BIM技术在建筑结构设计中的应用研究

BIM技术在建筑结构设计中的应用研究

黎藜

广西城市设计有限公司 广西 南宁 530000

摘要：BIM技术是建筑信息模型的构建，它的作用是建立实际施工过程和施工过程中可能出现的问题的数字模型，完整清晰地以数字形式模拟工程建设的各个阶段，便于工程师检查设施方案和检查工程建设各个阶段可能出现的问题，并对显示的问题提出相应的解决方案，保证工程建设的整体质量，是近年来建筑结构设计中最常用的技术。

关键词：BIM技术；建筑结构设计；应用

前言：随着我国现代化水平的不断提高、城市化进程的加快和信息时代的到来，人们对建筑结构设计的合理性有了更高的要求。BIM技术作为一种现代信息技术，被充分应用到建筑结构设计过程中，可以有效控制建筑工程的成本和质量。本文分析了BIM技术在建筑结构设计中的具体应用，希望能为我国建筑施工项目的进一步发展提供一些理论依据。

1.BIM技术概述

建筑信息模型简称BIM，是基于现代信息技术的软件工具。它主要通过可视化、协同化、仿真化的优势，对建筑结构中的信息进行采集和处理。以计算机为桥梁，将设计图纸上的模型转化为三维模型，通过分析三维模型中的数据来设计参数。BIM技术的优势在于，建筑设计师可以通过三维模型检查设计图纸的可行性，发现瑕疵，对数据进行基础调整，最大程度消除建筑的安全隐患，避免返工。BIM技术为建设项目提供技术支持，促进项目有序发展。

2.BIM技术的常见问题

BIM技术在建筑结构设计中经常面临以下问题。一、BIM是否有标准化的技术体系，很明显现代建筑企业在应用BIM技术时并没有具体的标准可供参考，所以在建筑设计中经常出现BIM技术使用不规范的情况。其次，相关部门对现代建筑企业应用BIM技术的法律监管不具体。一些企业钻了法律的空子。从技术角度来说，BIM技术可以建立虚拟的工程模型，但由于BIM技术建立的模型并不确定其产权，所以差异化程度并不明显。第三，现代建筑企业对BIM技术的修改权不明确，所以BIM技术中的很多内容缺乏有效的监管。第四，国内BIM技术软件还处于研究的初级阶段，大部分BIM技术软件都是国外制造的。第五，参与调研的设计人员BIM专业技术水平不高，没有很好的掌控数据信息，未能有效共享数据信息。总之，现代建筑企业对BIM技术的研究仍需不断努力，加强资金投入，探索更有效的BIM技术使用流程。同时，现代建筑企业要采购先进设备，升级原有配置，帮助相关人员提供良好的应用环境。

3.BIM技术在建筑结构设计中的应用

3.1 BIM技术在结构设计数据可视化中的应用

BIM技术是一种应用智能信息技术的工程建筑设计技术。根据自身的信息化程序流程设计，将建筑结构预制构件在实际应用过程中按照三维模型的方法直观展示给客户，合理提高工程建筑设计信息的传递质量。在传统的建筑结构设计过程中，结构工程图的绘制工作是根据CAD等软件进行的。这种工作模式下的建筑结构设计很难将建筑结构信息可视化，一定程度上阻碍了客户高效获取信息。前期采用BIM技术的建筑结构设计，根据创建的三维实体结构模型进行设计，依托建筑结构可视化，帮助不同客户从多个视角获取建筑结构的相关信息，全面掌握建筑材料的基本信息和建筑结构平面的合理布局。在大中型建筑结构的设计过程中，设计师将通过动态演示帮助客户直观地观察建筑结构的位置，方便设计师选择更好的设计方案，检查结构设计中的不足，不断提高结构设计的合理性。

