高菲菲
中外建华诚工程技术集团有限公司天津第二分公司，天津，300384
摘要：近几年建筑业发生了一系列重大变革，其中众所周知的是BIM技术在建筑业的应用，这一技术对建筑业产生了深远的影响。由于行业特点和人的有限聪明造成了传统建筑业劳动生产力水平过低，而BIM则利用计算机信息技术实现了信息集成，大大提高了生产效率。使用真实的物体来表达一个设计，通过三维的模型，可以切实的观察，使得建筑方案可视化，避免结构构件与设备管线的碰撞，缩短安装工程所需时间，同时为后期运营提供了便利条件,实现对建筑物的全寿命周期管理。
关键词：建筑结构设计；BIM技术；应用
1.BIM技术的概念
BIM即建筑信息模型，是根据建筑工程信息建立数据模型的信息化管理技术，可以用于规划设计，施工组织优化，可施工性分析和施工进度追踪等，仿真模拟可施工性分析，找出施工的不合理之处并提前想办法解决，然后对施工组织优化，节约工期，用于可持续建筑领域，实现建筑工程的信息化和数字化。
2.BIM技术的特点
2.1 BIM具有信息集成的特点
BIM模型是整个建筑工程详细数据信息的数据库，包括构件几何信息、构件的状态和特性等。通过构件信息查找可以迅速精准定位。在设计阶段BIM技术比较常用之处就是管线综合和碰撞检查。依据规范对机电专业的管线进行综合排布并留出检修空间，同时在有限的空间内使得管线排布的更合理，定出管线标高。而碰撞检查则应用于各专业之间的衔接，比如休息平台挡住门，或者梁与楼梯发生碰撞，设备管线与结构梁发生碰撞等，最基本的是通过视觉检查三维模型发现问题，第二个层次就是通过计算物理空间发现问题，比如灯的安装高度不够挡住门，更高级的是通过强大的规则库发现问题。这样通过计算机信息技术，提前纠正了我们人脑有限聪明所考虑不周之处，避免了施工阶段出现由于大量错漏碰缺而产生的各种变更。建筑构件信息集成，参数之间互相联动，如果发现某处需要调整，修改相应参数之后，其余相关部位自动调整，提高了效率和准确性。
2.2 BIM能够实现协同设计
BIM技术为项目各参与方提供了一个数据交换和共享的实时信息平台。建筑业从来就不是一个完美的行业，工作界面众多，现在的项目越来越复杂，而周期越来越短，沟通上的误解和图纸上的疏漏在任何一个项目中都在所难免。BIM技术实现了不同专业之间协同设计，解决了不同部门、不同专业之间交流困难的困境，尽量减少因为专业知识的局限性造成沟通上的错误理解，通过三维模型的展示切实融入其中，对不满意的地方实时进行修改，改后的效果也一目了然，避免了由于业主看不懂二维图纸，无法想象建成效果，而等建成之后才发现不喜欢的尴尬。有效提高了建筑企业的工作效率和管理水平，可以降低成本，有助于推动建筑行业健康有序发展。
3.BIM技术在建筑结构设计中的实际应用
3.1优化施工图纸设计，完善信息参数
在施工图纸设计的过程中应用BIM技术可进一步优化结构设计效果，在三维空间模型中结构构件更加直观，便于其他专业对构件空间位置的理解，有效避免管线碰撞，控制关键部位的净高。还可以进行更精确的成本计算，一根柱子的菜单可以提取出钢筋模板混凝土等类别，成本计算之后，根据结果更有针对性的进行成本分析和控制。技术人员可以通过软件平台掌控施工图基本信息，通过信息检索，如果发现与结构设计相关的问题，可及时采取相应措施进行调整，能够使工程整体设计水平提高，还能够推动建筑业由传统粗放型生产向工厂规模化生产转型。
3.2 提高建筑结构抗震性能分析效果
建筑结构设计必须保证安全性，在设计过程中应严格按照设计标准进行设计工作。
