BIM技术在建筑工程结构设计中的应用探讨

BIM技术在建筑工程结构设计中的应用探讨

李燕城

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摘要：随着我国科技时代的带来，在建筑结构设计领域中，运用着许多先进的技术与技巧，尤其是它的BIM技术。将BIM技术运用到建筑结构设计当中，可以使得设计质量效率整体提高，构建三维虚拟模型，供设计人员决策时参考、方便了分析工作。与此同时，将BIM技术运用到建筑结构设计当中，本实用新型可降低人工投入，自动化水平较高，防止人为失误，在很大程度上保证建筑结构设计整体性和质量安全性。

关键词：BIM技术；建筑结构设计；分析

引言

建筑工程结构设计在建筑工程项目中发挥着重要作用，结构设计是否具有合理性对于我国工程结构质量具有直接影响。为了提高工程建造质量水平，结构设计人员开始引入BIM技术，以期促进工程结构设计质量得到进一步的发展，为我国建筑行业的发展奠定基础。

1.BIM技术概述

目前我国正处在建筑行业不断发展的背景下，建筑项目逐渐向高层化、综合性方向发展。建筑产品在施工过程中需要结合用户需求进行深入分析，使整体功能需求得到满足，建筑结构高度复杂化和体型方面需要满足区域多样化，主要是通过各种渠道来进行信息的获取。建筑结构设计过程中需要建筑企业重视数据信息，在建筑产品生产环节充分利用数据信息。BIM技术的应用优势体现在企业工期缩短和施工成本降低，使建筑企业质量管理工作和安全管理工作的水平得到提升。BIM技术随着我国科学技术的不断发展得到进一步的推动，在市场中具有广泛的应用空间，可以将该技术应用于建筑工程领域，由此充分发挥自身的优势。BIM技术可以对信息进行整理，获取有效信息来实现成本投入控制，还可以对工期进行合理安排。BIM技术在建筑行业应用过程中需要充分发挥自身的优势，通过三维模型的建立促进建筑结构设计工作的开展和建筑行业信息革命的发展，实现技术重大变革。由此，BIM技术将会成为全新的信息处理模式，在建筑结构设计方面发挥自身的作用。

2.BIM技术的应用优势

2.1可视化

在建筑工程建设中，BIM技术具有较为显著的应用特点，其中最大的应用优势即为可视化。随着信息化建设的不断推进，现代信息技术已在大部分行业企业得到积极引用，这不仅能帮助行业企业解决一定问题，还能提高行业企业发展进度。而在行业发展规模逐渐增大的背景下，需要处理的数据信息也越来越多，因此多数行业开始引用现代化技术和设备，建筑行业也如此，尤其在建筑工程设计环节，已广泛应用BIM技术和信息技术，从而使工程设计效果得到有效提高。基于BIM技术的应用，可通过计算机绘制出更为清晰的工程图示，这种方式与以往纸质版相比，不仅更易保存，而且在后续存在问题时还可及时修改。BIM技术可通过3D模型的设计转化，将建筑工程建设全过程可视化呈现，便于设计人员总结、分析整体情况，掌握其中存在的细节问题。

2.2模拟性

结合应用BIM技术和计算机技术，可在整合归纳工程信息的基础上，构建3D模型进行动画模拟，有利于设计人员和施工人员在直观了解工程建设基本情况的同时，模拟总体施工环节。这种方式便于工作人员发现后续施工中可能存在的问题，从而在工程设计阶段予以调整和规避，防止施工意外事故的发生。利用BIM技术可通过数字仿真系统，对工程构件、材料的受力大小进行计算，进而调整相关数据信息，优化工程设计图纸。总体来讲，BIM技术具有模拟性优势，可在直观展现工程结构信息的基础上，结合工程所在地环境温度、施工条件等开展施工模拟。

