（合肥工业大学建筑设计研究院 安徽 合肥 230009）
【摘 要】在建筑结构设计中采用BIM技术能够有效的提高建筑结构设计的质量与效果，提高人们工作效率。通过对BIM的技术特征与BIM在建筑结构设计中的应用流程进行分析，并结合BIM技术特征，分析了BIM技术在建筑结构设计中的应用。
【关键词】建筑结构；BIM技术：应用探讨
【中图分类号】TU201.4 【文献标识码】A 【文章编号】1002-8544（2017）14-0028-02
建筑信息模型（Building Information Modeling，简称BIM）技术是面向建筑工程设计中常用的技术，它是一种基于对象的CAD技术，在建筑数字描述中得到了广泛的应用。通过BIM技术能够在建筑的电子模型中分析完整的建筑信息内容，随着BIM技术的不断完善与提高，使得BIM技术可以在不同的专业与部门之间实现数据共享，在建设结构设计中利用BIM可视化数字模型，可以有效的实现建筑结构的模拟设计，可以有效的提高建筑工程的质量，提高建筑物的施工安全与效率。
1.BIM的技术特征
1.1 信息集成
BIM建筑信息建模的信息集成，主要体现在对建筑设计的信息集成与设计过程集成等方面，建筑信息模型时是建筑施工过程中的唯一展示建筑的信息模型，每一个专业方面的设计都会在BIM中体现，信息集成是BIM技术的重要特征。因此，所有的建筑设计人员都可以在BIM平台中进行建筑结构设计，实现建筑设计的过程集成目标，通过计算机的三维模型构成来完成BIM信息集成的过程，包括建筑物的几何尺寸、空间结构、建筑施工材料以及建筑物的结构性质等信息，能够有效打破CAD技术限制，因此，BIM在建筑的设计中的作用十分重要。
1.2 协同设计
通过BIM技术，为设计者提供了一个全新的设计平台，方便工作人员之间进行良好的沟通，设计者可以通过平台能够协同进行建筑设计，而且能够在同一个平台中进行交换信息，通过BIM技术的应用，不同的设计工作人员能够通过协作的情况，自动的分析建筑构件中存在的影响，能够提高建筑设计团队的工作效率，减少建筑设计的时间。
1.3 工作传递
通过BIM技术能够将建筑设计数据关联在一起，工作人员在设计过程中，修改某一项内容后，不需要自己更改数据之间连接，BIM能够将用户修改的信息自动反馈到设计的构件中，使得数据的传递十分快捷。此外，利用BIM技术对建筑进行模拟施工，工作人员不需要因为不同的影响而烦恼，通过构件多个模型，能够有效的对施工中可能存在的问题进行分析，提高了建筑施工的工作效率。
2.BIM在建筑结构设计中应用流程
2.1 构建整体结构模型
通过BIM技术能够有效的在建筑结构数据中构件一个晚完善的建构结构模型，可以对建筑结构中的梁、板、柱、楼梯及基础等构件的充分描述，便于工作人员对建筑的整体结构进行把握。在这里以墙体为例分析整体结构的构建流程，具体如下：首先，定义建筑实体与详细的大小；其次，利用集合关联实体将所有数据关联，然后进行楼层实体和建筑实体的关联，将所有的数据的关联在一起；第三，对建筑物的墙体实体进行定义，并且利用空间结构关联实体将墙体连接在一起，做好楼层实体与墙体实体的关联，形成整体的结构模型。
2.2 构建部分结构模型
通过BIM建立的结构模型，可以有效的对建筑物中的构建信息、力学性能、建筑的成本、建筑材料、建筑的模型的几何属性进行研究与分析，便于工作人员对建筑的整体结构模型进行分析。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆例如目前的IFC模型，就是一个典型的BIM模型建构的方式，我们一墙体为例，说明构建部分结构模型的方法：首先根据设计的要求，做好关联数据的要求，在IFC模型中要对墙体的构建进行定义，由于墙体可以由多种结构构成，在结构模型中需要对其进行定义；第二步就是对建筑的墙体材料属性进行定义；第三步就是利用材料层集合体的使用实体，材料层的集合实体等对墙体的实际材料模型进行定义；第四步，利用制定的材料关联实体与材料进行墙体之间的关联，构建建筑的部分结构模型。
