BIM在建筑结构设计中的应用肖景就

BIM在建筑结构设计中的应用肖景就

肖景就

广西南宁方构建筑设计咨询有限公司广西南宁530100

摘要：在近几年来，我国的城镇化建设和工业化建设进程不断加快，为了提高建筑工程施工质量和更好的满足人们的使用需求，建筑施工单位更加注重建筑结构设计。随着科学技术的快速发展，在建筑结构设计中也逐渐开始应用各种先进的科学技术，BIM技术由于其自身独特的性质，在建筑结构设计过程中得到了广泛的应用。基于此，文章首先对BIM技术进行阐述，然后对BIM技术在建筑结构设计中的应用进行分析，以供参考。

关键词：BIM技术；建筑结构设计；应用研究

1BIM技术应用在建筑结构设计中的主要功能

1.1信息集成功能

BIM技术具有强大的信息集成功能，依据建筑信息建造模型，是整个建筑工程详细数据信息的数据库，包括设计过程与设计信息。通过BIM技术，可以直观与迅速的找到建筑的外观、构件、建筑施工材料以及尺寸等信息。相比于传统设计，修改图纸再也不是一项繁复的工作，BIM以其独特的信息集成功能，使得建筑数据之间相互关联，如果在实际施工过程中出现问题需要对原设计图纸进行修改完善，建筑工作人员只需要对单项进行修改便可生成最新的数据信息模型，这极大程度上提高了工作效率，且数据的信息也实时可靠，同时，使用该技术设计图纸还具有相关的自动修改功能，这减少设计人员在进行绘图等方面工作的精力与时间，使得设计人员把更多的精力放在建筑的结构设计上，并通过各项参数的修改完善得出最优的设计方案，从而确保建筑设计的效果。

1.2协同设计功能

BIM技术可以实现协同设计的功能，使用该技术建立的建筑信息模型能够提供一个实时数据共享平台，使得相关的设计人员、工程师、建筑师以及业主能够及时获取信息，例如业主如果在实际施工过程中遇到相关的问题，那么可以在这个平台上得到及时解决。另外，BIM及时能够对建筑构件进行自动的检测，使得构件之间相互作用和影响，并能够支持相关数据的导入与组合。再根据相关的参数设计得出合理的模型方式。相比于传统设计流程各自为主的特点，BIM技术有效的解决了跨专业、跨部门之间交流的困难，从而提高了建筑企业的质量管理工作与安全管理工作水平，这也对我国建筑工程行业的健康持续发展起到极大的推动作用。

1.3一体化功能

使用BIM技术设计建筑模型，不仅能够体现出建筑工程的外观，还能够对工程的光源、热能传导以及材质属性等方面的信息进行有效表现。BIM技术模型是一种将将建筑工程各方面的内容都融入一体的设计，相关人员可以从建筑安全性的角度去分析建筑结构，也可以从光源、节能以及舒适性等角度对建筑结构进行评价，从而有效的提高建筑结构设计的效果。

1.4三维化功能

BIM技术主要是一种三维技术，对于采用BIM技术进行设计的建筑模型，其不仅也已通过三维立体的方式进行模型的展现，相关的工程设计人员号可以直观的对建筑结构各个部分进行观察，从而对建筑工程暖通管道、墙体梁板等建筑结构组成部分间存在的问题及早的发现，并采取相应的解决措施，确保不留下安全隐患，为工程后期施工打好基础。此外，通过立体的建筑模型，还可以对建筑工程的设计方案进行有效分析，从而对存在施工困难等问题的方案进行优化或者排除，达到提高建筑工程整体设计质量的目标。

2建筑结构设计中BIM技术的应用

2.1建立实体模型

采用BIM技术能够形成三维模型，将建筑完成后的实体构件在设计图中表现出来，这是CAD技术难以达到的，但是也是CAD技术的升华，BIM技术能够实现与CAD技术的无缝对接与提高。运用BIM技术，能够直接看到构件之间的彼此联系并方便工作人员发现存在的问题，还能够通过可视化技术对建筑结构的动态变化进行监测，为结构设计的修改提供重要依据，保证设计方案的合理和实用，在实际工程中，使用BIM技术帮助结构设计人员节约了大量的时间，实现了成本的节约。

