建筑结构设计过程中BIM技术的使用分析

建筑结构设计过程中BIM技术的使用分析

易东

中合元创建筑设计股份有限公司 湖北省 武汉市 430000

摘要：建筑结构设计下BIM技术的应用能够提高我国建筑信息化设计水平，通过建立建筑信息模型，呈现更安全、根据经济性的结构体系。文章对建筑结构设计过程中BIM技术的使用展开探讨。

关键字：建筑结构；结构设计；BIM技术；建筑设计

引言

各类建筑工程项目在施工建造的进程中，其主体结构方面的设计方案是当中非常关键的环节之一，为显著提升建筑工程施工作业的品质，切实保证建筑工程项目的主体结构能够获得全方位的优化与改善。建筑工程的主体结构在进行规划设计的过程中，借助BIM技术的实际应用能够对工程项目有关方面的信息和数据实施行之有效的整合操作，提升建筑物设计方案的科学性及合理性，有效降低建筑物主体结构设计之中有关设计人员的工作负担，能够使建筑工程最终取得最大限度的社会效益及经济效益。

1BIM技术

BIM是一种比较全面的三维设计软件，灵感源于制造系统CIMS以及产品数据管理PDM与STEP为样本所制作的信息模型，可以十分便捷的将建筑工程的各样信息进行整合，将二维建筑图纸转变为三维建筑模型。BIM技术可以通过计算机将建筑工程施工的过程建成虚拟的数字模型，利用该技术使施工人员在工程施工时遇到的施工问题和风险问题进行及早规避，不仅能够提升施工效率和质量，保障施工人员的人身安全，同时也能提高建筑工程的自身使用寿命，为居民人身财产安全提供保障。除了设计建筑工程的三维模型外，BIM技术还能应用到建筑工程施工的管理上，是集管理、设计和建造于一体的数字化设计技术，可以很好地提高建筑工程的施工效率，提升建筑工程的施工质量，降低人力成本和材料成本，并减少工程施工中可能发生的问题，特别在减少环境污染方面也有着重要作用。

2BIM技术的应用优势

2.1精准表达图示

在建筑设计开展的过程中使用BIM技术，能够让图纸中包含的信息更清楚展示出来。这与以往2D设计图相比较来讲，三维立体图形可以更加清晰、直接地展示出内部情况，并为互相沟通提供一定便利性；在进行图纸设计的过程中，工程师同样不需要进行多次查询资料，能够将工作中的时间进行大幅减少。与此同时，通过对BIM技术的使用。工程师还可以精准将设计效果传送给客户，以此来保障之后工作的平稳、顺利开展，确保其质量与施工需求符合

2.2对建筑结构性能进行分析

在对建筑结构进行设计的过程当中，设计人员需要做的不仅是将建筑结构的框架进行排列，更需要在保证建筑结构美观的同时使建筑结构有着良好的性能，而这也与建筑工程的质量要求不谋而合。在以往的建筑结构设计当中，分析建筑结构的性能需要耗费大量的人力物力，而且受到分析人员主观意识或注意力的影响，很可能导致结果存在偏差；而借助BIM技术，设计人员就可以充分的降低人力物力的消耗，避免误差的出现，从而保障建筑结构的性能。

2.3可视性

一般来讲，在常规的建筑结构方面的设计流程中，大量的结构设计方面的方案均采用2D平面设计软件对建筑物结构主体方案情况实施相应的展示，不过某些特殊部位构件的详细内容与具体的空间位置不能在2D平面图纸中获得相对清晰的体现。经过对BIM技术的实际应用，工程设计人员能够生成3D立体结构的数学模型，这类模型能够把建筑结构设计过程中相关的各类参数和信息有效地整合在一处，经过空间领域的体现，能对结构中的内容实施更佳的表现。应用BIM技术能保证建筑整体设计方案更加清晰和直观，为后期的施工过程奠定基础，能够显著提升施工过程的品质和效率。

2.4协调性

传统建筑作业模式中所常见的问题是专业图纸的冲突与碰撞问题，如结构梁与管线布置碰撞，以及水暖电等专业间的矛盾和冲突等，而在BIM技术的支持下，各专业或阶段的信息能够充分地整合起来、融合起来，使信息在交流与流通的过程中，减少建筑图纸中所存在的各类冲突。

