建筑结构设计中BIM技术的具体应用

建筑结构设计中BIM技术的具体应用

李荣

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摘要：在建筑结构设计中科学地运用BIM技术，可以全面实现跨部门的信息共享，使各个企业与部门之间的工作更加协调，在最大化降低项目建设成本的基础上，有效确保项目施工作业的安全性，并进一步提升项目的整体质量。文章对BIM技术进行了简单介绍，分析了BIM技术的主要特征，同时针对建筑结构设计中BIM技术的具体应用展开了研究。

关键词：建筑结构设计；BIM技术；应用

1BIM技术概述

BIM技术是运用在工程设计、管理等众多不同领域的数据化工具，利用对于建筑数据化、信息化模型的整合作用，在项目实施、运维全生命周期实施信息的传递与共享，确保工程技术相关人员可以针对各种不同建筑信息做出较为正确的理解与应对，从而给设计团队、运营单位等多方参与建设的主体提供协同工作的重要保障。BIM技术应用中，在工程项目正式开始以前，首先在计算机中完成预演，结合预演的相应过程，各种不同专业的设计工作人员可以以BIM技术作为基础，针对工程施工方案予以修改，工程施工人员也将应用BIM技术针对具体施工过程进行预估及针对施工中可能会出现的问题预先进行准备，这样可以有效降低实际工程施工中不良情况的发生率，确保工程如期完工，提高工程施工质量。与此同时，在工程施工图纸的设计方面，将BIM技术作为基础，可以针对工程施工进行模型的创建，确保模型从二维图纸到三维模型转变的有效实现，结合各种不同专业实际分析的需求，能够把简化后的BIM模型导入到相关软件内，针对其实施相应的计算与分析，确保建筑工程施工的顺利开展。

2BIM技术的主要特征

2.1模拟性

模拟性是BIM技术的主要特点之一。它在建筑设计过程中进行的模拟包括3D画面模拟、建筑性能模拟、施工模拟、进度模拟、成本模拟、现场布置与安全模拟。首先，BIM技术模拟性不仅能将设计图纸上的成果在符合实际成本的前提下转化为可视化模型和信息数据库，方便对建筑项目信息进行自由的阅读、调取、分析和订正，还可以随时跟踪施工等各个进度的安排和能耗；其次，它可以提前对建筑设计项目周边环境的各种外界条件进行集成和分析观察，排除危险隐患；最后，它对于未知的外界风险抵御及救助工作起到至关重要的作用。综上所述，几乎贯穿整个设计工程的BIM技术模拟性主要依靠数据模拟结果分析，从而制定有效的方法措施，力争最大限度地减少建造成本和模拟预测建筑项目实施存在的各种风险。

2.2协同性

BIM技术包含建设工程整个过程的一个三维平台，在结构设计中的应用创新了一个全面的三维设计平台，在这一平台上可以加强施工方、设计方以及业主之间的沟通交流，建立这三方的信息联系，将设计的信息及时地进行反馈和完善。设计方根据业主的实际需求，进行建筑模型的设计，然后传递给业主，经过一定的协商修缮之后传递给施工单位，施工单位根据模型的指导进行实际的工程施工，加强整个建设项目周期中各方之间的联系和沟通。BIM技术在建筑工程结构设计中的应用可以对各个构件进行检测，解决各个构件之间的影响，然后可以根据相关的结果分析制定合适的解决方案，不断提高建筑工程结构设计的质量。

2.3信息化集成

BIM技术的应用能够有效整合建筑工程项目的各类信息，对建筑材料的尺寸、结构、数量等数据进行集成化处理。BIM技术信息化集成的特点一方面表现在能够整理建筑工程项目设计过程中产生的各类数据，另一方面则体现在对设计信息的整理。BIM技术的应用，减少了传统建筑图纸设计的工作程序和操作步骤，可以采用3D建模直接建立建筑项目的几何信息模型，使传统图纸与虚拟模型产生了直接的联系，起到了相应的制约作用，从而保证建筑结构设计的合理性。

