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BIM技术在建筑工程结构设计中的应用研究叶宁

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

[导读] 摘要：随着科技的发展，各领域的技术水平逐渐提高，信息技术的应用更加广泛。

        身份证：32128319861101xxxx 海南海口 570102
        摘要：随着科技的发展，各领域的技术水平逐渐提高，信息技术的应用更加广泛。建筑结构设计通过BIM技术可以有效提升设计的系统性、可行性，增强建筑工程质量控制，进一步降低工程建设成本。
        关键词：BIM技术在建筑工程结构设计中的应用研究
        引言
        随着社会经济飞速发展，科学技术持续进步，我国逐渐走向信息化发展时代，在传统的建筑结构设计中，设计时无法看到设计结果的立体模型，所以其中存在的一些问题就无法及时被发现，导致在建筑工程施工过程中会出现各种各样的问题，从而影响到建筑施工质量。BIM技术的应用，可使这些问题得到有效解决，能提高建筑结构设计的科学合理性。
        1 BIM技术的概念分析
        BIM是建筑信息模型的简称，是以现代化信息技术为基础发展起来的软件工具，在建筑设计活动当中通过自身可视化、协调性、模拟性以及可出图性的功能，对建筑信息资源进行收集和处理，以计算机作为载体将设计图纸转变为三维模型，并进行参数设计。以此，来检设计图纸的可实施性，检验设计图纸当中是否存在漏洞，进行实时的数据调整，从而避免重复施工、反复施工的问题，指导后期建设工程有序的开展，达到降低成本的目的。
        2 BIM技术特点
        2.1模拟性
        BIM技术以现实为基础构建相应模型，应用过程中可以通过技术措施对建筑结构设计情况进行直观的观察、分析。设计人员通过模拟实验对建筑施工期间可能出现的问题进行模拟，找出最为合理的解决措施。
        2.2信息传递性
        BIM技术在建筑工程项目中的应用能够有效地整合相关的数据信息，通过建模来使各项数据之间的传递有效进行，并使传统的建筑结构设计过程中存在的一些问题都能够得到有效的解决，实现数据的自动化转换和传递。在具体利用过程中，减少了工作人员的工作量，并减少了人员工作方面存在的一些误差，有效地提高了工作效率，这种可传递性实现了建筑结构设计工作的有效开展，体现出了良好的效果。
        2.3模型集成
        建筑设计人员利用BIM技术可以把整个建筑结构设计过程中的各项数据信息加以量化，对各工程设计单位的参数进行详细阐述，并把各项数据信息汇总起来，构建涵盖各建筑结构要件的数据信息模型。利用BIM模型集成可以实现对建筑结构内部所有构件位置与相互之间关系的精确展示，如墙、柱、梁等房屋的重要支撑构件，并可以真实、准确地反映建筑物设计的具体结构特征，还可以利用设计系统内的物理信息处理技术进行设计结果的动态化模拟分析。利用BIM技术，建筑设计人员可以更加直观、全面地了解建筑结构的具体情况，更加准确地预测、判断建筑设计效果，避免设计人员在建筑结构设计中发生失误，防止建筑施工过程中出现安全事故。
        3 BIM技术在建筑工程结构设计中的应用研究
        3.1控制设计动态
        建筑工程活动是一个复杂且长期的过程，是需要严格的施工计划进行施工指导的，而不科学、不全面的设计施工方案将会直接影响到工程建设的周期和质量，直接给企业带来严重的经济损失和社会负面影响。通过BIM技术可以对施工进度进行跟进，达到实时监控的目的，从而建立起一个完整的建筑参数数据库。且每个参数数据都具有着各种各样的联系，这样当建筑活动当中某一个参数数据发生变化，就可以看到后期建筑参数的变化情况，则可以更好的指导后期实践活动的开展，提高结构设计的科学性，保证工程可以按时、按质、按量的完成。

