BIM技术在建筑结构设计中的具体应用研究

BIM技术在建筑结构设计中的具体应用研究

李俊峰

身份证号码：440683199006103438

摘要：从现代建筑工程修建方面来看，结构设计属于其中的主要流程，在相关工作中，合理运用BIM技术，可使设计方案具备了可视化、协同化和仿真化的优势条件，增进建筑结构设计的专业性和可实践性。所以，工程设计人员在本职工作中，就要对BIM技术的含义予以全面阐述，然后再对BIM技术与建筑结构设计方案的联合，给出有针对性的策略，以期为相关人员工作提供参考。

关键词：BIM 技术；建筑结构设计；应用

引言

在工程修建的所有流程中，结构设计最为重要，在以往的建筑结构设计方面，设计人员基本上都是借助CAD软件形式本职工作，建立二维模型，这样不能保证设计方案的协同性和可视性，也难以保证动态化妥善处理设计方案中的问题，使得具体施工要求与设计方案内容不相切合，导致工程综合效益受到影响。以BIM技术为支撑的建筑结构设计，能够以构建数据模型、资源共享、协同操作、规划图纸等流程，确保建筑结构设计方面的完善性和可行性，进而为建筑的良好运作与发展提供条件。

1 BIM技术概述

BIM即为建筑数据模型，是利用信息技术发展而来的软件工具。BIM技术具有可视化、模拟性优势，广泛应用于建筑工程建设方面[1]。在建筑结构设计中，应用BIM技术可对建筑结构信息全面收集、处理，并以计算机为载体，将二维平面向三维模型转变，进而完成三维建筑模型的构建，通过分析模型数据完成参数设计，从而实现对设计图纸可行性检验，对各项参数进行优化调整，提高建筑结构设计质量，为建筑施工安全稳定提供可靠依据。

2 BIM技术的特征

2.1可视化特征

从以往建筑结构设计模式的角度来，BIM技术会具优势，合理运用BIM技术可弥补二维图纸的不足，借助智能终端技术规划三维的建筑数据模型，将设计方案内容条理化、全面化地呈现给工程现场人员，工程参建单位以及业主等都可在数据模型上收集到与建筑结构相关的信息数据，同时从图像中了解建筑施工细节。从这个角度上来讲，BIM技术有着显著的可视化优势条件，可为建筑结构设计的规划与调整输出更加完整的依据。

2.2模拟性特征

在BIM技术的有力支撑下，设计人员可以高效率完善三维建筑模型，可将建筑结构的各区位的受力程度以及所处环境进行模拟，还可对建筑结构各个角度的尺寸、参数以及建材要求等录入软件平台上。在BIM技术的辅助下，工作人员可动态模拟建筑结构受力程度，精准辨识设计方案中的问题，并给出合理的设计构思，缓解或防控安全风险。此外，合理运用BIM技术还能立体化呈现建筑结构设计方案的节能程度，以及人员疏散通道安全性等，从而切实体现建筑结构设计的先进性。

2.3优越性特征

相对来讲，建筑结构设计流程较为繁琐，在相关工作中，设计人员将BIM技术与设计方案进行联合，可使建筑结构规划得到良好掌控，提高建筑结构设计的实用性，此即BIM技术优越性特征[2]。在建筑结构设计的具体进行时，设计人员合理运用BIM技术完整记录相关信息数据，规划更加科学的施工流程，增进建筑施工的经济性，以更加合理、简化的构思，建立更加适用的建筑结构。此外，合理运用BIM技术还能结合建筑结构设计方案的变量，有效防控消极因素，增进建筑结构设计的精确性。

3 BIM技术在建筑结构设计中的应用

3.1模型可视化

在科技不断进步的背景下，BIM技术快速发展，并且被充分融入于建筑结构设计方面，从中体现了无可替代的效用。现代建筑的造型以及内部格局更加丰富。将BIM技术与建筑结构设计方案相联合，可切实体现设计方案的可视化特征[3]。传统的建筑结构设计都是采取了二维设计模式，相关工作都要以多角度的图像呈现建筑内部格局，使得设计人员工作负担加重，也导致图纸内容的清晰度不符合现实要求，特别是在综合性建筑结构的设计，工作人员不能精准辨识其中的问题。而合理运用BIM技术构建三维数据模式可有效防控这些问题，工程人员能以三维数据为依托，清晰呈现建筑结构设计效果，促使其他工作人员能够在更多角度上观察到建成工程结构状态。由此可知，以BIM技术为支撑的建筑结构设计，可在更多角度和区位上呈现建筑结构布局，促使工程参建人员以及业主都充分明确建筑结构内部格局，为建筑施工提供条件。另外，设计人员在BIM技术的辅助下，可以充分明确建筑中各构件之间的关联性，现实性评测建筑结构各角度尺寸以及内部格局的合理性，继而结合相关信息调整设计方案内容，保证建筑结构设计符合现实要求。

