BIM技术在建筑结构设计中的应用探讨张泽成

BIM技术在建筑结构设计中的应用探讨张泽成

张泽成

中海福陆重工有限公司广东珠海519050

摘要：在现代建筑工程结构设计过程中，为确保设计过程的科学性和完善性，就需要切实加强BIM技术的应用，不仅能有助于项目设计效率的提升，将经济支出降低的同时将设计所需的时间缩短。这就需要我们在实际设计中，切实掌握BIM技术的要点，并在设计中强化对其的应用，促进其设计水平的提升，完善建筑工程的功能，尤其是要通过BIM技术对整个结构设计的全程进行模拟，并加强对出现问题的预处理，从而更好地确保工程建筑的结构设计水平得到提升。

关键词：BIM技术；建筑结构设计；应用探讨

1导言

没有出现BIM技术时，建设项目设计阶段中常常会出现一些问题，如准确率不高、图纸繁杂、沟通协作困难等。随着科学技术的发展，BIM技术的出现不仅解决了上述问题，还将建筑设计从二维平面发展为三维立体化，显现出巨大的优势。在项目的设计阶段，通过使用BIM技术能够将复杂的三维建筑模型展现在人们面前，进而完成相关分析、研究以及拓展等工作。

2BIM技术概述

2.1BIM技术的概念

BIM技术以三维数字技术为基础，可以将工程的各类信息进行有效集合形成三维立体模型,实现建筑各种信息的集成和存储，并以电子模型的形式展现出来，在一定程度上促进了建筑设计的现代化和信息化。将BIM技术应用到建筑结构设计中，不仅可以促进各单位、各部门之间的沟通交流、资源共享，如设计单位、施工单位、业主单位三方的建筑设计资源共享，还可以构建建筑结构数学模型，促进建筑结构设计的可行性分析。

2.2BIM技术的应用特征

在建筑结构设计中，集成设计信息、促进建筑设计过程是BIM技术应用的主要作用。BIM技术有效地集成了不同专业、不同部门的设计信息，并将其建成数字信息模型，具有可视化的特点。其中，建筑的各种结构设计信息包括建筑结构尺寸信息、建筑材料信息、建筑构件的性质等。在数据库的基础上，设计人员可以快速查找建筑信息,突破了传统计算机辅助制图软件的限制，在建筑结构设计中发挥着重要的作用。另外，BIM技术还能进行建筑设计可行性的自动检测，而且在设计变更时，BIM技术可以将修改信息反馈到数据库中，所有相关工作人员都可以收到图纸变更信息，不需要设计人员进行图纸的处理，使设计团队的工作效率大大提高。同时，该技术还能实现设计工作中相关数据的信息共享，保障信息的有效沟通交流，进一步确保数据的准确性。更重要的是，BIM技术可以模拟建筑工程结构的施工过程，检验建筑结构设计的合理性，提高设计的质量和效率。

3BIM技术的优势

3.1建筑效果可视化

对于建筑行业，建筑效果的可视化非常重要。建筑的施工建设通常要严格按照施工图纸进行，其中的建筑构件信息也是根据图纸上的线条、图形获得，而立体结构则需要施工人员进行想象而得。随着建筑结构设计形式的多样化，施工人员的主观想象无法满足信息的准确性要求，而BIM技术的出现，给人们呈现了可视化的建筑三维模型。与传统的三维软件建立的模型相比，BIM技术建立的模型更加直观、信息精确。

3.2协同设计

BIM平台可以发挥其高效的协同设计作用，为工程设计提供便利。在传统的设计过程中，可能会出现沟通不到位的问题，从而导致设计工作无法进行或产生很多问题然而BIM技术的应用，可以使不同专业的设计者同时进行设计，从而减少结构设计中的不合理之处，提高图纸质量，及时更新图纸，减少工程中的资源浪费、工程延误或返工等问题的发生，促进工程的顺利开展。

3.3模拟性

在工程项目设计阶段，BIM可以对建筑的部分设计进行模拟试验，如紧急疏散模拟、节能模拟等。另外，还可以根据工程施工组织设计进行实际施工模拟，从而确定最优施工方案，有效地进行施工指导。同时，BIM还可以完成工程造价控制，达到降低工程成本的目的。

4BIM在建筑结构设计中的应用

4.1BIM技术在建筑结构和现场分析中的应用

BIM技术能够对建筑工程项目施工地点的地质条件、周边环境等因素进行综合的结构评估，将其以3D模型的形式展示出来，并结合其他技术对其整体效果进行模拟，从而排查建筑设计是否存在安全隐患，最大程度地保证建筑施工现场的安全性和可靠性。另外，BIM技术还能够科学地分析建筑结构的各项性能，对结构进行全方位的模拟，同时还能够对不同程度的模拟状态进行方案分析，从而获得建筑结构的具体情况。这样可以使工作人员更快地发现建筑结构设计过程中出现的问题，并及时对其进行处理和优化，更好地保障了建筑项目的质量。

4.2BIM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。

4.3BIM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。

4.4BIM技术预制构件安装中的应用

在建筑预制构件的安装过程中，需要工作人员在完成图形的绘制后进行构件预制。而BIM技术的应用，能够将建筑信息反馈给相关管理平台，同时该平台将信息实时反馈到施工现场，不仅提高了施工效率，还给建筑结构设计的各个环节提供了交流和沟通的渠道，有利于促进建筑项目质量的提升。

4.5BIM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。

4.6BIM技术在施工现场的应用

BIM技术还能够在建筑项目施工现场发挥重要的作用，有效提高施工现场的管理和控制效率。例如，BIM技术能够形成科学合理的建筑结构设计模型，并结合相关地理信息技术等，充分将建筑施工区域周边的地质条件及环境状况等展现在施工管理人员面前，促进其对施工现场环境的了解，从而有针对性地进行设计方案的修改和调整，从而保证施工方案满足建筑结构的施工质量，对提高施工现场的管理和控制起到重要的促进作用。

5结语

总之，BIM技术的应用不仅能够提高工程的建设质量，还能提高投资效益。尤其是在设计阶段的应用，能够充分利用空间、减少设计问题、降低施工成本、优化资源配置等。因此，应加强BIM技术的研究和应用，促使其发挥更大的应用价值。

参考文献

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[3]周颖.解析建筑结构设计中BIM技术的应用[J].城市建设理论研究(电子版),2017(34):110.

[4]曾铁军,徐辉华.建筑结构设计中BIM技术的应用研究[J].建材与装饰,2017(48):102-103.