摘要：随着我国建筑行业的迅猛发展，BIM技术作为建筑行业的一颗新星，已经逐渐在工程中被广泛使用。由于建筑工程的施工工期较长，并且在施工过程中会受到影响的因素比较多，BIM技术作为现代化信息技术发展的产物，其应用势在必行。在建筑工程中，结构设计是其中非常重要的一步，只有保证结构设计的规范性和合理性，才可以使建筑工程的质量得到保证。本文就BIM技术在建筑结构设计中的应用做出相应的探讨，提高结构设计的规范性和合理性。
关键词：BIM技术；建筑工程；结构设计；应用
引言
BIM技术在我国的发展和应用依然处于初级阶段，其涉及我国建筑行业的多个方面，如建筑结构设计、成本预算、施工运营等。BIM技术的应用在提高建筑工程内部之间信息的交流和共享等方面起了重要的作用，本文主要对BIM技术在建筑结构设计中的应用进行探讨。
1.BIM技术的特点
1.1信息化集成特点
BIM技术的应用能够有效整合建筑工程项目的各类信息，对建筑材料的尺寸、结构、数量等数据进行集成化处理。BIM技术信息化集成的特点一方面表现在能够整理建筑工程项目设计过程中产生的各类数据，另一方面则体现在对设计信息的整理。BIM技术的应用，减少了传统建筑图纸设计的工作程序和操作步骤，可以采用3D建模直接建立建筑项目的几何信息模型，使传统图纸与虚拟模型产生了直接的联系，起到了相应的制约作用，从而保证建筑结构设计的合理性。
1.2可传递的工作过程
BIM技术在进行建筑项目信息的整合时，存在一个建模的过程，该过程能够实现数据之间的传递，从而形成建筑项目的自动化管理。在传统的建筑建设过程中，若在建筑数据的整合过程中发现数据存在问题，需要迅速对其传递过程进行图纸处理及数据校核，而BIM技术的应用，能够实现数据的自动转换和改变，从而减轻工作人员的工作量和人工误差，提高了工作效率。这种可传递的工作过程实现了建筑结构设计工作的简化，从而受到了建筑行业的广泛的认可。
1.3相互协调合作性
BIM技术在建筑结构设计中的应用，有利于相关人员结合建筑设计的详细要求、施工现场的具体条件以及业主的多样化需求等进行合理的设计，同时可以结合实际数据，加强建筑建设各个方面的协调与合作。例如，通过建立3D模型，可以从不同角度将建筑设结构进行展示，使设计结果更加直观，更加形象地展现在参建各方面前。另外，BIM技术还能够通过自动检测功能实现多个对象的相互交流和影响，从而提高协调合作性，实现工作步骤的简化，从而提高项目建设质量和投资报酬率。
2.应用BIM技术的设计流程
2.1构建整体结构模型
要构建一个完整、合理的整体结构模型，在建筑设计过程中，需要BIM技术的应用。通过模型精确地描述梁体、柱体、楼梯等结构信息，为后续施工建设提供重要的信息支撑。以墙体结构构件为例，分析墙体整个结构模型的构建，主要包括以下几个方面：1）定义建筑的实体，了解和掌握具体情况；2）对实体进行信息关联和集合，将模型的楼层实体和建筑实体进行实际关联；3）定义墙体，完成结构模型的建立。另外，还要对建筑空间结构进行利用和管理，从而达到楼层与墙体二者实体关联的目的。
2.2构建部分结构模型
在BIM部分结构模型构建中，涉及的内容和属性较多，包括工程成本、材料、建造尺寸等信息。目前，BIM模型能够满足各种构件属性的实现。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆同样以墙体为例实现墙体的关联关系定义。通常情况下，BIM模型中构件包括多层材料。其中墙体是建筑的一种重要构件，其构成也相对比较复杂，主要包括结构层、隔热层、墙面砖和外墙面砖等。为了对其进行有效关联，需要做好以下几方面工作：1）对材料的属性进行定义，熟悉并掌握材料的性质；2）对集合实体、分层实体和使用实体进行分别定义；3）结合材料关联实体，实现墙体与墙体材料的关联。