3.2参数优化

    在传统的建筑结构设计期间，设计人员往往都要在图纸规划方面投入大量时间，而且一旦建筑结构设计内容需要调整，那么图纸内容也要作出相应性地调整[4]。而BIM技术具备较强的参数优化性能，可全面防控这样的问题。以BIM技术为支撑构建的参数化立体数据模型，能将各个建筑设计项目进行完整呈现，使得点、线、面等元素成为三维建筑结构的梁、柱等构件，当设计人员调整构件或更改参数的同时，三维模型可完成同步更新，强化建筑图纸优化的快捷性。BIM技术拥有“族”功能，能将二维建筑结构设计中的关键信息（如材料信息、逻辑信息、构件特征、构建模型等）融合起来并存储到数据库中，使软件中的建筑结构模型与现实中的建材设施保持同步。如此一来，在建筑结构优化操作中，设计人员就无需再反复调整图纸内容，缓解建筑设计的作业负担，保证建筑结构设计符合专业标准以及工程要求。

3.3协同设计

通常来讲，建筑结构设计过程都要运用到物理、建筑、地质勘察等专业领域的知识，也需要有多个部门的良好合作才能高质量完成[5]。然而也正是由于相关工作参与人员众多，设计操作流程复杂且繁琐，使得各部门之间不能顺畅共享信息数据资源，导致建筑结构设计难以保证完善性。另外，传统建筑结构设计过程都不能体现条理性，各个部门工作所依托的软件也是各不相同，使得各个设计项目之间不能自然衔接，设计人员需要花费很多时间去转换格式、查找资料信息，使数据传输的效率大打折扣，数据使用率也始终处于较低水平。基于 BIM 技术的建筑结构设计能很好地解决这一问题，BIM技术拥有强大的数据集成、数据共享功能，各个单位、各个专业的数据资料都能被BIM技术识别，有效解决了数据不兼容的问题。BIM 技术拥有一个科学、先进的数据库平台，各个单位在获得权限之后，能调取、查阅数据库中的资料信息，这些信息涵盖了材料信息、设备信息、工程预算、施工流程、土壤结构、水文条件等多方面内容，使得数据信息的流通效率和共享水平大幅度提升。利用BIM技术开展建筑结构设计工作，可使各部门人员通过良好协作，高效率完善立体化的建筑模型，由此可知，协同化的设计模式，可为各部门工作的衔接创造有利条件，同时也避免各部门工作之间的矛盾，从而保障建筑结构设计方案的可实践性。

结语

BIM是新科技时代的新兴技术，为建筑结构设计提供了更多的发展机遇，这种技术具备直观化、仿真等优势条件，能够明显强化建筑结构设计的快捷性，和专业性。所以，设计人员就要注重BIM技术与建筑结构设计方案之间的充分联合，以BIM技术为支撑，规划出更加具有指导意义的立体建筑数据模型，借助软件和智能终端技术合理设置参数，并注意与相关部门之间的协同配合，从而保证建筑结构设计的合理性和先进性。

参考文献

[1]贾惠鹏.剪力墙结构设计在建筑结构设计中的实践初探[J].城市建设理论研究(电子版),2023,(30):148-150.

[2]闫晨,乐叶凯.参数化BIM建筑设计技术及其运用研究[J].工程建设与设计,2023,(15):148-150.

[3]黄盈.BIM可视化技术及其在建筑设计施工中的应用探讨[J].四川水泥,2023,(07):111-113+276.

[4]甘远,张淑桦.BIM技术在住宅建筑工程设计与施工中的应用实践[J].居舍,2023,(14):144-147.

[5]庞翠娟,吴玉娜,罗敏星,魏壮壮,边金,范村莹.BIM技术在建筑结构设计中的应用——以珠海歌剧院为例[J].中国高新科技,2022,(09):54-56.