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基于BIM的建筑结构设计研究

发表时间：2020/12/24 来源：《基层建设》2020年第24期作者：郑重刘鑫

[导读] 摘要：随着社会的飞速发展，国民经济得到了很大的提高，人们对于建筑的要求也逐渐增多。

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        摘要：随着社会的飞速发展，国民经济得到了很大的提高，人们对于建筑的要求也逐渐增多。建筑设计师应顺应时代的发展，将BIM技术与建筑工程相结合，兼顾建筑设计的实用性和美观性。本文主要分析了BIM技术的特点，并结合目前建筑结构设计中存在的问题，提出了BIM技术的具体应用策略。
        关键词：BIM技术；建筑结构设计；应用策略
        信息技术领域的发展，带动了建筑行业的发展。BIM虚拟技术的产生及运用，具有良好的可视性和一定的优越性，在三维层面上进行设计能够有效地改善以往二维的建筑机构设计中存在的问题，提高整体建筑结构设计的质量，从而促进建筑行业的进一步发展。
        1 BIM技术概述
        1.1BIM技术的概念
        BIM技术的全称是建筑信息化模型技术，它的作用就是搜集整理建筑工程施工每个环节的信息，将这些资源集中在一起，最终建立专属的信息资源数据库，运用数据库中的信息模拟出立体的、动态的三维结构模型，为建筑结构的设计提供精确的数据信息，改变了之前二维的传统设计方法，对建筑物的部分关键性结构进行精确的设计。BIM虚拟技术的应用广泛，除了可以应用在建筑结构的设计中，还可以运用在城市排水系统等基础工程的实施中，甚至通过BIM模型，可以对降雨的具体情况进行预测。
        1.2BIM技术的特点
        第一，具有较强的可视性。BIM虚拟技术通过对搜集到的相关信息进行整理和加工，存储到所建立的数据库中，建立三维的建筑模型，有利于建筑设计人员利用可视化的模型，对建筑的结构和细节进行研究和分析，更好地保证建筑设计的质量。
        第二，具有较强的关联性。在BIM技术建立的强大的数据库中，如果建筑模型中的一个结构发生了变化，就会导致与之有关联的其他数据信息发生变化，以便于建筑设计人员对建筑模型的局部结构进行调整和完善。
        第三，具有较强的协同性。在将BIM技术运用到建筑施工中，相关的设计人员和项目负责人能够通过BIM的设计平台进行交流，利用三维的模型探讨有哪些部位需要改进，并提出各方都满意的设计方案，减少应缺乏交流而出现的建筑工程问题，有效地解决在设计中存在的问题，进一步地确保建筑结构设计的质量。除此之外，BIM技术的协同性还体现在它可以自动地将所建立的模型数据与数据库中的数据信息作对比，检测出在设计中存在不合理的地方，实现对资源的有效利用。
        2 建筑结构设计目前存在的问题
        随着建筑行业的飞速发展，传统的设计方法已经无法适应现代建筑设计的需求，在具体的应用过程中逐渐地暴露出自身存在的劣势，甚至会影响现代建筑结构的设计。
        人们的生活水平随着经济水平的提升也逐步提高，不仅注重建筑物内部的实用性，还要注重建筑物的美观性，而对于相关的建筑设计人员来讲，需要满足客户的要求，设计出更加多样化的建筑。如果应用传统的CAD绘图这种二维设计的方式，在完成这些设计要求上就具有一定的难度，也会导致项目负责人对部分平面图纸的设计细节出现理解上的错误，从而影响实际的建筑质量，不能充分地满足客户对于美观性的要求。

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        除此之外，商业综合一体化建筑的需求量也逐渐增大，集办公、娱乐、购物于一身，在具体的建筑设计环节中，结构的设计更加复杂，排水、供暖等设计也需要进行科学的规划，这就需要各方人员相互进行交流和沟通，积极发挥BIM虚拟技术的协同性。
        3 BIM技术在建筑结构设计中的具体应用策略
        3.1充分了解具体的场地环境
        BIM虚拟技术进行资源整合和模型模拟需要一定的前提条件，需要系统提前对建筑场地的地理位置、周边环境等一些具体的状况进行了解，在保证获得的信息真实有效的情况下，产生建筑结构的设计模型。在具体的应用过程中，可以充分利用BIM技术可视化的特点，对地形地貌等进行勘测，保证达到预期的施工效果。
        3.2保证相关的参数信息的准确性
        参数设计是建筑结构设计中重要的环节之一，也具有一定的设计难度。如果相关参数信息出现纰漏，就会直接影响到建筑工程的施工，甚至还可能存在一定的安全隐患。针对建筑结构设计的相关人员，可以利用BIM技术对建筑施工前到完工后的数据进行查看，根据数据库中所搜集整理的信息，来确定建筑结构设计的相关参数，充分地获取最新的数据信息，及时地对参数信息做出适当的调整，保证其精确性，提高建筑物整体的安全性，从而保证建筑结构设计的质量。据统计，由于施工方案的不合理而影响工程施工，会造成十分之一甚至五分之一的损失，更会产生安全隐患和潜在的危害。BIM技术对整个施工过程进行监督，能够保证各个施工环节顺利进行，及时地将信息反馈给相关的设计人员和负责人员，使其保持在可控制的范围内。
        3.3进行合理的空间规划
        空间规划就是对建筑物的外观、内部的结构布局等进行设计，有效地提高建筑物的实用性和美观性。在利用了BIM技术生成了建筑设计的模型之后，可以根据BIM技术的碰撞检测技术手段进一步地去判断该建筑物的空间规划是否科学、合理，最大限度地满足顾客对于实用性和美观性的需求。除此之外，在初步完成设计之后，大部分的建筑工程都需要用BIM技术进行动态演示，让用户能够更直接地对各项参数产生了解，综合选出最优的设计方案，并且还能够对建筑结构设计的质量做出及时的反馈，发觉设计中存在的一些缺陷，进一步地提高建设结构设计的质量。
        3.4明确建筑结构性能
        客户对建筑物的结构和功能的要求不同，在进行动态的模拟设计时应明确客户对建筑结构性能的具体需求，有针对性地进行结构的设计。随着社会多样化的逐步推进，在建筑行业中人们对于建筑物结构性能多样化的需求也逐渐增加，在具体的设计过程中，设计的难度不断地增大，还应明确建筑的结构性能，造出设计的侧重点。在这些信息的基础上，运用BIM虚拟技术有针对性地构建三维的结构模型，保证建筑工程的整体施工质量。
        4 小结
        综上所述，建筑工程的整体质量与建筑结构设计的好坏密切相关，在建筑结构的设计中应运用BIM技术，提高施工的效率。但是目前BIM技术尚未发展成熟，相关的设计人员需要不断地提升自己的专业化知识，学会掌握并灵活运用BIM技术，保证设计方案最优化，保证施工建筑的整体质量。
        参考文献：
        [1]刘卓，杜鹏程，李坤鹏.基于BIM的建筑结构设计流程管理研究[J].百科论坛电子杂志，2020，（4）：662-663.
        [2]黄展华.基于BIM技术的建筑结构施工图的协同设计研究[J].宿州教育学院学报，2018，21（3）：94-95，120.
        [3]马文彬，孙晓林，张立中.基于BIM的建筑结构设计方法研究[J].中外交流，2018，（14）：28.