2.3构建关联性结构模型
除了上述模型的构建，设计人员在设计过程中还要对个体间存在的关联性进行考虑。BIM模型构建能够很好地实现结构的关联性，并且能够更加准确、更加直观地反映信息的关联性。如非对称性关联，是指2个实体之间存在的一种关系，即主从关系。该关系是指如果修改主实体，实体也会发生改变，但是不会对主实体造成任何影响，以墙体和洞口来说，墙体是主实体，洞口是主体，而洞口和墙体的关系为：洞口依存于墙体，若删除墙体，则会将洞口一起拆除，但如果要求为拆除洞口，则不需要将墙体删除，对二者的关系来说，影响是对关联关系的切断。对上述过程分析得知，将洞口与墙体进行关联，可以建立二者之间的实体关联。除了非对称关联，还有一种关联为对称性关联，是与非对称性相对得到的2个实体之间有着对等的关系，即一个实体发生改变，另一个实体也会随之发生变化，例如，结构中梁和柱二者的关联，通过建筑构件将二者进行实体关联，在这种对称性关联下，如果对主实体进行调整时，梁实体也会发生变化调整，反之也是一样。
2.4BIM技术在图纸设计中的应用
BIM技术的发展基于平面设计和立体图形设计的创新，能够有效展示建筑的立体效果，从而有利于工作人员客观地判断设计的合理性。传统的施工图设计需要结合施工的具体情况进行不断地修改，因此，不仅浪费了许多人力和物力的成本，并且影响了建筑工程的施工效率，而BIM技术可以弥补传统施工图设计的不足。BIM技术通过数字化建模，实现了建筑信息的可视性，特别是可以将建筑结构设计中较为复杂的结构生动立体地展示出来，从而明确施工人员的工作目标和方法，给施工人员的施工工作提供重要的参考价值，降低了施工难度，减少了施工误差，提高了建筑项目的施工质量。
2.5BIM技术在成本预算和施工材料采购方面的应用
BIM技术能够通过成本预算，将建筑结构设计以及施工过程对施工材料、机械设备、人力成本等方面的成本有效控制在工程预算范围内，从而制定合理的物料设备的采购标准。BIM技术的应用还能通过模型体现施工过程中的各类成本数据，从而自动形成物料的采购需求计划，同时实现材料、设备的快速分派，减轻管理人员的工作量，并且有效减少了物料、设备的重复分派造成的浪费，BIM技术在这方面有效提高了成本预算的可靠性准确性。
2.6BIM技术钢结构建模中的应用
钢结构的建模需要充分结合设计情况、施工成本等方面确立合理的方案，BIM技术在钢结构的建模过程中给施工方和设计方之间的交流提供了有效的渠道，有利于提高钢结构建模的质量和效率。同时，BIM技术在钢结构材料的选择过程中也发挥了显著的作用，能够对各构件的材料、尺寸等信息进行充分的分析，并将不同的钢结构型号和尺寸进行立体展示，提高了工作人员对钢结构的了解，从而有利于建筑业的质量和服务的提升。
结语
综上所述，就目前建筑行业的发展形式而言，在建设工程项目建筑结构设计中，传统的CAD技术已经不能满足人们的需求。在建设项目工程建筑设计阶段应用BIM技术，可以充分发挥其自身特点，使结构设计效果得到优化，同时还可以加快生产环节，减少成本投入，加快工作效率，使建设工程的各个环节顺利进行。
参考文献
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[3]郭旭.BIM建筑结构设计过程的研究与实现[J].住宅与房地产,2018 (31):67.
论文作者:张品1,刘恒2,耿昭3
论文发表刊物:《基层建设》2019年第16期
论文发表时间:2019/9/21
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