基于BIM技术的建筑结构设计优化方法

基于BIM技术的建筑结构设计优化方法

李昊阳

新疆银泰房地产开发有限公司  新疆维吾尔自治区  830000

摘要：BIM技术是信息化视域下衍生的主要工程技术之一，使用此项技术进行建筑工程项目的结构开发与设计，不仅可以实现对建筑空间内几何信息的高精度描述，同时也可以实现对建筑构件性能及其在建筑结构中位置的精准概括。而建筑工程结构设计作为建筑工程项目的重要环节，对建筑整体的质量有着重要的影响。借助BIM技术能够使建筑工程结构设计工作更加规范，减少结构设计工作中的弊端。因此，相关从业人员需要积极应用BIM技术，并在建筑工程结构设计工作中探索其应用的新途径，为建筑行业的稳定发展奠定坚实的基础

关键词：BIM技术；建筑结构设计；优化方法

1导言

建筑结构设计中BIM技术应用的必要性较为突出，BIM技术在建筑结构设计中的优化作用较强，这也就需要建筑结构设计人员能够具体结合不同项目设计要求，合理选择相匹配的BIM技术及其配套软硬件设施，由此实现对于建筑结构设计工作的有序完成，最终更好提升建筑结构设计水平。

2BIM技术在建筑结构设计中的应用优势

第一，实现建筑结构设计的可视化。BIM技术在建筑结构设计优化中的作用首先表现在可视化方面，因为该技术手段的应用可以促使相应建筑结构体系具备三维可视化特点，利用三维立体模型进行建筑结构的呈现，解决了原有二维平面呈现建筑结构可能带来的制约问题，避免了设计人员或者是相应建筑结构设计方案应用人员存在的视觉信息接收不准确问题，以此更大程度上提升了建筑结构设计水平，解决了基础技术层面存在的设计隐患，相应建筑结构设计优化作用突出。

第二， 减少设计与施工误差。BIM技术在建筑工程结构设计中的应用，首先，要在施工前用计算机绘制出与建筑工程一致的虚拟模型，将建筑工程的墙体结构、钢筋分布、骨架结构等直观立体地呈现出来。其次，动态测试建筑工程的相关数据信息，并将测试结果输入模型中，观察数据输入后建筑模型产生的变化。最后，结合模型变化规律提出调整工程结构设计方案。通过此种技术手段有利于减少设计方案与实际施工之间存在的误差。

第三，实现工作的自动交接。在传统的建筑工程施工模式中，其中任何一个环节的数据或设计图纸发生变化，均会不同程度影响建筑工程整体的施工进度。另外，设计图纸与施工现场存在出入的情况也时有发生，必然会增加工程的安全隐患，严重时甚至会导致停工。将BIM技术应用到建筑工程结构设计中，可使各项工作自动完成交接，因为系统中任意一项建筑虚拟模型的数据发生变动，其他相关数据也会随之发生改变。工作人员核实所有数据信息无误后，便可将建筑模型的设计图纸打印出来，作为后续施工的依据，从而达到提高建筑工程施工测量的准确性、确保工程质量以及提高经济效益的目的。

第四，具有一定的模拟性。利用BIM技术对建筑物进行建模，可以根据预先设定的参数，生成一个直观的建筑物模型，从而可以让技术人员从多个角度观察到建筑的实际情况，并对不符合当前工程技术水平的结构设计进行优化。这样才能确保所制定的建筑工程结构设计方案科学、合理、经济。

