关于BIM在工业建筑中结构设计应用研究

马志成 孙洁

摘 要：BIM技术可实现建筑结构的可视化，提高建筑结构设计的协调性，还能对建筑结构进行碰撞检查，在建筑结构设计中具有明显的优势，能提高建筑结构设计质量。因此，在实际的建筑结构设计中对BIM技术进行应用时，要根据实际的需要，收集与建筑工程有关的信息，对这些进行整合，建立相应的建筑模型，通过分析对建筑结构进行优化，从而达到更好的设计效果。本文主要对BIM在工业建筑中结构设计应用进行分析，以供参考。

关键词：BIM技术;工业建筑;结构设计

随着人们对建筑物的性能要求越来越高，在建筑设计中，为满足人们对建筑物的性能要求，就需要增加建筑结构的复杂度。要丰富建筑结构形式，就需要做好建筑结构设计环节的工作。但是，建筑结构设计需要大量的信息，信息越全面，设计出的结构功能越完善。BIM是规模很大的三维平台，其能够将与建筑工程有关的信息集成起来，并对信息进行传递。在建筑产品的整个生产过程中，都可以对此技术加以利用，既能缩短建筑结构设计、生产周期，又能降低工程建设成本，使工程建设安排更加合理。

1 建筑结构设计中BIM技术的功能

1.1 三维效果的体现

BIM技术并不是单一技术的运用，而是诸多新技术、新方法的集合载体。在BIM技术之中，三维技术是一项重要的组成部分。在建筑结构设计过程中，三维技术的使用可以将建筑物的建筑结构模型进行三维化的立体形态展示，设计人员可以通过BIM技术所建立的建筑物结构立体三维形态，对建筑结构设计中的多个模型单元进行详细的跟踪观察，如建筑管道系统、给排水系统。同时，在建筑结构立体形态的查阅过程中，可以根据所得到的具体结构单元的详细信息，运用科学的处置方法进行分析，从而最大限度地减少安全隐患及其他潜在問题。

1.2 促进数据信息协调信息化

BIM技术相较于传统设计模式的优越性还体现在信息处理能力上。BIM以现代科学技术发展为支撑，对建筑结构设计中的所有工程信息进行统一收集和处理，并于计算机软件内部快速建立相关结构单元的数据信息库，从而对建筑工程信息进行更快速的调用和处理。由于建筑结构自身是一个有诸多结构单元组成的大模块，所以各类信息在建筑物设计过程之中有着紧密的联系和交叉。这种统一数据库的建立为节省建筑结构设计作业时间提供了巨大便利，真正意义上实现了信息的定向查找、精确查找和针对性查找，有效避免了传统信息集成方法中信息准确性不高的情况发生，从而推动建筑结构设计工作高效开展。

2 BIM技术在建筑结构设计中的应用

2.1 在钢结构建筑中结构建模的运用

钢结构是当前建筑工程中广泛采取的结构形式之一，在应用BIM技术对钢结构进行建模的过程中，建筑结构设计人员可以更容易地获取如加强件和连接方面的信息参数，尤其是对钢结构中常见的螺栓数量可以进行更好的掌控。同时，钢结构的连接存在多种形式，在进行具体设计方案确定时应充分考虑梁高等因素，从而使连接部分满足相关设计要求。BIM技术的运用，使设计人员通过对相关参数的修正就可以进行连接部件的设计，极大地提升了工作效率。

2.2 在建筑结构性能分析中应用BIM技术

为了能够有效的改善、优化建筑结构设计，通常还会选择一些特定的建筑结构元件。通过BIM技术，对结构性能予以分析，从而有效提高平面图的结构设计有效性，使得建筑物的一部分数字模型被有效构建，并使其稳定性得以提升。在建筑结构性能分析中应用BIM技术，可以应用其中的计算、分析功能对建筑设计的结构进行分析，这样也可以根据实际的数据需求来提供一定的数据，从而促使建筑结构分析更加迅速、准确。尤其在建筑工程的地下室设计中，通过应用BIM技术，能够对铺设管线进行提前规划，不仅有效避免管线混乱，还能有效控制管材成本。一旦发现建筑结构设计存在缺陷，就可以通过应用BIM技术中的紧急修复功能，对建筑结构设计质量进行优化。

2.3 BIM技术在建筑设计方案变更时的应用

在整个建筑工程的设计工作中，设计方案并不是一成不变的，每一个环节的每一个步骤都会根据施工的进度安排和实际情况进行针对性的调整，遇到某些突发的情况，就会变更以往制定好的设计方案，进行新方案的设计。在BIM技术没有出现以前，对于建筑方案设计的变更一般是工程方不愿意看到的，因为这需要对建筑物进行二次的检测和数据分析。但是如今利用BIM技术，工程师可以直接在三维设计图中进行数据的变更分析，并且进行新方案的设计，从而避免了以往工程对遇到的各种麻烦，提高了施工的整体效率。

2.4 建筑结构模型信息的共享

设计工具是以BIM技术为基础，在建筑结构改造过程中发挥作用的，这类软件可以高效地实现模型建立、模拟分析、合理演算以及设计图纸的快速生成等功能，对BIM模型数据库信息的交互功能和储存功能有着巨大作用。除了该类建筑结构信息的高效整合，BIM软件可以在短时间内实现同一项目不同施工模块之间的结合，中心服务器的功能就如一个庞大数据库，充分地将室内设计、建筑结构设计以及机电设计等多个单元模块进行有机结合，使设计人员可以直接通过网络连接就可以实现相关信息资料的调取，从而有效辅助设计工作的进行。其具体实现流程：（1）以局域网络中心服务器为载体，建立中心文件资料库;（2）设计人员以各自的BIM核心建模软件为工具，同中心资料库实现连接，从而建立建筑信息模型。每一个不同专业模块都可以通过中心文件，将建筑结构设计中的信息与其他专业设计人员进行有效的信息共享。

3 结束语

工业建筑结构的设计往往都是以工业生产需求为基准，对建筑结构的外形、功能以及类别进行合理的设计，不但要体现出设计的大气风格，同时也要体现出灵活性与实用性等特征。良好的工业建筑结构设计不仅要确保美观度，还要满足工业生产、运输、设备安置等各项需求，为工业生产提供便利条件。

参考文献：

[1]徐锋.建筑结构设计出现裂缝的原因及对策探讨[J].城市建设理论研究（电子版），2019（01）：27.

[2]吴世诚.工业与民用建筑混凝土结构设计的分析[J].江西建材，2019（12）：89+91.

[3]马玲.建筑结构设计中的抗震结构设计理念[J].建材与装饰，2019（36）：74-76.