蒋钦伟
北京中外建建筑设计有限公司南宁分公司 广西南宁 530000
摘要：目前，建筑工程的规模不断加大，建筑数量也越来越多。人们对建筑的质量提出了更高的要求，尤其是建筑结构，直接关系着整个建筑物的质量，建筑结构设计人员需要对设计理念进行更新，在建筑结构设计过程中，采用新的技术和新的方法，全面提升建筑的性能，达到节约成本的目的。BIM技术在广泛应用之后，质量和效率上优势明显。因此，建筑结构设计人员需要特别重视在建筑结构设计中采用BIM技术，应当在掌握先进技术能力的基础上，发挥BIM技术的应用效果。基于此，本篇文章对BIM技术在建筑结构设计中的应用进行研究，以供相关人士参考。
关键词：BIM技术、建筑结构设计、应用
引言
BIM技术全称是建筑信息模型构建，其作用是将实际施工过程以及可能在施工过程中出现的问题进行数字化模型的构建，以完整、清晰的方式将工程建筑的各个阶段以数字的形式模拟出来，方便工程人员核验设施方案，以及检验在工程建筑各个阶段可能出现的问题，并针对展示出的问题提出相对应的解决方案，以保证工程施工的整体质量，是近年来在建筑结构设计中最常用的技术之一。
一、BIM技术概述
建筑信息模型简称BIM，该技术是以现代信息技术为基础发展起来的的软件性工具。其主要通过可视化、协调性、模拟性等优势，收集、处理建筑结构中的信息。以计算机为搭载桥梁，将设计图纸上的模型转变成三维模型，并通过分析三维模型中的数据，进行参数设计。BIM技术的优势在于建筑设计人员可以通过三维模型检验设计图纸的可行性，寻找纰漏，对数据进行基础调整，最大程度排除建筑的安全隐患，避免出现返工情况。BIM技术为建设工程提供技术性支持，推动工程有序开展。
二、BIM技术优势
2.1可视性
运用BIM技术的建筑结构设计，打破了传统的建筑结构设计的二维图纸形式，将所有的结构信息通过计算机汇总以三维立体的形式展现在人们的面前，通过3D的形式将建筑结构设计方案体现在设计者的眼前，极大地提高了建筑结构的设计质量，同时也完整清晰地模拟了工程建筑的全过程，有利于工程设计人员对相关设计方案进行针对性的修改，保障了建筑结构的整体安全。
2.2优越化
合理应用BIM技术能为整体建筑结构设计提供帮助，全面控制建筑结构形式，优化设计内容。建筑结构设计存在很多制约性因素，BIM技术可以结合信息形式以及复杂程度进行准确分析，优化分析阶段，精确掌握建筑结构中存在的信息资源，包括几何信息、规则信息等。BIM技术能根据建筑结构中的实际变化要求进行调整，同时还能在施工前做好外形结构的分析工作，结合其中的变量因素与目标对象，优化整改不正确参数，快速算量，提升精度，直至符合标准再进行实施。
2.3模拟性
BIM技术在建筑结构设计中，不仅可以模拟单一的建筑，还可以模拟特殊事物与条件。BIM技术能结合特殊要素，进行模拟实验，包括节能模拟实验、紧急疏散人群模拟实验等。对外招投标时，采用4D模拟形式进行分析，渲染效果更为精准，通过直观的宣传方式向业主展示，更能提高业主满意度，以提高项目中标机率。
三、BIM技术在建筑结构设计中的具体应用
3.1建筑结构方案设计
设计建筑结构时，应充分利用BIM技术中建构的模型，预估建筑造价成本，分析其中利弊。这种做法有利于工程建设初期制定设计方案，避免后期施工出现问题而返工，减少建筑投资在资源和资金上的浪费。
例如，设计某面积为4000m2的公共建筑时，应绘制建筑的立面结构后，再计算工程造价。如果在设计过程中发现预算超出范围，应利用BIM技术对建筑结构进行局部调整，把重钢结构更换为轻钢结构，调整建筑面积，缩减无用空间，进而优化设计方案。
3.2建筑结构模型的可视化应用
在进行一些大型建筑设计或独特造型建筑设计时，传统的二维设计方式不能将复杂的或独特的建筑结构构建准确地表达出来，例如结构的空间位置信息。对此，可以利用BIM技术进行三维建模，将复杂的建筑结构或异性的建筑结构，以三维建模的方式体现其空间位置，直观、准确而真实地将结构构建信息、空间位置及模型展现在设计人员面前，更加真实地反映建筑物的面貌，便于进行多角度、多距离的观察，然后对建筑构件的功能布局以及构件与构件之间的空间联系进行更准确的分析，进而判断建筑设计构建尺寸及空间位置的合理性，优化建筑结构设计方案，提高设计质量，并且可视化的结构模型观察起来十分方便，易于解读，大大提高了设计人员的设计效率。
3.3BIM提高了建筑工程结构设计的质量。
在传统的建筑结构方案设置中，所有的设计都是依据图纸数据来进行相应的设计，对于工程内部可能存在的缺陷，以及在建筑施工的各个过程中的能耗分析并不到位，同时也无法精准计算建筑结构的碰撞承载力极限值，也无法对整个工程的建筑成本做出精准测量，而在使用BIM技术后，能实现所有的专业设计之间数据共享，让不同领域的科学融入一个整体的设计思路之中，有效地规避了因为信息数据不统一而造成的管道线路杂乱或者是空间布局不合理的现象出现，同时通过计算机模拟技术，可以对在建筑结构设计中出现的缺陷进行相应的改良和修复，以保障工程的整体进度。
3.4钢结构中应用BIM技术
大跨度发展是当前建筑工程发展的重要方向，建筑的稳定性和可靠性想要得到保障，需要对钢结构的稳定性予以重视，在对钢结构模型进行构建时，通过采用BIM技术，能够实现对钢结构的保护。钢结构主要是由混凝土和型钢构成，同时钢结构都是借助梁柱的连接栏得以实现。因此，这一方式给当前的建筑钢结构设计提出了更大的挑战和难题。BIM钢结构模型构建过程中，建筑结构设计人员需要对钢结构的模型完整性等进行全面的考虑，对定位构件的分段等重点把握。同时对关键连接部位的稳定性等予以重视。
3.5BIM技术实现了高效科学的施工管理流程。
建筑结构设计在加入BIM技术后，实现了施工进度与计算机模拟建模分析同步进行，可以即时掌握建筑结构在施工工程的各个阶段中，每一个阶段其工程的最大承载力，以及可能出现的问题，并根据计算机模拟技术进行预演、计算最终使建筑结构设计方案得到完美的改进，同时BIM实现了计算机模拟技术、工程施工管理、三维立体模型分析与场地布置共同管理，将人力、物力等资源实现最优的分配，节约了大量的建设成本，同时也提高了工程施工的管理质量，建立了数据共享、统一标准的管理机制，有利于工程后期的施工进展，极大地简化了建筑结构设计人员的设计压力，有效地提高了工程技术人员的工作效率。
结束语
BIM技术在建筑结构设计中有得天独厚的设计优势，将建筑工程的各个阶段有机地融合在一起，结合最新的计算机网络技术，将建筑结构设计方案立体化、直观化，因此大力发展BIM技术，将会直接改善我国建筑结构工程的设计质量，对我国的经济发展产生深远的影响。
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