BIM技术在建筑结构设计中的应用

BIM技术在建筑结构设计中的应用

李桃君

北京中航油工程建设有限公司 北京市朝阳区 100020

摘要：随着我国现代化程度不断提高，城市化建设进程不断加快，信息化时代已经到来，人们对于建筑结构设计的合理性产生了更高的要求。BIM技术作为一种现代信息化技术，将其充分应用到建筑结构设计过程中，能够有效地实现对建筑施工工程成本质量等方面的控制。本文针对BIM技术在建筑结构设计中的具体应用进行分析，希望能够为我国建筑施工工程的进一步发展提供一定的理论基础。

关键词：建筑结构设计；建筑施工；BIM技术

引言

结构设计是建设项目的重要组成，会对后续施工及项目整体性能产生直接影响。同时，结构设计的合理性会对建筑工程使用寿命形成影响，所以必须高度重视建筑结构设计的合理性。但受诸多因素影响，建筑结构设计始终存在诸多不足。要想全面优化建筑结构性能，就应注重结构设计重要作用，对设计问题加以解决。由此可见，深入研究并分析建筑结构设计中的问题与解决对策十分有必要。

1建筑结构设计中BIM技术的应用优势

1.1实现平面设计向立体设计的转化

传统建筑设计多是以平面制图软件为主实现建筑设计的，虽然也能达到设计要求，但其中的影响因素较多，一旦数据出现错误，更改过程中会存在较大难度，再加上人工作业的影响，使得结构设计效果不够理想。而利用BIM技术后，实现了二维图纸向三位立体图形的转化，增强了结构设计的精准性。同时在数据更改时，系统会自动对相关联数据进行变更，降低了结构设计难度。

1.2优越化

合理应用BIM技术能为整体建筑结构设计提供帮助，全面控制建筑结构形式，优化设计内容。建筑结构设计存在很多制约性因素，BIM技术可以结合信息形式以及复杂程度进行准确分析，优化分析阶段，精确掌握建筑结构中存在的信息资源，包括几何信息、规则信息等。BIM技术能根据建筑结构中的实际变化要求进行调整，同时还能在施工前做好外形结构的分析工作，结合其中的变量因素与目标对象，优化整改不正确参数，快速算量，提升精度，直至符合标准再进行实施。

1.3信息传递性

BIM技术在建筑工程项目中的应用能够有效地整合相关的数据信息，通过建模来使各项数据之间的传递有效进行，并使传统的建筑结构设计过程中存在的一些问题都能够得到有效的解决，实现数据的自动化转换和传递。在具体利用过程中，减少了工作人员的工作量，并减少了人员工作方面存在的一些误差，有效地提高了工作效率，这种可传递性实现了建筑结构设计工作的有效开展，体现出了良好的效果。

2BIM技术在建筑结构设计中的应用

2.1做好建筑地梁的设计

针对地梁这一结构在设计过程中出现的问题，相关设计人员应该制定出相应的对策，提升建筑结构的稳定性，从保障该建筑安全质量水平的角度出发，完成地梁的设计工作。地梁具备良好的连接支撑作用，其可以从根基之上，维持建筑结构的功能特性。首先，相关设计人员需要对施工区域的水文地质材料进行收集与整理，预先将地梁可能出现的问题加以考虑，例如，地梁部件可能沉降于地基内部，或是在牵引力的作用下逐渐被拉伸变形。只有对建筑结构中的地梁部件在实际施工过程中面临的问题有明确认识，才能保障设计出的地梁具有极高的安全稳定性。其次，相关设计人员需要具备较高的技能水平及较丰富的设计经验，才能对地梁的设计标准加以规范，且促使施工而成的地梁结构更具有规范性。再次，相关技术人员还应将地梁结构在设计过程中所经受的摩擦力及阻力计算出来，进而使建筑结构中的地梁部件设计得更具准确性及稳定性。最后，相关技术人员需要将建筑地梁设计中的机械性能明确出来，才能将地梁设计与现场的差异探究明确，进而避免建筑地梁由于受力过度而出现变形或弯矩超标，进而影响到该部件的连接功能及结构的稳定性能。

