BIM技术在建筑结构设计中的应用分析

付琰钧 蔺佳丽

摘要：建筑结构设计是建筑设计阶段非常重要的一项工作，BIM技术在其中的应用对提高结构设计质量、实现资源共享、保证结构安全等方面发挥了重要作用。文章对BIM技术在建筑结构设计中的应用展开探讨。

关键字：BIM技术;建筑结构;结构设计;建筑设计

引言

近年来，社会经济稳定、高效发展，同时促进了市场经济体制的转型以及社会新旧动能的转换。在全新设计理念的支持下，建筑行业得以创新发展，有效提高了人们的生活质量，加快了现代化城市的建设进程。随着建筑企业的创新发展，各类新型工程设计技术、理念及设备层出不穷，为建筑企业的发展提供保障。

1.BIM建筑结构设计过程分析

随着BIM技术的应用，参与BIM的人员的专业分工也发生了变化。整个设计单位要有专门的BIM技术管理部门，其他专业人员要各司其职，共同完成建筑结构的协同设计。就目前BIM的应用情况而言，专业协同的效率较低，而计算机技术的发展又不能满足协同设计的基本要求，无法全面实现BIM技术的全面应用。在当前阶段下，应从现有技术条件出发，实现建筑结构设计的信息集成，彻底解决设计中依赖CAD手工绘图的问题，在充分利用BIM技术的基础上，更全面地运用计算机技术，把BIM技术应用于建筑结构的设计过程中。当前阶段之下，想要将BIM技术应用于建筑结构的设计过程中。应先建立建筑物的结构模型，再对建筑物的结构参数进行计算，从而确定建筑物的結构设计方案，再生成相应的模板图，在模板图生成后，对修改过的建筑物模型进行自动的更新和计算，从而实现施工图自动生成，并将建筑物的结构模型发送到Revit软件进行碰撞检测。这样既能满足当前建筑结构设计的基本要求，又能使BIM结构设计流程得到全面实施。

2.BIM技术优势分析

2.1工作效率高

BIM技术在建筑项目结构设计中的应用是科技时代发展的需要，建筑框架结构的设计中运用BIM技术能够实现结构设计的效率化、可靠性，确保了建筑结构的科学性和稳定性。实践证明应用BIM技术进行建筑工程结构设计是具备科学依据和可行性的，简单框架结构、剪力墙结构、筒体结构、异形结构等结构形式都可以应用BIM技术进行结构设计，BIM技术在实践中的应用范围不断扩大。为了实现建筑工程结构设计的效率提升，必须在工程运作的整个阶段关注BIM技术应用，尤其是建筑工程结构设计阶段和实际设计阶段。BIM技术应用和技术软件本身的工作内容及环节比较复杂，建模是一种提高结构设计质量的工具，选择合适的建筑工程结构设计方案，并根据实际情况来进行合理化的模型调整，可以提升结构设计和建筑工程的质量。

2.2数据信息共享性

就是对所有数据信息实现共享。开展建筑工程结构设计工作时，经常使用的方法为构建模型，建模技术很好的推动着工程设计工作，其可以收集所有结构设计数据信息，整合与运用收集到的数据信息。实施建筑结构设计工作时，各个部门的设计人员能同时应用BIM技术，其能实现各个部门设计目标的一致性。

2.3安全性高

可以通过数据分析建筑工程存在安全隐患和安全漏洞，减少后期事故发生的概率。与传统建筑结构设计工艺和技术相比，BIM技术不仅能够有效提高建筑设计的专业水平，彰显建筑特色，而且能合理控制建筑施工的成本，真正实现建筑工程的利益最大化。