2.2应用在建筑空间的规划当中

在进行建筑设计之前需要提前进行建筑的空间规划，所以在建设地点选择完毕之后，首先要对建筑的空间进行分析，分析建筑空间的地形以及对一些复杂的地形进行研究与计算，确定相应的方案，在地形的分析中应用BIM技术，能够开阔设计的思路，在分析中能够将坡高、斜率以及斜坡的斜率等参数进行分析。例如对具体的工程，斜坡走向的分析可以先采用GIS软件进行建模，对采集到的参数进行汇总与归类并模拟，这样，设计人员可以从不同的设计角度对工程实际情况进行模拟，为后期的设计提供依据。

在地形探索之后再开始对建筑物的设计规划，对于建筑物的空间规划，BIM技术有着良好的现实应用，因为BIM技术能够完好地将建筑物的内外空间以3D模型完全展现出来，所以设计人员可以通过对设计效果的评价，对建筑物的室内与空间进行分割，详细布置建筑物周边的道路与外观等参数，利用BIM技术的调试功能，尝试不同的参数设置并选择最优化设置，得到最佳的空间规划模型。

2.3实现建筑结构构件的性能分析

在结构设计中，为了保证建筑物的安全与稳定，需要设计人员花费大量的精力对建筑构件进行受力计算，以便完成构件的受力分析，对于重要的构件往往需要计算几次，而且不同的设计人员采用的参数不同，往往计算结果也不同，这样就花费了大量的人力与时间，也影响了建筑物结构分析的准确率。BIM设计针对这种情况引入了相关的性能分析软件，只需要把BIM中的相关数据导入到软件当中就能够实现整个过程的分析计算，并且自动生成分析结果，方便设计人员进行下一步的纠正与修改，提高了设计效率。

2.4钢结构设计建模应用

我国当前建筑工程的规模不断扩张，新型的结构设计模型与新型材料的应用都实现了突破，尤其是钢结构，跨度不断加大，空间也不断扩张，应用也越来越多，很多异型结构都采用钢结构建模，在钢结构的设计中，构件之间的连接与加强构件的设计都非常复杂，因此在设计中存在一定的困难。BIM技术的应用能够有效解决这些问题，因为BIM技术能够对钢结构梁体的高度进行精确计算，还能够对所有的连接件进行自动计算，自动选择参数并分析不同参数的影响。并且通过数据共享的功能，BIM能够对在钢结构建筑物中使用的高强螺栓的数量、焊缝的数量以及间距等等进行计算，掌控设计的间距等。所以如果有新的构件需要增加到模型当中的时候，设计人员只需要对相应的数据进行调整，并且利用BIM绘制出大样图，方便施工人员在现场进行施工，设计人员利用大样图也能够合理确定加强件的设置位置，避免钢结构中出现薄弱点，影响结构安全。

结语

综上所述，随着我国经济社会的不断发展，在建筑设计中应用先进技术的能力逐渐增强。把BIM技术引入建筑设计中，对于提升我国建筑工程设计水平、提高我国建筑工程的整体质量都具有十分重要的现实意义。从我国目前的实际情况来看，BIM技术已经具有了较为成熟的系统化环境，作为建筑工程设计师，应当充分把握建筑设计的相关要求，同时熟练掌握BIM相关技术规范，将两者进行有机融合，唯有如此，才能实现我国建筑设计的科学化、规范化水平，建设高水平、高质量的建筑工程。

参考文献

[1]张利伟.基于BIM技术的建筑工程结构设计中的应用分析[J].山东工业技术，2015（16）：82.

[2]陈庆丰，徐云博，刘继鹏，等.探析建筑结构设计中BIM技术的应用[J].四川水泥，2015（11）：154.

[3]卢平，田邹.关于建筑结构设计中BIM技术的应用分析[J].科技与创新，2017（20）：147-148.