3基于BIM技术的建筑结构设计优化方法

3.1明确设计任务

建筑结构设计中BIM技术的引入应用还需要重点从设计任务的明确入手，确保设计人员能够准确掌握如何借助于BIM技术完成相应建筑结构设计任务，以便更好实现对于建筑结构设计水平的提升，解决可能在建筑结构设计方案中出现的异常问题。基于整个建筑工程项目的建设过程来看，往往主要涉及到了概念设计、方案设计、初步设计、施工图设计、施工准备、施工实施、运维等阶段。具体到设计环节来看，概念设计阶段一般在建设单位与设计单位签订设计合同前完成，在建设项目规划时进行概念设计，并确定基本方案，它一般划分在设计阶段之前，可理解为立项准备阶段的工作内容，故一般不会涉及到BIM技术的应用，在BIM技术应用中仅针对方案设计、初步设计、施工图设计等阶段进行分析落实即可，这也是切实优化建筑结构设计效果的重要着眼点。

3.2不同阶段视图设计中的应用

BIM技术在不同阶段视图设计中的应用各有侧重点。在建筑工程三维透视效果图生成阶段，利用BIM技术能够辅助生成透视图，并通过应用构造工具协同完成建筑结构的建模与透视图的构建。在建筑工程平面图生成阶段，采用平面图窗口进行编辑，通过三维建模的方式绘制出顶视图，虚拟呈现二维建筑图形，并在此基础上设定多次剪切面方位，即可绘制出各楼层的平面图。在建筑工程剖面图与立体图生成阶段，各项要素都基于三维建模生成，并以此为基础构造出新的模型，而且支持实时查看、编辑、修改。其关键在于保证剪裁面的设置科学合理，以二维图形的形式进行编辑、修改、处理，与平面图方案相配合实施自动调节。此外，BIM技术运用于工程建模时，当设计者要求更改某个地方时，系统会根据实际情况进行相应的计算和修正。而将这些特性相融合，不仅能提高工程设计工作的工作速度，还能够利用BIM技术进行视图设计，避免因高度不足而发生碰撞。

3.3模型深化和优化设计

在建筑结构设计优化中应用BIM技术时，往往还需要重点围绕着相应模型予以确实深化，以便促使相应模型可以发挥出更强的应用价值，避免限制建筑结构设计方案的应用价值。这也就需要在确保建筑结构体系在得到初步确定后，能够进一步围绕着各个组成部分和节点进行深化和细化，保障最终可以形成较为理想的优化指导效果。这也就需要在早期快速建模的基础上，能够从具体的组件使用以及材料选用着手，确保相应建筑结构设计方案更具指导价值。

在针对建筑结构设计模型进行深化的基础上，BIM技术的应用还可以对其进行必要优化，以便促使相应建筑结构设计模型更为合理可行，避免在相应模型中出现任何偏差或者是不合理因素。基于建筑结构设计模型的优化而言，BIM技术的应用可以首先针对建筑结构体系中涉及到的所有参数信息进行校对，分析相应参数信息是否较为适宜合理，进而针对其中不符合规范要求，或者是不符合建筑工程项目自身实际状况的因素进行及时调整和自动化修改，由此更好提升建筑结构设计准确度。另外，BIM技术在建筑结构设计模型优化方面的作用还表现在碰撞检测上，设计人员可以充分依托BIM技术自带的碰撞检测分析功能，全方位了解各个构件之间是否存在明显冲突问题，进而也就可以进行自动化调整，选择最为适宜合理的自动化改进方案，促使相应建筑结构体系更为协调可行。在针对冲突问题进行完善时，不仅仅可以实现建筑结构体系自身构件相互矛盾问题的处理，往往还可以引入给排水系统以及暖通系统等相关联部分，综合评估可能存在的矛盾点，由此形成更为理想的优化

结束语

总之，在建筑工程结构设计过程中，为进一步保障设计过程的科学合理性，需要积极引入BIM技术，大幅提升建筑工程的设计效率、质量以及精准度，有效控制资金成本投入，将设计周期缩减到最短。因此，需要掌握BIM技术的应用要点，有意识、有规划地将该项技术应用到建筑模型构建、结构部件碰撞试验、构件荷载计算、剪力墙计算、规划建筑空间以及优化结构施工程序等环节，提高建筑结构的设计水平，使建筑的功能更加完善。

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