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建筑结构设计中BIM技术的应用谢勇

发表时间：2020/8/5 来源：《基层建设》2020年第10期作者：谢勇

[导读] 摘要：在对建筑工程进行结构设计的过程中，应用BIM技术，能够使其设计的合理性得到很大的提升，对工程整体质量的提高具有积极的作用，因此，相关设计人员在实际工作当中，一定要认识到BIM技术的重要作用，并将其应用到建筑结构设计的各个环节当中，通过BIM技术各项功能的有效应用，使建筑结构设计的质量得到进一步的提升，从而为建筑工程施工的有序开展提供保障。

        泰安市城市建设设计院 271000
        摘要：在对建筑工程进行结构设计的过程中，应用BIM技术，能够使其设计的合理性得到很大的提升，对工程整体质量的提高具有积极的作用，因此，相关设计人员在实际工作当中，一定要认识到BIM技术的重要作用，并将其应用到建筑结构设计的各个环节当中，通过BIM技术各项功能的有效应用，使建筑结构设计的质量得到进一步的提升，从而为建筑工程施工的有序开展提供保障。
        关键词：建筑结构设计;BIM技术;实体模型
        随着科学技术的进步，BIM技术在我国得到了广泛的应用，特别是在建筑领域当中，应用BIM技术能够在建筑工程各参建部门之间实现数据共享，并进行可视化的模型构建，便于各部门发现结构设计中的不足，进行及时的修改，对建筑结构设计质量的提升具有非常重要的意义，因此，有必要针对BIM技术的具体应用进行深入的研究。
        一、BIM技术及功能
        （一）BIM技术
        BIM技术以其独特的优势，在建筑工程领域应用普遍，使各部门之间数据共享更加方便，以可视化结构模型，使各部门在第一时间发现建筑结构设计中存在的漏洞，加以修改。依托数字形式，对结构设计过程进行模拟，预先评估安全漏洞及隐患，有效减少了不良问题发生。
        该技术专业，借助数据提取，构建具有视觉特征的建筑结构设计模型。通过实时设计，使工程建设和运营管理过程更加便捷。由于视觉特性，这项技术使建筑企业的经济效益不断提高。因此，充分发挥BIM技术的优势，不仅可以提高施工企业的设计水平，而且可以有效地控制施工成本，使工程效益最大化，使其安全、经济。
        （二）BIM功能
        BIM技术功能强大，在建筑结构设计中，能够以可视化方式修改工程图纸。发挥这一技术优势，对各类设计数据进行收集、整理，以建模方式，生成图纸。其中，设计信息储量丰富，修改相关条件，能够实现设计图纸智能化修改。这个过程中包含的各类图纸，都是以整个建筑模型为基础，一旦发现问题，可更正参数，使修改过程更具有针对性，以免因参数错误，增加修改量[1]。修改传统图纸，需要耗费大量时间及劳动力，更正难度大，而BIM技术缩短了图纸修改时间，效率高，便于项目部将关注点放在重点部位设计、现场施工等方面，依托方案必选，实现预期工程设计目标。
        该技术还具备现代信息化特点。在结构设计中，发挥BIM技术优势，依托数据采集，对数字模型加以构建，故而，该模型中的信息含量非常大。该模型以工程信息数据库形式存在，主要功能是对建设、监管过程中的各类信息进行存储，在各数据之间建立联系。该技术背景下，倘若想要了解建筑结构某一位置信息，仅需对该部门进行点击，便可获取，以免因沟通不畅，对工况缺乏了解，很大程度上规避了误差，使建筑结构设计实用性强。
        该技术还可以积累设计过程中的各种数据，应用于后续的暖通空调及照明设计。综合设计效果很好。借助于BIM技术，将施工项目中的各种信息进行集成，从而控制施工质量。在结构设计过程中，还可以考虑舒适性、安全性等多方面的问题，评价节能、采光等设计条件，创造良好的建筑结构空间。依托BIM技术，可以将建筑工程结构以三维图形的形式呈现出来，竣工后模拟建筑模型，充分发挥计算机软件的优势，进行仿真分析和模型处理，真正把绘图、绘制和计算工作结合起来，使之存在以整体的形式。
        二、建筑结构设计中BIM技术的应用
        （一）建立实体模型
        依托BIM技术，对建筑结构三维模型加以构建，在实体图纸中，把建筑竣工后的实体构件呈现出来。将BIM技术与CAD技术结合起来，有助于提升建筑结构整体设计质量。