3.2建筑结构协同中应用BIM技术

BIM技术应用于建筑之前，在建筑结构设计过程中，需要对开发的技术或生成的信息进行共享。然而，由于信息不能同步发展，建筑结构设计过程中存在许多矛盾和问题。但BIM技术广泛应用后，建筑结构协调的质量有了明显的提高，建筑结构设计中产生的各种信息同步发展，信息与数据的关系越来越密切。在结构设计方案中，不仅有水暖或土建的数据，还有装修等数据。数据在传输过程中需要保持一致。比如在：剪力墙结构的设计过程中，通过采用BIM技术开展协同工作，需要考虑和兼顾剪力墙结构的物理模型或者梁、桩、柱的分析模型，实现协同开发。首先，设置结构参数等。并通过结构化分析模型的帮助，实现各种设计数据传输过程的一致性和同步性。这种方式可以有效地提高建筑结构设计的可靠性。其次，BIM技术中的数据是可测量的，可以为建筑结构协同工作时提供数据支持。建筑数据库中的一些基础数据由建设管理部门共享，使得数据传输更加准确及时。比如：项目成本管理单元在控制成本时有参考数据，提高了决策的准确性和可靠性。

3.3 BIM技术在钢结构中的应用

大跨度发展是当前建筑工程发展的一个重要方向。为确保建筑物的稳定性和可靠性，应重视钢结构的稳定性。在建立钢结构模型时，可以利用BIM技术对钢结构进行保护。钢结构主要由混凝土和型钢组成，钢结构由梁、柱的连接杆件实现。因此，这种方法给当前的建筑钢结构设计带来了更大的挑战和问题。在建立钢结构BIM模型的过程中，建筑结构设计师需要综合考虑钢结构模型的整体性，并重点关注定位构件的分割。同时要注意关键连接部位的稳定性。

3.4 BIM技术在施工图设计过程中的应用

现代BIM技术的应用是在平面设计和三维平面设计的基础上发展起来的。该技术可以通过建筑图纸的应用，有效地反映建筑的立体效果，从而帮助相关工作人员判断建筑结构设计的合理性和科学性。在传统的建筑结构设计中，需要结合具体的使用条件不断进行修改和优化，在完善的过程中会消耗大量的人力资源，影响建设项目的进度和效率。BIM技术的应用可以有效弥补这一短板。通过三维建模，可以提高整个建筑结构的可视性，使建筑结构中的一些复杂结构更直观地展现在人们面前，帮助人们更好地理解，从而为建筑工作的顺利开展提供良好的参考价值。

3.5规划建筑空间

建筑空间规划是结构设计过程中需要及时关注的，也是建筑结构设计的初始环节。建筑面积确定后，设计师要对该区域的空间进行规划。如果地区地形复杂，就要进行深入的空间规划分析。借助BIM技术进行建筑区域的空间规划，分析建筑区域的坡向、坡高、坡度等参数，为复杂地形建筑空间提供有效的设计技术支持，进而拓宽设计师的思路。通过GIS技术进行边坡分析，建立相关BIM模型，模拟各种参数。设计师通过模型对建筑面积进行全方位、多角度的研究，获取大量的基础数据，为后续正式的建筑结构设计和空间规划提供详实的资料。施工区域的地形分析完成后，设计师就可以开始空间规划了。此外，BIM技术还可以用来分析建筑内部的视野和可见度。类似于坡度分析，设计师建立相应的模型，分析调试各种功能，综合各种因素，最终确定三维空间规划的实际情况。

3.6对场地进行实地了解

在将BIM技术应用于结构设计的过程中，首先要深入了解施工现场的实际情况。由于结构设计与场地环境有一定的相关性，场地会受到一些实际情况的影响。通过对现场的实地调查，获得有效的数据，并直接显示在三维模型上。

结论：BIM技术作为一种先进的建筑设计技术，优势明显。BIM技术在建筑行业的普遍应用，相信是未来建筑行业的大趋势。BIM技术对于建筑结构的设计大有裨益，可以帮助优化建筑项目的设计，为建筑施工提供更高的施工效率，也可以在一定程度上保证建筑的质量和安全。在社会各界和相关领域的帮助下，会发现更大的价值。

参考文献：

1. 李尤伟，熊昕瑶.BIM技术在建筑结构设计中的应用研究[J].当代旅游，2018（9）：267.

2. 崔玲.BIM 技术在建筑工程结构设计中的应用分析[J].住宅与房地产,2019(28):90-91.

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