Revit软件建模功能强大，还可以根据模型生成结构设计所需要的图纸，统计工程量信息，利用设置约束条件和荷载工况等功能，为结构分析提供相应支持。利用该软件，可以促进建筑模型、结构几何模型、结构分析模型与有限元分析软件的整合应用，满足不同的抗震分析需求，提高抗震性能分析效果。
3.3 BIM在建筑结构参数设计中的应用
结构设计参数是相互关联的，设计师可以对参数进行调整和修改，相关的设计信息数据联动更新，避免人为修改的过程中产生遗漏，可以为设计质量的提高提供可靠保障，同时，也为其他工程提供了一些参考。
3.4 BIM在钢结构建模中的应用
现在很多大型建筑、大跨度建筑受到结构形式的限制，一般都采用钢结构。而钢结构在设计过程中的一个重要步骤就是建模，具有一定的难度，其难度主要体现在各个钢构件在空间的连接节点，包括梁柱节点、梁梁节点、支撑与主体的连接等。需要依据各个梁、柱构件的基本属性和参数进行建模，各个构件连接后进行参数设置，与之相关的构件信息可以自动更新，提高钢结构设计的整体质量和效率。
3.5 BIM在建筑周边环境中的应用
BIM还可以用于可持续建筑领域，进行日照分析，能耗分析，自然光分析，绿色建筑优化分析，将周围实际建筑放到模型中，新建建筑物大寒日阴影变化范围，入口全年阴影动态分析，这样可以使新建建筑对周围既有建筑造成的不利影响尽量减少，因为一旦项目建成，遮挡这些问题基本就无法解决了，所以在项目决策阶段选取更合理的方案就显得尤为重要。根据实际情况对设计进行修改调整，使设计更加合理。
3.6 BIM技术在节约材料方面的应用
由于我国科技不断发展，每个城市的工程建设不断创新，工程的难度和复杂程度都远高于从前。BIM运用到施工过程中，体现绿色施工的环保理念，可以使施工准备工作更加精细和充分，减少返工，从而避免了不必要的材料浪费，得到施工单位和业主的认可。因为一旦发生变更，肯定涉及费用，项目各参与方就要花很多精力讨论发生这样的问题原因在谁，造成更大的消耗。
4.BIM技术在设计行业应用的难点
4.1易受外部影响
在设计过程中，需要收集大量的现场资料，然后根据项目实际情况和业主需求进行设计，根据意见不断进行模型的改进。BIM系统的构建并非是固定不变的，而是处于不断修正过程中，会持续的受到外部的影响。设计人员在进行设计的时候，首先要保证力学上的稳定与安全性能，保证建筑物的安全，其次才是根据现场施工条件及业主要求进行设计优化，而由于建筑结构设计会受到施工材料、施工技术等的影响，如果在频繁的修改中出现力学计算失误或者荷载组合失衡，就很容易导致出现工程设计问题，影响整个建筑物的质量。
4.2数据容易丢失
BIM技术应用过程中会对每个项目形成单独的数据库，数据库容纳该项目所有相关数据，施工方和建设方均可以从系统调用所有的数据资料。但是在实际的施工过程中，建筑物的部分复杂构件在设计的时候，数据信息复杂，在转换过程中和调用的时候，经常会出现数据丢失的情况，这就导致整个项目的基础数据不全，影响了施工控制和施工的顺利推进。因此如何保证复杂结构数据在转换过程中不丢失是BIM技术一个待解决的问题。
5.结语
BIM技术在建筑结构设计中的应用,大大提升了建筑结构设计的质量与效率,为广大的设计工作者提供了设计信息平台,也满足了当代设计的需求。BIM技术理念也被业界人士所认识和应用，在建筑业有着广阔的应用前景，如果能将这些技术更好的用于设计、施工、运维的各个阶段，不断解决在这个过程中遇到的问题，那么这些技术将取得更多应用，可以为建筑业带来更大的变革并产生更大的效益。
参考文献
[1]BIM技术在建筑结构设计中的应用分析[J].马金涛.现代物业(中旬刊).2019(09)
[2]建筑结构设计中BIM技术的运用之研究[J].唐春美.地产.2019(20)