建筑结构设计中BIM技术的应用

建筑结构设计中BIM技术的应用

王金花

浙江长兴汇丰建设工程有限公司浙江长兴313100

摘要：科技的快速发展，使现代信息技术被广泛的应用在人们的生活和生产中，建筑工程的规模越来越大，使得建筑工程的工期变长，工程在施工过程中会受到许多因素的影响。建筑施工过程中要想确保建筑工程质量满足要求，就必须要保证建筑结构的合理性，使建筑在后期的应用中能够变得稳定。在建筑结构设计中对BIM技术进行应用，可以提高建筑的经济性和稳定性，并且可以缩短工期。

关键词：建筑结构设计；BIM技术；信息集成

BIM技术近几年变得逐渐完善，并且其应用也变得越来越广泛，BIM技术可以在不同专业中实现技术共享。在建筑工程施工过程中，工程师、设计人员、用户等都可以使用同一数字信息，对同一个可视化数字模型进行应用，从而可以更加快速的完成施工任务。

一、BIM技术简介

现代建筑的规模组建扩大，建筑结构设计过程中，需要通过多种渠道获取信息。数据信息作为建筑结构设计过程中的关键资源，将其应用在建筑结构设计中，不仅可以降低工程的整体成本，而且也可以帮助企业缩短工期，提高建筑工程的质量以及工程的整体管理水平。也正因为如此，现代信息技术目前已经被广泛的应用到了建筑工程领域中，在信息的支持下，建筑行业开始需找一条迅速处理施工过程中信息，合理安排工程的成本和进度的道路。因此，BIM技术被应用到了建筑结构设计中，这对推动建筑行业的发展意义重大，利用BIM技术使建筑结构由传统的二维转向了三维，而在建筑结构设计中，对BIM技术的推广应用，使建筑发展到了一个新的高度，建筑结构设计、建造、运行过程中，利用数字模型，对帮助企业降低运行成本，促进建筑企业的发展都有着重要意义。

二、BIM技术的主要特点

BIM技术是利用数字模型进行建筑结构设计、施工、管理的一种施工方法，其主具有以下特点。

（一）信息集成

BIM技术的信息集成主要体现设计信息集成和设计过程集成，建筑信息模型是更个建筑工程唯一的信息模型，各种专业的设计信息都要在这个模型中完成，因此，BIM技术具有明显的信息集成特征，也就是因为这个特点，所有的专业设计人员都可以在这个平台进行建筑结构设计，从而实现设计过程集成化。建筑信息模型的核心是建立由计算机三维模型组成的数据库，这个数据库包含了建筑结构几何尺寸、空间信息、建筑施工材料、各个建筑构件的性质及连接方式等各种信息，在这个数据库中，能快速的查找出需要的信息，BIM技术突破了CAD技术的限制，对建筑结构设计有十分重要的作用。

（二）工作传递

BIM技术能够将所有的与工作相关的数据联系在一起，如果在施工过程中，设计师对某项内容进行了修改，设计师在并不需要亲自对图纸进行处理或更改，BIM系统会将信息遭受影响进行传递，与此同时，利用BIM技术还可以实现对施工的模拟，工程师在实际操作过程中，不需要对不同的因素进行分析，这大幅度的提高了工作效率。

（三）协同设计

利用BIM技术可以构件一个设计平台，从而可以为业主、设计师等与工程结构设计相关的人员构建一个共同平台，依据需求，快速反映需要信息，利用BIM技术可以依据不同专业的设计原则，自动检查建筑构建之间的影响，这使设计团队在工作中沟通变得更加便捷，缩短了工作时间。

三、建筑结构设计中对BIM技术的应用

（一）建筑结构与场地分析中对BIM技术的应用

建筑结构设计的合理与否并不仅仅体现于建筑工程本身，还与建筑工程所处的场地有着密切联系，场地的地质环境、水文状况等都会给建筑结构的设计产生诸多方面的影响。而通过BIM技术与地理信息系统的结合，可以对建筑工程的场地进行全面模拟，并在模拟的环境中拟建建筑工程的模型，这样就可以对建筑场地的特点、条件等作出全方位的分析，选择最佳的建筑物建设地点，使建筑结构与其所处的场地适应性达到最佳，从而保证建筑结构设计的合理性。

