建筑结构设计中BIM技术的应用李洋

建筑结构设计中BIM技术的应用李洋

李洋

身份证号码：50022119900901xxxx

摘要：现阶段BIM软件产品受到BIM技术与思想发展的推动而不断趋于完善，BIM技术在国内开始被广泛运用到建筑工程设计、施工以及运营等多个领域，BIM技术在运用中可以实现不同专业、不同部门之间的数据共享，所以在建筑结构设计中可以让工程师、建筑师、设计人员以及业主等，多个层次用户来共享及使用同一个数字设计信息。基于BIM技术而成的可视化数字模型可以帮助用户进行建筑结构的模拟与分析，以便于施工单位可以加深对设计人员设计理念及建设目标的理解，对提高建筑产品结构设计的整体质量及生产效率有着重要意义。

关键词：建筑工程；结构设计；BIM技术；应用

1、BIM基本概念及BIM技术的特征

1.1BIM基本概念

BIM即为建筑信息模型，BIM技术是一项随着我国建筑行业发展而发展的数字化技术，建筑结构设计中BIM模型的构建示意图为：①通过BIM技术的应用，工程建设逐渐进入三维时代；②通过数字化技术的应用，可更好的构建工程建设的信息库。但在建设信息库的过程中，需详细的描述建筑专业化的信息，并确保其包含非构件对象（例如空间、运动行为）的状态信息。

1.2BIM技术的特征

1.2.1信息集成

对于BIM技术的信息集成，主要体现在设计信息集成与设计过程集成方面。通过相关研究结果可知，建筑信息模型时整体建筑工程唯一的信息模型，各专业设计信息均需要在此模型中进行并完成，由此可知，BIM技术具备较为显著的信息集成特征。在此背景下，所有的专业设计人员均能够在此平台上进行建筑结构设计工作，以实现设计过程集成化目标。建筑信息模型核心内容为由计算机三维模型构成的数据库的建设，此数据库主要包括建筑结构几何尺寸、空间信息、建筑施工材料、各个建筑构件的性质、连接方式等各方面信息。所以，通过该数据库，能够快速的找出所需要的信息，打破了CAD技术的限制，在建筑结构设计中具有十分重要的作用。

1.2.2协同设计

通过BIM技术，可建设一个全新的设计平台，进而为业、设计与施工提供良好的沟通平台，主要便可依据实际需求，快速的反应所需要的信息。此外，通过BIM技术的应用，还可在遵循不同专业设计原则的基础上，自动检测建筑构件间存在的影响，大幅提升了设计团队沟通效率，减少了设计时间。

1.2.3工作传递

通过BIM技术，可有效关联各种工作数据。在设计及修改了某项内容之后，其不需要自己更改连接，或者是独自处理图纸，能够将修改的信息自动反馈至受到影响的构件中。此外，通过BIM技术，还能够模拟施工，此情况下，工程师不需要为了对不同的因素进行更好的分析，构建多个模型，大大节省了设计时间，提升了设计效率。

2、BIM技术运用存在的问题

首先是没有规范的BIM技术体系，在运用BIM技术时没有相关标准可以进行参考，不利于BIM技术的规范运用。其次，对于BIM技术的法律监控也不到位，容易引发一系列法律问题，运用BIM技术所建立的模型与先前技术所建立的模型没有很好的区分度，不利于对产权进行明确。第三是对于可以使用BIM技术的人员也没有进行明确规定，BIM也没有相应的修改权利，所以在法律上要对BIM技术的相关方面进行明确，对BIM技术进行有效的法律保护。第四是BIM技术还处在起步阶段，BIM技术中所应用到的软件很少有在国内进行研发的，软件大多来自海外。第五是一些设计人员自身也没有合格的专业能力，综合素质不高，不能对BIM技术进行很好的把握，BIM技术本身也存在缺陷，比如对数据信息的传送能力不强，不能将数据信息进行有效分享等缺点，相关人员还需要对BIM技术进行不断探索。另外，在建筑结构设计中使用BIM技术还需要进行财政投入，并且需要很大的投入力度，不仅要对BIM技术本身进行投入，还需要对使用BIM技术的相关人员进行培训，并为相关人员提供性能较好的设备，还要对设备不断进行升级，这些都需要提供大量的资金进行支持，为了对建筑结构实现优化设计，也需要购买性能高的硬件设备，便于对建筑结构中的数据信息进行保存和处理，在设计过程中，如果没有资金进行支持，就会出现延误工期、影响工程质量的情况，不利于施工工程的顺利进行。