2.3协调性

在建筑工程结构设计中，涉及的环节和内容较多，作为设计人员，应对工程建设基本情况进行了解，并对设计要求和内容进行分析，从而完成工程结构的设计。而在这一过程中应用BIM技术，对设计人员的综合能力要求较高，所以建筑施工单位要合理制定工作人员资质考核标准和培训计划，引导工作人员加大对工程设计工作的重视程度，使其掌握BIM技术、信息技术、计算机技术等现代技术的使用方法，从而提高工程设计质量。应用BIM技术，需要各部门工作人员积极沟通，在设计环节配合设计人员工作。而作为建筑施工单位管理人员，应从整体层面开展管理工作，建立健全管理制度，整合、共享各部门信息数据，要求各部门人员优化、协调工作任务，从而强化单位总体运营管理协调性。BIM技术的使用可集合各部门数据信息，实现信息共享，使信息在不同部门间顺畅传递，以此保证各部门人员协同工作。

3建筑结构设计中BIM技术的应用对策

3.1 全面规划设计流程

我国很多建筑工程从设计阶段开始到最终竣工整体周期相对较长，也正因如此需要切实提高施工过程中的规划性，通过更加健全完善的设计及施工方案，保障建筑工程的合理开展，如果前期设计方案出现偏差或安全隐患问题，则会导致质量控制工作无法全面开展。因此，应用BIM技术手段进行建筑结构设计需要对设计流程和施工流程进行全面规划与控制，专业设计人员需要提前了解建设施工场地周边地理位置、环境、水文信息等等，切实保障结构设计内容与工程项目的实际情况相符合，提高结构设计的合理性和科学性。除此之外，应用BIM技术能够开展动态化数字信息分析与处理，针对前期环境勘探和项目调研过程中收集的水文、地理、气候等多方面的信息参数进行模型搭建和参数调整，有效保障了建筑结构的可靠性效果，也可以应用BIM技术与GPS技术相结合的方式，为建设工程的施工作业奠定良好设计基础。

3.2 搭建三维立体模型

BIM技术可以将多种类型的参数和信息进行整合，并以此构建工程项目的三维模型，确保相关设计人员可以通过现有三维模型及时了解和分析建筑工程结构设计情况和局部特征，可以实时修改数据和参数。此类三维立体模型可视化效果更强，结构更加具有整体化特点，对设计内容和设计数据的修改和不同工程项目功能的保障有重要意义。例如在建设房屋建筑工程墙体结构时可以应用BIM技术对现有墙体、梁体、楼梯等重要结构构件信息进行把控，并通过三维模型进行预演，打造全面化的建筑结构，确保现有建筑结构三维模型的具体信息与工程项目实际相符合。

3.3 创建关联性或部分结构模型

首先在关联性结构模型中应用BIM技术，主要针对关联性较强的结构设计环节，如果对某一主体进行调整，与其相连接的部分也要发生变化，因此应用BIM技术和三维立体模型可以进一步提升对关联性结构模型的把握，确保两个实体的组成关系更为明显；在对一方进行修改和参数调整时，另一方也会随之发生变化，如果直接切断二者之间的关联关系，也可以对单独部分进行调整和转换。其次在针对部分结构模型进行设计和规划时，往往涉及房屋建筑工程项目成本投入、工程材料的应用以及不同施工环节、具体工程规格等等，而BIM三维立体模型可以对不同构件进行全面展示和属性介绍。例如在墙体结构规划设计阶段，可以应用BIM模型分析多种类型材料，并针对现有墙体进行解析，从墙面、外墙、隔热层、结构层等多个角度进行工程材料和工程施工环节的关联性对比，有效提高了工程施工建设的整体化效果。

结语

总之，建筑结构设计，BIM技术具有良好的应用前景，并起到了非常大的推动作用。BIM技术可以借助数字化、用信息化方法模拟建筑，综合建筑工程活动有关资料、高效地采集，可为有关工作提供科学借鉴与依据。如今，BIM技术得到了迅速的发展和优化，将BIM技术运用于建筑结构设计，将是一个重要发展趋势。借助BIM技术将使建筑结构设计更加标准，工作效率将提高。

参考文献

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[2]李晓霞.BIM技术在建筑结构设计中的应用[J].建材发展导向,2022,20(16):39-41.

[3]李旭升.BIM技术在建筑结构设计中的应用[J].工程建设与设计,2022(15):29-31.

[4]李家公,赵连峰.探析建筑结构设计中BIM技术的应用[J].砖瓦,2022(06):91-94.