摘要:近年来，随着我国城市化进程的不断加快，建筑项目也越来越多，人们对建筑的要求也逐渐提高，建筑物的设计方式越来越复杂，BIM设计的出现，完美地解决了这些问题。论文主要从BIM的概念和特点出发，对基于BIM的建筑结构设计研究进行分析，希望能够给相关人员提供一定的参考。
关键词:BIM;建筑结构设计;研究分析
引言
在当前建筑结构设计领域中，BIM技术得到了非常广泛的应用，将BIM技术应用在结构设计领域之中，使建筑结构设计的效率有效提高，且可有效地保证建筑结构设计的质量。但当前对BIM技术的应用，仍存在着一些问题，所以要想在建筑结构设计中对于BIM技术更好地加以应用，还需结合BIM自身的含义与概念，对建筑结构设计目前存在的问题进行研究，找到相应的解决策略，加快建筑结构设计技术的快速转型。
1BIM基本的概念
BIM，英文全称是BuildingInformation Model，最早是被美国的建筑学博士Chuck Eastman提出的。BIM建筑平台，整合了与建筑相关的所有信息，包括建筑的设计、施工与维护等阶段。通过BIM建筑平台，相关管理人员可以随时根据项目的进度删除或添加信息，不仅提高了建筑项目的完成效率，而且对保证建筑的质量也具有积极影响。而且在BIM平台中创建的三维模型，还可以被转化为2D施工图，供相关专业人员分析。因此我们说，BIM平台的出现，使建筑项目的整体生命周期更加完善和统一。
2BIM的八大特点
2.1可视化程度高
建筑方案是建筑设计的开端，初步设计完成后会交由结构工程师，结构工程师根据建筑平面图的布局和构造对结构方案和构件截面尺寸进行初步判定。通过BIM平台进行建筑结构设计具有可视化的优势，结构工程师可以通过BIM平台在拟定的建筑模型中提取结构分析所用的数据，并对这些数据进行修改和计算，也可以直接在模型内部布置结构构件，在此基础上可以建立结构初步模型，之后经过精确的试算比较，最终确定结构施工图模型并交给建筑师，对建筑模型和施工图进行进步的优化，提高设计的精确度。
2.2协同设计效率高
BIM平台可以为建筑涉及到的各个专业提供工作集成模式，各个专业可以共享中心坐标。BIM协同平台会在模型出现变动时对各专业的相应工作集及时、自动发送预警，有利于根据具体的变化做出相应的修改。在确定结构模型后要与设备模型进行碰撞分析，相互沟通协调后确定最终的施工图模型。
2.3参数化设计
将BIM技术应用于建筑结构设计中，最为突出的优势在于参数化设计，因为应用BIM平台进行建筑结构设计的过程实际上就是一个添加设计数据的过程。建筑结构设计时实质就是一系列参数驱动的过程中，由于BIM平台具有联动的特性，故当设计人员在对于模型的构件尺寸进行修改时，施工图也会自动进行修改，故可对模型进行一系列的修改，能极大简化建筑结构设计流程。
3基于BIM的建筑结构设计具体步骤
以BIM为基础平台的建筑设计方法，优势比较明显。传统的建筑设计需要相关人员对照二维平面图想象三维立体图，增加了设计人员的工作量。而在BIM平台上，建筑设计人员可以借助相关计算机软件，直接在三维空间上设计建筑物的构建信息，大大简化了设计人员的工作。
3.1方案阶段
在建筑方案阶段，注重的重点内容是建筑的外形环境艺术和主体格局，需要各专业工程师从艺术形式、建筑功能、结构力学等多角度分析结构主体布局，此过程可以通过BIM平台将设计成果展示在三维空间内，并通过与结构工程师的协调，确定初步的建筑设计和结构设计方案。
3.2初步设计阶段
3.2.1加载BIM建筑模型
该过程需要始终以整个建筑模型为中心，并确保不对建筑的使用功能与艺术效果产生影响。在BIM平台,利用Revit软件的可视化功能，在新建的结构样板中可以直接导入或链接建筑物的模型与设计方案的CAD文件。
3.2.2布置受力构件
BIM平台核心建模软件的平面视图与三维模型的参数是相互关联的，所以在平面图中绘制构件时，三维视图相应的位置也会出现一致的构件。结构工程师可以根据建筑初步模型布置竖向承重构件、水平构件和竖向抗侧力构件，利用建筑模型作为参照可以减少结构构件与建筑构件的碰撞冲突。
3.2.3检查模型并导入有限元分析软件
在BIM平台中，完成了结构建模之后，就要选择合理的结构有限元计算软件进行试算。这些软件将会对建筑模型中的相关数据，例如，模型中的几何尺寸、荷载工况或者边界约束条件等进行分析，并将结构反馈给BIM平台，以便对结构模型进行修改和更新。
3.3施工图阶段
建筑项目施工过程需要按照二维图纸进行，所以需要将之前多次修改与补充的最佳三维立体模型转化为二维模型，并反映到图纸上，以便施工人员按照图纸进行施工，这就是施工图阶段的主要任务。当然，在整理施工图纸的时候，还需要进一步对建筑的结构和水暖电等专业进行综合考虑，确保模型得到进一步的优化。施工图阶段最终的成果文件需要满足设备材料采购、非标准设备制作和施工要求的建筑、结构、设备等各专业对图纸的要求。BIM核心建模软件RevitArchitecture和Revit Structure是基于参数化设计的建模软件。当建筑或结构模型完成后，可以通过各个标高的平面视图转换成施工图，并且当后期设计发生变更时，无论直接修改Revit项目浏览器的施工图，还是在三维模型中修改，其他视图相应位置的构件都会做相关联的修改，即一一处发生改动，其他相图纸相应处也会跟着改动。此外，图中每个视图都是由三维模型生成的，视图与视图之间也是相关联的。通过Revit系列软件的项目浏览器可以高效管理设计图纸，施工图设计说明等图纸文件。
4结束语
总体来说，BIM技术不仅在建筑结构设计应用中占有重要的作用地位，而且还能提升建筑结构的设计质量，与此同时，对于建筑企业来说还能达到节约成本的目的，使其获得良好的经济效益。但因BIM技术具有较多的应用功能，在满足一定设计要求的前提下，需要设计人员具有较高的专业性，因此需要通过不断的教育培训使其充分掌握并良好应用这一技术，并能由此推进我国建筑事业在工程设计方面的长足进步与发展。目前，由于BIM技术较传统方法优点众多，很多设计企业以极大的热情投身到BIM技术当中,并投入了大量的人力、物力和资金等。业界普遍认为BIM技术在未来会被广泛应用，有一个美好的应用前景。各建筑设计企业在设计领域中都想对BIM技术进一步推广，希望在建筑市场中利用BIM抢占先机。可见，BIM技术的发展与各大企业乃至社会的未来发展都有密切的联系。
参考文献
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