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        3.2 BIM技术在施工图纸设计过程中的应用
        现代BIM技术的应用是在平面设计和立体图形设计的基础上发展来的，这种技术能通过建筑图纸的应用来有效地体现出建筑物的3D立体效果，从而帮助相关的工作人员判断建筑结构设计的合理性和科学性。传统的建筑结构设计中，需要结合具体的使用情况来不断地修改以及优化，在完善过程中会消耗大量的人力资源，影响到施工工程的进度以及效率，BIM技术的应用能够有效地弥补这项缺点，通过3D建模来提高建筑结构整体的可视性程度，让建筑结构中一些复杂的结构更加直观地展现在人们的面前，帮助人们更好地理解，从而为施工工作的顺利开展提供良好的参考价值。
        3.3建筑结构性能分析
        建筑结构是建筑项目的核心部分，进行建筑结构设计不仅要选取具体的结构件进行组合，同时还要研究建筑项目建成后的应力表现，判断其在竖直、水平及振动载荷条件下是否具有较高的水准。建筑结构性能是否科学、合理，直接关系建筑项目是否坚固、稳定，是否可以长期安全地使用。因此，为保障建筑项目的施工质量，在建筑结构的设计阶段就要做好相关性能分析工作。在传统的建筑结构设计模式下，有时消耗了大量的人、财、物力，但得出的成果却没有足够的价值。为避免这种情况的发生，在建筑结构性能分析中要注意合理、科学地应用BIM技术，把建筑项目模型的全部数据导入到分析软件中，通过自动化分析得出精准的数据信息，指出建筑设计存在的不足，并提出相应的修改建议，使设计人员可以根据建筑项目实际与改正意见修改设计方案，进一步提升建筑项目的结构性能。从这个角度来看，将BIM技术应用到建筑结构的性能分析中，可以根据建筑结构的使用需要，明确建筑结构应具有的性能，并提出优化意见，这对于提升建筑项目的整体使用价值是大有裨益的。
        3.4对建筑空间进行规划
        在建设区域确定后，设计人员要对该区域进行空间规划，若该区域的地形状况较为复杂，需要开展较为深入的空间规划分析。借助BIM技术对建设区域进行空间规划，分析建筑区域的坡向、坡高、斜率等参数，针对复杂地形建筑空间，提供有效的设计技术支持，进而开阔设计人员思路。通过GIS技术进行坡度分析，建立相关BIM模型，对各类参数进行模拟，设计人员通过模型对施工区域进行全方位、多角度的研究，获取大量基础性数据，为后续正式的建筑结构设计、空间规划工作提供详实资料。在建设区域地形分析工作完成后，设计人员即可开展空间规划工作。另外，通过BIM技术还可以在建筑内部进行视野分析、可视度分析，类似于坡度分析，设计人员建立相应模型实现对各项功能的分析、调试，综合多种因素，最终确定三维空间规划实际情况。
        3.5在绿色设计中的应用
        。在设计活动当中，设计者可以充分利用BIM技术，对建筑物的节能性能进行全方面的研究和开采，尤其是在建筑物采光、通风以及日照等方面，在这个过程当中必须要结合人体对于环境舒适度的数据，要从人体最佳体验感出发。比如在屋顶设计活动当中，可以充分利用保温、蓄热系数比较大、隔热效果明显的材料，在冬季提高室内的温度，在夏季可以很好的隔离外界的热度。通过提高建筑物这方面的信赖，让人体减少对各种电气设备的依赖，比如说风扇、空调以及暖气设备等等，从而达到节约资源，绿色生活的目的。绿色设计是未来设计领域当中必然的发展趋势，因此，设计者应该不断深入这方面的研究，从保护自然环境的角度出发。
        结语
        BIM技术在建筑结构设计中的应用，有利于打破传统设计模式的局限性、单一性。不仅可以减少沟通矛盾，而且还可以以更加直观、形象的方式将设计意图表达出来。在保证建筑结构设计质量的同时，可以为建筑结构设计的稳定性、可靠性提供保证。
        参考文献：
        [1]万泉.装配式建筑结构设计中BIM技术的应用研究[J].建材与装饰，2020（8）：70-71.
        [2]蒋衍洋.BIM技术在建筑工程结构设计中的应用研究[J].智能城市，2019，5（17）：71-72.
        [3]吴晓磊.BIM技术在高层建筑混凝土结构设计中的应用分析[J].建设科技，2019（9）：83-85.