关于建筑结构设计中BIM技术的有效应用

 关于建筑结构设计中BIM技术的有效应用

田,伟

聊城市建审施工图审查有限公司 山东省  252000

摘要：在工程建设中，结构设计占据重要位置。只有提高结构设计水平，才能保证建筑项目的整体质量。BIM技术出现了，经过最近的实践和改进，BIM技术对建筑设计的重要性变得越来越明显。

关键词: BIM;建筑设计;实现应用

BIM是一个物理和功能特征的数字表示基于三维计算机模型设计。在项目的不同阶段，规划，设计，建筑，运营，技术维护等不同的利益相关者，通过插入、检索、更新和修改信息，直观地履行各自的职责，通过相互协作，及时改变了动态和准确的信息，加快了项目的进度和质量，降低了项目的成本。

一、建筑结构设计中BIM技术应用难点

1.在应用BIM 技术进行建筑结构设计时，需要建构基础模型，并将建筑模型放到结构分析软件中，对建筑结构进行分析和计算。建筑结构分析软件可以提供反馈意见，设计师根据反馈意见，可以对建筑结构设计模型进行修正。反馈信息的过程就是设计方案更新的过程。因此从这个角度来看，以BIM 技术为基础的建筑结构设计，是动态与静态的统一。一方面，设计人员要关注建筑模型的真实性、科学性，确保建筑模型的实际应用价值。另一方面，设计人员要对建筑模型的外部环境变化进行分析，使建筑模型设计与施工实相符合。建筑结构设计容易受到建筑材料、建筑构件的影响。在荷载组合不当、力学特征分析不力的情况下，很容易出现设计失误，阻碍后续工作的顺利展开。

2. BIM用于描述结构压力、钢筋、结构要求、元素与设计参数之间的关系的结构模型是结构设计的基础，所有的设计工作都围绕着构建模型过程，因此模型将决定BIM结构的构建过程。值得注意的是，在文档转换过程中，需要对BIM 数据模型进行分析，确保BIM 数据模型的结构构件比较简单。部分建筑结构构件比较复杂，很容易出现数据丢失的问题。如何使结构分析模型和建筑工程的实际物理模型相符，成为建筑结构设计的难点问题。

二、关于建筑结构设计中BIM技术的有效应用

1.BIM技术在建筑设计可视化，BIM技术采用三维模型显示实际的建筑结构，传统的建筑设计，通常用于CAD的施工图纸，这使得很难提供关于建筑结构的更多信息，和在设计阶段使用BIM工艺是基于建筑结构的三维模型，这是一个视觉上观察建筑元素，分析建筑结构的功能布局和建筑物的体积。在使用大规模建筑结构设计时在BIM中的视觉显示技术可以通过研究建筑结构的尺寸和一致性进行动态演示，为了确定最佳的设计方案，并利用BIM技术，迅速查明建筑设计中的缺陷并确保其质量。

2.在建筑结构信息模型中，所有的模型和设计信息都可以在一个数据库中找到。所有的设计参数都是相互关联的，设计师可以在这个建筑信息模型中使用参数和参数来构建建筑结构，并为各种参数设置一些限制，以确保及时维护和更新的BIM系统。BIM可以提供高质量的服务，安全可靠的出口设计信息，这将有助于数字化过程。钢结构结构的建筑建模困难在于结构连接和结构结构连接的布局。固定件，钢构与梁柱的连接，梁的铰链等，当连接设计，根据梁的高度做不同的连接件，连接件的参数化可以减少节点的负荷，在BIM中螺栓的数量和距离，你只需要调整你的设置，以创建新的连接。当你创建连接和连接的连接，你只需要画在施工过程中，与相应位置相对应的大型工程施工时，加固和连接零件示意图。