（二）分析结构性能中对BIM技术的应用

建筑结构设计是一项复杂的工作，并不是对结构中的各个部分进行简单排列，并且还需要将各个部分进行有机排列，通过科学合理的排列，使其成为一个牢固性、抗震性都能够达到标准的建筑，因此在设计过程中需要对建筑结构的性能进行详细分析。在分析传统的建筑结构性能中，不仅需要花费大量的时间和人力，并且在分析过程中，需要利用公式进行分析，在分析过程中很容易出现误差，从而对分析结果的准确性造成影响，影响建筑结构性能的可靠性。而利用BIM技术，可以通过相应的设计软件完成性能分析，不仅准确性高，而且速度块，并且可以通过分析结构对设计中存在的不足进行修改，提高工程质量。

（三）BIM技术在建筑结构系统中的应用

BIM模型中，可以实现建筑工程各种涉及到的数据的共享，并且可以完成对数据的交流，主要体现在以下几个方面：1、通过对中间数据文件的应用，可以实现在不同地域空间的两种色剂软件之间信息和数据的交流。2、设置中性数据库，实现不同专业之间的数据传递和共享，将与建筑工程相关的水暖、土建、装饰等各种专业的内容有机地结合起来，利用统一的处理平台来对信息进行规范处理，实现系统内部信息流的畅通。在这种数据交流和共享的基础上，保证了建筑结构设计充分顾及了与建筑有关的各方面内容，避免了某一点、某一参数疏漏导致的结构不完善问题，对于建筑结构设计的质量有着重要作用。

（四）BIM技术在钢结构建模中的应用

随着我国建筑工程的不断扩大，大空间、大跨度的工程成为我国未来工程的主要发展方向，钢结构的应用近几年也变得更加广泛。因为钢结构中，钢结构的连接通常都是通过梁柱连接方式完成的，因此在连接上，存在梁梁铰接、梁梁钢接等多种不同的形式，加强件布置和钢结构连接的种类很多，这在一定程度上增加了建筑中钢结构的设计难度。钢结构设计中，通过的BIM技术的利用，可以计算钢结构梁高度，从而是相对所有连接进行专门设计，同时可以对通过参数化完成对连接件的处理，在实际操作中，对BIM技术中参数共享功能进行应用，从而实现对钢结构中螺栓等连接件的控制。在结构设计中，如果需要连接构件时，设计人员仅需要对相应的参数进行调整即可，针对加强件，设计人员在操作过程中，可以利用BIM技术绘制出结构的样图，如图1所示。钢结构施工中，技术人员在工作中，只需要对相应的设计位置进行考虑，便可以准确的判断需要加强的部件，从而有效的避免了薄弱钢结构的存在。由此可见，将BIM技术应用到钢结构中，可以确保加强件和连接件位置的精准性，确保了钢结构连接的可靠、牢固，确保了钢结构质量。

结束语

现代建筑中，会涉及到许多的专业知识，并且现代建筑的周期短，生命周期长，利用传统的技术无法满足现代建筑工程在建设过程中低污染和低能耗的要求，而通过对BIM技术的应用可以有效的解决这些问题。但需要注意的是，虽然BIM技术强大，但其对工作人员的要求较高，上手比较难，因此作为设计人员，需要提高自身的综合能力，掌握BIM技术，从而在快速完成设计任务的同时，保证建筑结构的设计质量能够达到标准。

参考文献：

[1]顾海玲，归谈纯.BIM技术在上海中心大厦建筑给排水设计中的应用[J].给水排水，2012，11：92-97.

[2]李农，刘玄烨.BIM技术在建筑照明设计中的应用展望[J].照明工程学报，2013，05：12-15.

[3]刘占省，赵明，徐瑞龙.BIM技术在建筑设计、项目施工及管理中的应用[J].建筑技术开发，2013，03：65-71.

[4]于红亮，王楠.BIM技术在建筑电气设计中的应用研究[J].电气应用，2015，14：30-35.

[5]王铮辉.BIM技术在计算机辅助建筑设计中的应用探究[J].江西建材，2014，16：11-12.