3.建筑结构设计中BIM技术的应用

3.1在性能分析中的应用

建筑结构设计是项目正式动工前的重要准备工作，同时与建筑施工进度及最终验收质量等息息相关，故而需要设计人员充分重视。为了进一步提高建筑施工质量，设计人员应将BIM技术有效应用到结构设计环节，充分发挥建筑信息模型的积极效用，通过智能化的3D工程模型，将抽象复杂的设计图纸转换为简单易懂的设计内容，以此提高施工质量。另外，在建筑施工过程中，设计图纸上往往存在令施工人员难以理解的内容，这种现象就是设计不合理，本质上就是设计人员预想的施工步骤与实际的作业环节不符，导致建筑施工质量受到较为严重的影响。基于此，设计人员应在建筑结构设计的过程中融入BIM技术，通过BIM的智能化作用，对有关信息进行自动调整，提高建筑设计的合理性。在建筑结构性能分析的过程中，工作人员可利用指定的结构元件，而在应用BIM技术进行性能分析时，则会严格要求建筑平面设计保证结构性能的有效性。BIM技术可将部分结构设计转化为数字模型，以此有效验证结构设计的稳定程度。在建筑施工的过程中，对部分构件性能的分析必不可少，以地下室的建筑结构性能设计为例。地下室处于地下，因此周边管线的埋设复杂，设计师要考虑到各管线埋设的合理性，科学选择建筑材料，充分发挥其积极效用。基于此，在开始结构设计之前，需要首先利用BIM技术统计相关参数，模拟地下室施工环境，自动规划设计线路，提高其适用性。

3.2在建筑外部结构设计中的应用

在传统二维视图下的建筑外部结构设计，受限于视野与数据信息因素的影响，其结构设计成果往往以二维图纸形式出现，且后续优化设计需要耗费大量人力物力。而BIM技术的可视化、数据化的特征，弥补了传统二维结构设计的不足，能够促使建筑外部结构以三维形式出现，并且可根据BIM软件中数据信息对建筑外部结构进行实时与随时调整，不断提升建筑结构的美观性与安全性。通过在BIM软件中构件建筑外部结构的库、族，生成了三维建筑结构立体模型，便于后续的结构优化、外立面装饰等工作。具体而言，根据建筑结构设计目标与图纸，将建筑结构构件标记分类，并建立不同结构的建筑结构库。利用BIM建模技术对建筑结构进行建模，并对其进行渲染装饰，生成立体化三维化的建筑结构模型。

3.3运用BIM进行钢结构建模

钢结构设计是建筑模型设计中最复杂的工作之一，在加强件布置及连接钢结构设计中，涉及到多个相关专业，同时工作量也很大，设计者在设计时很容易出现错误问题。对于这一问题，可以采用BIM技术对钢结构中的梁高进行计算，并专门设计出连接件。对于钢结构连接件，BIM技术能够以钢结构相关参数为基础，有效地处理连接件，并通过参数数据有效地控制连接件的间距和数量，在此过程中，只需由设计人员对相关参数进行相应的调整，就可以设计出新的连接件。同时，为了保证钢结构设计、施工过程的准确性，设计者可以采用BIM技术绘制强化件样图，以判断强化件在工程中的具体位置。

3.4绿色建筑设计

在建筑结构设计工作中，绿色设计是建筑结构设计工作当中比较倡导的一种设计理念，同时也充分符合现阶段人们对于低碳消费的一种追求，而绿色设计难度相对较大，在具体的设计工作中所存在的影响因素也相对比较复杂。在建筑结构设计过程中，相关设计工作人员可以通过BIM技术的有效应用对建筑的节能性问题进行更深层次的研究和分析，尤其是针对建筑采光、建筑通风以及建筑日照等方面内容，必须要通过更加深入的设计和分析之后，从中找到最适合人类居住的相关设计数据，并且需要以人为本全面提高建筑结构的整体设计质量和效果。

结语

综上所述，BIM技术可以使得整个建筑结构设计变得更加合理，同时，也可以有效保证建筑结构的质量。对建筑结构设计相关人员来说，应用BIM技术可以提升工作效率，同时，还可以利用数据共享等优势，学习其他成功案例，积累经验，提升自己的专业水平。所以，在工程结构设计中还要注重BIM技术的应用，充分发挥BIM技术优势，提高结构设计的合理性，强化BIM技术在结构性能分析，结构优化、绿色设计等方面的工作，保证建筑结构设计质量安全。

参考文献

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[2]戴力波.BIM技术在建筑结构设计中的应用[J].建设科技，2021，20（5）：50-52.

[3]李一鸣.BIM技术在现代建筑结构设计中的应用分析[J].住宅与房地产，2021，27（6）：117-118.