2.2BIM技术在施工图纸设计过程中的应用

现代BIM技术的应用是在平面设计和立体图形设计的基础上发展来的，这种技术能通过建筑图纸的应用来有效地体现出建筑物的3D立体效果，从而帮助相关的工作人员判断建筑结构设计的合理性和科学性。传统的建筑结构设计中，需要结合具体的使用情况来不断地修改以及优化，在完善过程中会消耗大量的人力资源，影响到施工工程的进度以及效率，BIM技术的应用能够有效地弥补这项缺点，通过3D建模来提高建筑结构整体的可视性程度，让建筑结构中一些复杂的结构更加直观地展现在人们的面前，帮助人们更好地理解，从而为施工工作的顺利开展提供良好的参考价值。

2.3结构可视化设计

BIM技术中的三维技术能够为建筑结构构建出相应的立体效果，带来更直观的视觉冲击，方便用户对建筑构件大小、方位以及采用的材料进行观察，为用户提供便利条件。BIM技术的可视化特点，可以帮助设计师仔细查看建筑结构整体布局与细节之处，更精准地找到设计漏洞，避免因设计方案引发更多问题。例如，楼梯高度是否符合标准，是否会碰到用户的头部，梁的尺寸是否影响建筑净空等，都可通过BIM技术中的可视化技术进行查看。由此可见，BIM技术在建筑结构可视化设计中有着不可忽视的作用，不仅保证建筑设计过程中的工作效率，还能提高工程建设的整体质量，在一定程度上提高建筑结构设计精度，降低误差。

2.4建筑场地及结构分析中的应用

建筑结构设计具有系统性和科学性的特征，再加上其是建筑的主体结构，所以在设计过程中需要充分考虑当地的水文及地质等条件特征。以往建筑结构设计中，由于地质及人为等因素的限制，数据信息准确性不高，一些地质较为复杂的区域只能通过估算来确定相关参数数据，很难保证结构设计的准确性。而应用BIM技术后，则可将存在的客观因素以数字化的形式展现出来，之后再通过与其他技术的有效结合，对施工现场的具体情况予以详细了解和掌握，并制定完善的建筑信息模型，以增强建筑结构设计的合理性。

2.5碰撞检查

项目的碰撞检查中，可直接将模型导入到NAVISWORKS软件中，即可通过软件自带功能及漫游功能来满足碰撞检查要求，加强图纸及方案设计的合理性。碰撞检查并不针对全部施工内容，其需要通过对检测结果的有效筛选，找出真正需要碰撞检测的位置，然后实行科学试验，确保工程建设质量。例如，管线的碰撞检测。利用BIM技术将管线设计内容导入到软件系统中，通过软件的自动化处理得出准确的检测结果，了解管道布设情况，并及时对其中存在的矛盾和冲突予以管控，从而避免实际施工中设计变更问题的出现，维护工程建设成本。

2.6建筑结构性能分析

建筑结构布局的合理性，将影响其抗震性能。如果设计师缺乏对抗震性能分析的意识，缺少人力、物力的投入，将会影响建筑的质量与安全性能。设计过程可合理应用BIM技术，对建筑结构进行虚拟施工，将施工计划与实际进展进行对比，及时发现项目施工期间可能会遇到的问题，更清晰地了解项目总体建设信息，进而有针对性的调整各项建筑信息设计内容，优化现有建筑结构设计方案。

结语

综上所述，建筑设计院开展的建筑结构设计工作包含多个施工工序，施工任务量较大，所应用到的施工工艺及技术要点具有复杂性，建筑内部的地梁、钢筋锚固及伸缩缝等多个施工工序均容易在设计过程中出现问题，因此，相关设计人员应该将以上工序所应用到的实质性施工技术作为重点，进而研讨相应的对策，以处理好这些施工工序常见的技术性问题，保障建筑结构设计方案的科学性、合理性。

参考文献

[1]]朱明坤.BIM技术在建筑设计中的应用探讨[J].居舍,2019(34):93.

[2]蔚统原.BIM技术在建筑结构设计中的应用探讨[J].工程建设与设计,2019(10):15-16.