3.在建筑工程的施工阶段，利用BIM 技术可以帮助在建筑施工阶段实现远程监控或者操纵，需要的操作技术主要包括，BIM 模型结合GPS 或者地理信息系统、移动通讯、RFID 技术进行现场跟踪。BIM 模型结合GPS 就直接对位置信息进行定位，对施工的进度有直接的把握，施工的地理情况，位置信息上的问题可以远程直接处理。现代移动通讯技术发展得十分完备，在施工过程中如果有技术或者操作上的问题，利用移动通讯功能可以不受距离、空间的限制随时随地，双方虚拟面对面交流解决。在结构设计过程中，不仅要注重墙体结构的物理模型，而且要建立一个结构分析模型。例如模型结构荷载、模型分析桩子,边界等连接PKPM所需安装结构参数通常会直接影响结构分析模型。结构分析模型是确保结构分析软件中许多项目数据传输的重要工具，而软件在构建结构模型时自动生成结构分析模型，可以在需要时由开发人员优化和改进能见度参数。物理模型为构造者提供了一个面向建筑预算、材料预算等的实际模型，一个结构分析模型来分析和计算结构，并提供用户所需的结构信息。还应根据碰撞分析结果对项目进行相应调整。在进行建筑设计时，设计者还必须将项目用于碰撞试验，并根据检查和分析结果加以修改，以实现计划优化的目标。

4.BIM技术与传统的二维设计相比，自动生成和更新建筑图纸具有明显的立体感觉，传统图纸简单、统一专业，难以理解蓝图的具体条件，内部设计只能是一般的理解。通过BIM技术，自动生成的图纸变得更立体，更容易空间思维，图纸相对更分层，模型更容易理解。建筑的实际尺寸，许多问题，难以在以前的设计图纸上发现，这一技术可以清楚地显示，这大大提高了设计的精确度，有效地避免了图纸的不一致。因此，在建筑工程结构的联合设计中设计人员还应使用对设计和设计项目进行碰撞测试，并根据检查和分析结果进行修改为达到优化计划的目的。建筑人员能更清楚和更深入地了解设计师的概念和设计信息，这可能对建筑有很大帮助，帮助设计师和建筑工人更好地交流想法促进项目的实现。在设计过程中，设计者应将划分为不同的建筑区域，设计者应尽可能提高建筑效率和质量，有效地管理这些建筑过程。

三、建筑结构设计中BIM技术实现

在结构设计方面，采用BIM技术需要进行结构分析和计算，包含许多不同的系统变量和模块变量。BIM架构设计需要非常复杂的结构元素，如果对特定元素的设计有问题，组件和配置文件无法产生必要的设计结果，开发人员将放弃BIM技术和传统的设计。在创建BIM模型时，必须不断地将物理模型自动转换为建筑计划文件，以便正确地定义应用软件的结构分析模型。在分析物理和结构模型的双边结合中，一些限制是无法实现的。为了解决这些问题，执行人员必须尽可能地使用基于项目模型的BIM模型，以减少设计复制，提高设计速度，面向软件，并调整项目的组织结构，提高视图管理效率，及时调整相应的一般规则和规格，并在制作过程中设计样品。及时将新项目标准作为成功项目的起点，建立项目模型，尽可能简单地选择。根据设计标准，一般综合体的建设，其主要组成部分是基础设施、支柱、框架、楼梯平台等等。例如在建筑设计，通常预制构件和钢结构构件作为普通结构，在民用建筑结构中一般是浇铸混凝土构件。作为普通结构，按照设计要求制造结构。零件数量可节省设计时间，并可包括相应的文件。项目模板，并减少文件中的字节数。明确的物理模型BIM和分析模型之间的关系应用软件中植物标准化。

结论:BIM 技术作为先进的建筑设计技术优势十分明显，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技术对建筑结构设计有很大的益处，能够帮助优化建筑工程的设计，给建筑施工提供更高的施工效率，还在一定程度上能够保证建筑的质量和安全上的问题，在社会各界和相关领域的帮助下会有更大的价值会被发掘出来。同时，软件不断完善，BIM技术也逐渐在国际设计中得到承认。

参考文献：

[1]张建华，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，2021（17）：25~27.

[2]张长河.试论建筑结构设计中BIM 技术的应用[J].建材发展导向（上），

2019，14（1）：13.