建信息提取，构建BIM施工图设计模型。另外，BIM模型可实现提取几何模型，经约束、荷载补充定义，分析和设计结构（建筑设计模型收到结构设计成果反馈信息，调整模型），BIM施工图设计模型与设计成果相互集成，最终得到BIM结构施工图的完整模型；设计和合作管理结构施工图建立在BIM模型上，构建BIM施工结构图设计模型是该设计流程实现的关键。
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2.2描述模型需求
物理结构模型是建筑施工图结构设计的核心，除此之外，还包含有管理信息、关联信息、模型属性信息等，节点信息、轴网信息、构件信息、约束信息是物理结构模型信息的组成；内力信息、荷载信息、设计成果信息、材料信息构成属性信息；视图和模型关联、属性和模型关联、构件间的关联构成关联信息；用户权限信息、模型版本信息、权利者信息构成管理信息。
3建筑信息模型的建筑结构施工图设计的应用策略
3.1建筑信息模型的构建内容
建筑信息模型的设计是基于IFC标准建立的，以现有的标准模型的逻辑结构为基础而进行的模型渲染。在此情况下构建的建筑信息模型是高效的，且提升了IFC基础上的运行效率，使得其更为简洁和便利，并且能够实现对IFC标准模型文件的导出。建筑信息模型结构由四类基础模型构成，这其中包括计算结果模型、结构构建模型、材料信息模型和属性定义模型。各个模型分别构建了建筑工程图设计的各方面，并通过分割又统一的方式实现对建筑结构的整体构建工作。计算结果模型是对设计中产生的两种计算结果进行关联、耦合，实现对结构构建的最优化设计，这两种计算结果分别是经过计算机计算出来的建筑内部力学性能分析结果和建筑结构设计分析结果；结构构建模型是对建筑基本构件的建模，是建筑的基本构成要素，这包含建筑中的墙体、立柱、房梁等，通过结构构建模型使各元素进行有机的关联；材料信息模型，顾名思义就是建筑工程中使用的建筑材料的信息模型构建，这主要包含了建筑使用的混凝土材料和钢筋材料的相关信息；属性定义模型是四种模型中实现建筑信息模型动态构建的关键模型，该模型建立建筑结构的动态属性参数，并为模型的再扩展提供接口。
在构建建筑信息模型时要确保各项信息相互之间完整且统一的关联性，这种关联是对称与非对称并存的，设计者要根据情况进行灵活的掌握，并且要明确建筑信息模型技术是一种辅助设计的有效工具，在整个过程中要充分发挥设计师的主观能动性，进行实时的掌控和应急处理。
3.2基于建筑信息模型的设计实施
基于建筑信息模型的建筑结构施工图设计流程充分地改善了只依靠CAD技术进行设计的种种弊端，实现了十分简便的设计操作流程。首先，构建一个合理的建筑信息模型，这其中要包含设计所需的构件、材料、计算关系及属性的模型；其次，将构建完成的建筑信息模型进行IFC格式导出；再次，针对导出的文件利用建筑信息模型的信息集成、提取平台将模型中的结构构建信息分离出来，从而建立基于建筑信息模型技术的建筑模型。另外，要通过对建筑信息模型的提取工作形成结构设计汇总的几何模型，并且依据信息系统的可补充定义功能来定义相关的荷载和约束信息。在完成这部分的工作后，利用计算机对建筑的结构设计进行分析和整理，通过人为的主观调整，并借助系统的辅助调整功能进一步生成新的设计方案，以最终形成一个完善的设计模型。在整个过程中，不同的设计师可以针对同一个模型进行协同作业，在完成自己设计的部分的同时实现设计工作的有效集成和统一，提升整体的工作效率和设计质量，尤其是现阶段的建筑设计工作经常会遇到无法对建筑进行拆分设计的情况，这种工作方式显然非常有效，它是实现建筑结构设计协同管理的重要举措。
结束语
综上所述，建筑信息模型进入我国建筑工程领域的时间不长，在应用上仍存在许多的问题和不足。但据目前的情况来看，基于建筑信息模型的建筑结构施工图设计已经大幅度的提升了设计工作效率，并为优化设计方案提供了更多的可能性，推动了建筑工程行业的健康持续发展，所以我们要保持对建筑信息模型的有效应用的持续探索。
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论文作者:邢猛
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第35期
论文发表时间:2018/5/23
标签：模型论文; 信息论文; 建筑论文; 施工图论文; 建筑结构论文; 结构论文; 构件论文; 《建筑学研究前沿》2017年第35期论文;