3建筑结构设计中BIM技术的具体应用

3.1在建筑结构参数设计中的应用

建筑工程BIM技术的应用，数据模型的创建是其中比较关键的一个部分。数据模型不单单是简单的相关参数分析与变更，也能够利用对于参数的设定，对建筑结构设计的整体建筑属性和几何结构加以展现。建筑工程结构设计中需要完成各相关组件的组装，过往此项工作的开展中，设计工作人员需要结合建筑结构设计方面的要求和相关的建筑设计参数，在经过全方位地分析以后针对建筑施工方案予以制定或是变更。然而将BIM技术应用于建筑结构设计参数的设定中，仅仅需要针对结构设计加以合理改进，便能够完成组件的相应组装，如此不但可以借助参数的自动调整，确保建筑工程施工的安全性，并且也可以令客户所提出的建筑设计相关要求得以良好实现。

3.2碰撞检查

建筑结构碰撞检查的目的是防止碰撞引起的返工和变更。在实际碰撞检测中，可以结合BIM技术建立实际的三维模型，在早期设计阶段模拟碰撞因素。结合该模型，我们可以直观、立体地发现结构空间设计中是否存在相互干扰和碰撞问题，并在此基础上进行优化和改进，最终消除早期设计中的碰撞问题。在完成碰撞检查和优化设计后，工作人员可以直接使用该设计方案进行施工交底和工程模拟，以提高结构设计和施工的质量水平。

3.3三维动态建模

BIM技术的应用使建筑结构设计从二维设计升级到三维设计。二维设计的弊端主要体现在线性设计的局限性上，设计人员在二维线性设计的过程中，往往无法及时获得相关变更数据，这就容易导致后期施工过程中出现信息缺失的情况。然而,BIM技术可以有效解决这一难题。设计人员可利用BIM技术来构建三维动态模型，这个模型能够根据建筑工程的现场信息进行实时更新，并且能够实现不同部门之间的资料共享和信息交流。从目前的实际情况来看,BIM技术还有非常大的发展空间。现阶段,BIM技术在建筑工程施工过程中并没有充分发挥出应有的作用。因此，建筑行业必须加快推动信息化技术的发展，对三维建模软件进行不断升级，加强对数据流传输技术的深入研究，保证传统的二维设计模式向BIM三维数字化建模设计模式平稳过渡。

3.4完善施工图设计

在以往的建筑工程施工过程中，施工单位需要将二维图纸作为重要的施工依据。如果施工环境、施工技术发生变化，则设计人员需要对二维图纸进行多次修改和调整。在这种情况下，设计人员的工作量就会大大增加，从而影响到施工效率。而通过应用BIM技术构建建筑工程三维立体模型，设计人员以及施工人员均可直观地了解图纸内容。另外，在施工图设计过程中，设计人员应当综合考虑各专业的设计内容，例如建筑结构设计、水暖电设计等。

3.5在建筑空间设计中的应用

建筑工程进行施工设计之前，需要做好建筑空间的规划工作，确立出相应的工程施工地点方能实施建筑空间的分析，然而针对建筑空间的地形特点加以分析与计算，在确立出具体的方案以后对BIM技术加以应用，针对斜率、坡高等相关参数进行分析，确保建筑设计方案更加完善。应用GIS软件建立相应的模型，采集众多建筑施工参数，并加以整理，分析斜坡的实际走向，这样可以为相关工作人员对建筑工程施工项目的模拟提供一定方便，给后续方案的设计奠定基础，在完成建筑地形勘察相关工作以后，需要针对建筑工程施工主体实施规划设计，而BIM技术在其中发挥着十分重要的作用，主要是由于利用BIM技术能够针对建筑主体的内外空间通过三维模型的方式加以呈现，这样设计工作人员便可以根据模型对建筑主体空间进行有效分配，设计建筑工程周围环境，从而完成对建筑工程施工各相关资源的优化配置。

结束语

综上所述，BIM技术的应用不仅可以使建筑结构设计的稳定性和可靠性提高，保障建筑结构设计科学性与合理性。同时，还能提高建筑结构设计水平，达到更佳的设计效果。由此可见，BIM技术在建筑结构设计中发挥着重要的作用，推动了现代建筑结构设计的发展。

参考文献：

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