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依托BIM技术，对各类工程构件具备直观的认识和了解，方便各类构件间的联系，便于工作人员在较短时间内发现问题，并发挥可视化技术优势，灵活监测建筑结构动态变化情况，使后续修改结构设计时，有据可依，确保工程设计方案更加合理、灵活、实用。实操中，将BIM技术应用到建筑结构设计中，工程时间短，成本低，应用效果非常好。
        （二）建筑空间规划
        对于建筑设计而言，空间规划是一项非常关键的内容，从建筑完成选址以后，就应该对所在区域的地形条件以及空间情况进行具体分析，如果地基部分的地形条件复杂性较高，则需要对地形结构进行具体的分析。应用BIM技术进行地形分析工作，能够完成坡高，坡向以及斜率的分析，可以对建筑物在复杂地形当中的施工可行性进行初步的分析，为工程结构设计奠定基础，开阔思路。通过GIS建模能够完成坡度分析工作，对各项参数进行模拟，并可以根据设计的具体需求全方位，多角度的进行分析和研究，从而生成工程所需的基础数据，使工程设计工作能够获得相应的参考依据。在地形探索工作完成以后，就可以对建筑进行空间规划设计，而利用BIM技术能够对建筑空间规划进行可视化分析，并将建筑物以3D立体的形式展现出来，同时，还能对建筑室内视野，规划可视度以及道路进行可视化分析，而该项分析的前提则是建筑模型的构建，在建筑模型完成建设以后，通过BIM技术进行调试，结合各项因素进行充分考虑，能够有效提升空间规划模型的质量
        （三）分析建筑结构构件性能
        建筑结构设计中，还要严格计算建筑构件受力情况，使之更加安全稳定。其中，还要反复计算重点构件。设计单位不同，各设计参数也存在差别，导致计算结果出现偏差，不仅耗费大量时间，而且准确率低。发挥BIM设计优势，在性能分析软件中，对各类数据进行导入，便于分析计算整个设计过程，使分析结果可自动生成，为后续修改提供方便，不断提高设计质量及效率。
        （四）钢结构设计建模
        随着建筑行业发展，建筑工程的空间跨度也在不断扩大，这使得钢结构在建筑结构设计中的应用越来越多，而钢结构具有较多的强化件和连接件，且应用范围广泛，导致钢结构在设计方面具有较大的难度，应用BIM技术，不仅能够对钢结构梁高进行准确的计算，还能以此为根据对所有连接件进行专门的设计，使钢结构的连接件能够实现参数化处理，通过BIM技术自身的参数共享功能，能够对所需连接件数量以及设置间距进行有效的控制，如果需要构建新的连接件，不需要设计人员进行重复设计，只需要调整相关数据即可将新连接件的设计工作完成。同时，以BIM技术为基础，设计人员还可以轻松完成加强件图纸的绘制工作，使工程需要得到有效的满足。除此之外，在对钢结构进行施工的过程中，运用BIM技术可以简化相关技术人员的工作，而且设计人员根据加强件大样图就可以对其设置位置加以确定，能够避免在钢结构当中产生薄弱环节，有效提升了整体结构的安全性。
        三、结语：
        综上所述，BIM技术在建筑结构设计中的应用还存在一些微观问题和漏洞，还有很大的发展和进步空间。设计单位应结合建筑工程的结构设计要求，明确BIM技术及其功能和应用优势。根据建筑工程的背景和结构设计的要求，建立实体模型，进行建筑空间规划，分析结构构件的性能，完成钢结构设计建模工作，降低建筑结构设计难度，而且工作更方便。
        参考文献：
        [1]田溪.建筑结构设计中BIM技术的应用[J].江西建材，2018（1）：41-41.
        [2]李秀霞.关于建筑结构设计中BIM技术的应用探究[J].门窗，2017（2）：134-134.
        [3]钟迅.关于建筑结构设计中BIM技术的应用探究[J].江西建材，2017（16）：37-37.
        [4]李轼，王科亮，刘媛. 探析建筑结构设计中BIM技术的应用[J]. 江西建材， 2015， 14（3）：34-34.
        [5]董济豪. 探析建筑结构设计中BIM技术的应用[J]. 江西建材， 2014， 14（16）：15-15.
        [6]刘靖，朱平. 探析建筑结构设计中BIM技术的应用[J]. 价值工程， 2017， 36（7）：162-163.