3、BIM技术在建筑结构设计中的具体应用

3.1实现建筑结构设计的可视化

BIM技术是基于三维模型技术而成的应用于现代建筑工程领域的新兴技术，其可以利用三维模型技术来将真实的建筑构件展现给用户，由于传统建筑结构设计中都是以CAD软件进行绘图，该种方法很难将建筑结构的详细信息展示给不同用户，而BIM技术在建筑结构设计初期阶段便通过建立建筑结构的三位实体模型，来帮助各层次用户通过直观的角度对建筑构件信息、功能布局有一个准确的认识与了解。很多大型建筑工程结构设计中可以利用BIM技术来对其整体结构进行动态演示，帮助用户利用直观的角度对建筑结构的各项参数进行观测，从而帮助设计单位选取最佳的设计方案，并且可以及时发现建筑结构设计中的质量缺陷与设计缺陷，对进一步提高建筑结构设计的整体质量有着重要意义。

3.2BIM技术在建筑结构参数设计中的具体应用

建筑结构信息模型中会有一个包含所有设计信息的数据库，所有建筑结构设计参数都是相关联的，设计人员可以利用该数据库中的数据信息来对建筑结构形体进行构建，而且在设计过程中会对不同的参数予以一些约束，从而确保BIM系统在建筑结构设计中可以及时更新数据库。BIM技术在建筑结构设计应用中最大的特点，是可以实现高质量、高安全性、高可靠性的设计信息输出，对提高建筑结构设计的数字化发展有着重要意义。

3.3BIM技术在钢结构建模中的具体应用

现阶段钢结构已成为一个大跨度建筑物的主要结构形式，其在建模中往往需要面临结构链接和加强件布置等多个方面的难点，钢结构在设计中需要涉及到梁柱连接、梁梁铰接以及梁梁刚接等多种连接形式，所以在设计中往往需要根据梁的高度，来将各个连接件进行专项设计并要将其参数化。BIM系统在应用中可以利用参数共享，来对螺栓的数量与间距来进行控制，设计人员只需要对参数进行调节便可以形成新的连接件，而在加强件、连接件设计中设计人员只需要画出大样，而在钢结构施工中技术人员只需要对相应位置设计进行参考，便可以来确定加强件、连接件的准确位置，这对进一步提高钢结构设计质量及施工效率有着重要作用。

4、结语

对于建筑工程来说，如果要想顺利完成并保证建筑工程的质量，需要用到不少的专业知识，而且还有施工时间的限制，需要在最短的时间内完成建筑工程，用CAD技术很难达到可持续发展的要求，但是通过在建筑结构设计中使用BIM技术就可以促进环境的可持续发展，BIM技术的运用可以节省能源，对环境有较小的危害，还可以提高施工时间的利用效率。如今BIM技术发展的并不完善，设计人员如果想要熟练的掌握BIM技术，还需要投入非常多的时间和精力，设计人员需要不断加强自己的专业基础知识，提高学习的能力，尽快掌握BIM技术只有对BIM技术进行全面掌握，设计人员才能在建筑结构设计中对BIM技术进行灵活运用，从而设计出最优化的建筑结构方案，利于提高施工质量。

参考文献：

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[2]李华峰，崔建华，甘明，等.BIM技术在绍兴体育场开合结构设计中的应用[J].建筑结构，2013（17）：25~27.

[3]张顺宇.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（11）：29~33.