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摘要：建筑结构设计是建筑工程前期设计阶段非常重要的一项工作，引入BIM技术能够提高结构设计的整体水平。文章对BIM技术优势进行分析，并探讨建筑结构设计当前面临的问题，与BIM技术在结构设计中的应用。
关键词：BIM技术；建筑结构；结构设计；建筑设计
引言
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。
1、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。
2、BIM技术的优势
2.1BIM技术具备极强的可视性
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具有可模拟性优势
通过BIM技术，设计人员可以对建筑模型处于不同条件环境下的状态进行模拟，例如进行建筑模型的放大、缩小、旋转，来进行多维的观察，再例如可以进行受力模拟、日照模拟、节能模拟、热传导模拟、施工进度模拟，来进行建筑的影响因素模拟与思考。
2.3信息集成化
BIM技术在建筑工程中的有效应用能够对建筑材料以及建筑结构的实际尺寸、结构、数量、大小等具体的数据进行集成化处理，这种信息集成化的特点，有效地减少了建筑施工图纸在设计方面的流程和操作步骤。通过3D建模来将建筑项目中的几何模型紧密地建立起来，提高了传统图纸和虚拟模型之间的联系，帮助相关人员更好地对建筑结构产生了解。
2.4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。
3、建筑结构设计中存在的普遍问题
目前，建筑结构设计中存在的普遍问题是仍沿用传统的设计流程和管理模式，受到二维结构设计的较大局限。具体表现为：首先，设计方法的局限。传统建筑结构设计流程和管理，采用二维施工图绘制方法，其须分别从平面、剖面，进行各个结构、构件间的布置表达与绘制，不仅设计工作量大，设计效率低，还可能因为受主观因素影响出现设计错误。其次，设计手段的局限。
传统的设计手段，结构设计与建模计算需要在不同软件系统中完成，若出现需要修改和调整的地方，需要在结构设计及建模计算中反复切换与修改，降低了设计效率。另外，涉及管理问题的局限。传统的建筑结构设计管理，设计监管不到位，常会导致设计过程中施工图不按相关标准绘制、忽视自检校对现象的出现，导致施工图内容、布局不完善。
4、BIM技术在建筑结构设计中的具体应用
4.1建筑结构性能中应用BIM技术
建筑结构设计人员通过采用BIM模型中的数据对建筑结构性能进行剖析后，不仅能够提升检测的时效性，还能够降低人力和物力等产生的消耗。建筑结构的性能模拟主要是从可视度、风环境、日照等方面进行模拟。例如：利用BIM技术对室外风环境模拟过程中模拟建筑的合理使用情况，使得周边和居住区的人员免受施工影响，在提升人们居住舒适性的基础上，通过合理规划绿化和布景等，遏制可能发生的滞风现象和涡流等现象，又如：建筑物的环境噪音模拟过程中，建筑结构设计人员通过利用BIM技术模拟声环境，构建几何模型，对材质或者结构设计的方法等进行模拟操作后，能够对建筑的声学质量等进行测试，再根据测试的结果制定出合理的降低噪音的主要路径和方案等。由此可见，将BIM技术应用至建筑结构性能进行分析时，通过提出针对性的测试路径后，有效了解建筑物的建成状况等，使得绿色建筑得以推广和应用，使得建筑结构设计更加合理，进而对自然采光、通风或者保暖等进行有效改善，高效利用资源，使得建筑项目更具舒适性和具有环保的性。
4.2BIM技术中的钢筋表达
钢筋表达指的是钢筋混凝土框架在BIM建模中的三维虚拟表现，可以得到准确的钢筋尺寸与定位，可视化隐蔽工程，感受建筑结构的真实信息，进行混凝土钢筋的算量。但同时，当前建筑结构施工图均为平面图，以及受目前计算机硬件设备的限制，建筑结构模型钢筋的表达方式会有所不同。目前BIM技术中主要采用实体与详图表达钢筋以及平法注释表达钢筋两种方法。实体与详图表达钢筋可以对钢筋的信息进行三维立体表达，便于确定钢筋的位置、形式、尺寸，并且通过三维视图隐蔽阻挡钢筋的混凝土参数，对隐蔽部位的钢筋信息进行观察。但这种表达方式对电脑硬件要求十分高，比较占用施工图纸，设计工作量较大。而平法注释表达钢筋则是进行构件的钢筋信息赋值，使其与构件形成一体，并通过注释进行提取和交换分析，其优点是可以在一张图纸上表达多个钢筋信息，图纸简洁，缺点则是需要进行三维效果想象，表达没有实体详图表达那么直接。两种表达各有优缺点，实际设计时可根据工程需要进行选择。
4.3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。
4.4建筑场地分析
建筑结构设计的合理性影响着建筑的安全性与稳定性。利用BIM技术对建筑工程周围场地进行全面分析可以优化建筑结构设计方案，提高设计水平，既保证建筑结构质量符合标准，又确保建筑工程周围环境与地质不被破坏。
结语
综上所述，我国在BIM技术的应用方面已经体现出了良好的效果，但是在实际中仍然存在较大的发展空间，相关工作人员需要重视BIM技术的优势，能够将BIM建筑模型与建筑结构设计有效结合起来，实现结构优化创新，促进建筑业健康发展。
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