2.3 构建关联性结构模型
对建筑结构模型的设计，需要对各个建筑模型之间的关联性进行分析，通过BIM模型的构建，可以准确的、快速的对建筑物的关键结构进行对称性关联与非对称关联，使得建筑物之间的关联能够紧密的结合在一起。对于非对称性关联的架构，可以使得两个实体存在主从关系，然后根据一个实体的修改来改变另外一个实体结构，这样就不会对主实体的本质造成改变，这样我们就可以利用关联性的结构模型，来构建BIM模型。例如，洞口和墙体的关联性模型进行分析，洞口依存墙体实体紧密的联合在一起，如果工作人员删除结构模型的墙体，就会删除洞口，但是如果删除洞口就不一定能够删除墙体，仅仅会断开二者之间的对应关联关系，因此，利用洞口可以关联墙体实体，可以建立洞口实体与墙体之间的实体关联，而且利用墙体与洞口之间可以建立非关联性的连接。对于对称性关联分析，主要是两个关联的实体之间存在对等的关系，如果一个实体发生变化，就会影响另一个实体的改变，例如在结构模型中的如柱、梁关联就是对称性的关联，如果一个实体发生改变，利用一个关联实体也会发生改变或者随之进行调整，使得整个结构模型紧密的联系在一起。
3.BIM在建筑结构应用分析
3.1 模型建立
利用BIM技术可以有效的将建筑结构采用三维实体模型将建筑结构展示出来，并将构件的具体要求展示出来，突破了CAD绘图制作的结构模型限制，IBM能够直观的将建筑物内部的各个构件之间关系表示出来，同时利用BIM技术与可视化技术，对建筑结构的内部动态展示出来，而且通过IBM对建筑物的构件进行设计，便于分析建筑物构件之间存在的问题。
3.2 应用于建筑空间规划
利用BIM可以有效的对建筑空间设计，在做好建筑物的地理位置之后，就可以根据建筑物的空间地形情况，特别是在复杂地形的建筑物，采用BIM技术可以有效的建筑物的坡高、斜率、坡向等情况进行分析，可以有效的为建筑物的空间设计提供有力的支持服务，并结合GIS建模分析，可以有效的对建筑物的空间参数进行模拟分析，进而能够有效的应用于建筑空间规划。对建筑物的空间规划可以采用BIM技术的可视化分析功能，这样就能将建筑物得内部立体结构呈现出现，对室内的视野进行分析、规划度等情况进行分析，并可以利用BIM技术对建筑空间进行调试、控制，并结合各个影响因素，进而能够有效的得出建筑物的空间规划模型。
3.3 应用于建筑结构性能分析
对于建筑物的结构设计不是简单的排列，而是需要将各个部分有机的结合在一起，形成一个彼此支持的有机整体，这样能够有效的提高建筑物的抗震性与牢固性，进而能够提高建筑物的标准，利用BIM模型将相关的数据导入到其中，这样就能够快速的对建筑物的结构性能进行分析，提高建筑物的质量。
3.4 应用于钢结构的建模
由于建筑物的内部有许多钢结构模型，这样就会给钢结构的设计变得十分繁杂，利用BIM技术可以对钢结构梁高、受力程度等进行情况进行分析，并对所有钢结构的连接工件进行专门的设计与参数处理，然后应用BIM技术参数的共享功能，完成钢结构中螺杆、螺栓等连接件的数量与间距进行分析，这样就可能在短时间完成建筑物的钢结构设计，有利于建设钢结构中可能存在的薄弱环节。
4.结语
BIM技术在建筑结构设计中的应用，可以有效的提高建筑结构设计的工作质量与工作效率，为设计工作者提高了数据交流的平台，能够在平台中进行协调工作，满足现代建筑结构设计的需要，也能够改变人们对BIM技术的认识，提高建筑结构的设计效果。
参考文献
[1]张利伟.基于BIM技术的建筑上程结构设计中的应用分析[J].山东工业技术，2015(2).
[2]张顺.BIM技术在建筑改造结构设计中的应用初探[J].中国勘察设计，2014（2）.
论文作者:吴继军
论文发表刊物:《建筑知识》2017年14期
论文发表时间:2017/7/14
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