3建筑结构设计过程中BIM技术的使用

3.1前期结构设计过程中的应用

前期的结构设计通常是为了对工程项目的情况做到更为深入地了解和掌握，对实际的情况可更准确地实施后续的设计计划，保证结构设计方案的科学性与准确性。前期的结构设计经过使用BIM技术对设计内容实施进行相应的改进，找出最适宜的方案，采用先进的施工作业技术对建筑结构的整体效果实施真实化的数学模拟操作，能够规避设计方案中的一系列不合理的因素。在结构设计的初期，就能够对建筑结构的总体方案实施审核，及时找到其中不适合的地方，随后进行适当的调整，防止在后续施工作业时发生相应的问题。前期结构设计时采用BIM技术能够及时掌握现场的状态，对总体的成本有一个掌握，还可以进行综合仿真模拟操作，确保建筑工程施工的进程中，能够根据预期的设计方案来实现，保证经济效益的最大化。

3.2在碰撞检测中的应用

在建筑工程结构设计中利用BIM技术进行碰撞检测，能够有效减少结构设计变更问题发生率，同时还可显著降低项目维护所需成本。BIM技术已被推广应用于粒子碰撞物理分析中，不仅能够实现各类信息数据充分共享，同时还可实现协同设计目标，展现出整个建筑工程中各类构件所营造出的几何关系，充分发挥BIM技术在碰撞检测中的重要作用。首先，采用BIM技术创建建筑工程三维模型，然后对管线构件进行自动化布置，保证能够获取文件相应的建筑结构力学计算原理模型，对此，工程师可以手动方式将管线文件进行连接，然后对各类管线、设备文件进行自动化布置和监控管理。在碰撞检测中，BIM技术的优势显著，可创建建筑工程三维模型，便于及时发现建筑结构设计中的不足，并进行针对性改进调整。

3.3开展虚拟施工

BIM技术具有可视化特征，通过利用BIM技术创建建筑工程三维模型，要求确定项目设计目标和要求、项目建设、管理运行等，便于各方参与建筑结构设计中相互讨论协调。为了能够判断工程结构设计效果，判断是否会对后续施工造成不良影响，或者产生设计变更，可利用BIM技术对施工环节进行模拟分析，找出建筑工程结构设计中的不足，并进行调整，保证与后续施工相匹配。在虚拟施工中，可利用BIM技术的可视化功能，采用计算机技术对施工环节进行合理预测，同时结合虚拟现实功能、参数设计功能等，全面展示出施工环境，便于进行细致化检查，找出实际施工中可能存在的问题。另外，通过对建筑工程施工环节进行模拟分析，还可对管道设计、线路设计提供参考，与实际施工相对比，合理规避施工环节的各类质量隐患。

3.4复杂形体设计建造

在各种复杂程度相对较高的形体设计、建筑实践过程中，使用BIM技术具备非常重要的意义。在当前设计工作开展的过程中，需要关注的便是合理使用、对各项复杂形体数据内容的高效整合、对各个种类的多维曲线进行合理设计，并让最终结果以立体的形式展现出来。从使用的本质上进行分析，BIM技术能够将当前建筑设计中的优势充分展现出来，还可以较为全面地将其中构思显示出来，良好地体现出设计使用的效果。通过对BIM技术的使用效果进行优化以及合理使用，不仅完成了预期的设计工作目标，还可以将复杂程度较高的项目融入多种单位、三维结构内部，从而对相应板块进行合理设计，科学控制、解决其中存在问题。

结语

综上所述，随着我国经济社会的进步与发展，未来社会对于建筑工程项目的精细化程度要求将会越来越高，这也导致传统的建筑结构设计将难以满足市场的需求。对此还要重视BIM技术的应用，保证建筑结构设计的安全性、合理性，为建筑工程建设提供依据。

参考文献

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[2]段素萍.关于建筑结构设计中BIM技术的有效应用[J].四川水泥，2021(11):45-46.

[3]李广龙.建筑结构设计中BIM技术的应用实践分析[J].工程建设与设计，2020(15):139-141.