张可达
中国市政工程中南设计研究总院有限公司 湖北武汉 430010
摘要：在当前的建筑设计行业领域，BIM的产品正在伴随着BIM技术的发展不断地完善，在建筑设计中的应用优势也更加的突出。在实际工作应用过程中，BIM技术可以实现不同专业、不同部门和不同设计人员之间的数据信息共享，同时借助信息技术的支持，将建筑设计以直观化的形态展示出来，便于设计人员以及施工单位更加直观地对建筑结构细节问题进行分析，从而达到提升建筑结构设计和施工质量的目的。
关键词：建筑结构设计；BIM技术；应用实践
1BIM技术的概念
BIM技术为建筑信息模型的简称,主要是一种以现代化信息技术为基础的软件工具,其具有大量功能,例如协调性、可出图性等,在建筑结构设计工作中可以对建筑信息资源进行收集与处理,并利用计算机技术将设计图纸转变为三维模型,对其进行参数设计。与此同时,BIM技术可以对建筑结构设计图纸的可实施性进行检查,也可以验证建筑结构设计中漏洞存在的情况,还可以对数据进行实时的调整,确保减少建筑施工过程中发生反复施工与重复施工的情况,以推动后续建设项目的顺利进行,减少建设项目成本。
2建筑结构设计中BIM技术的应用优势
2.1实现平面设计向立体设计的转化
传统建筑设计多是以平面制图软件为主实现建筑设计的，虽然也能达到设计要求，但其中的影响因素较多，一旦数据出现错误，更改过程中会存在较大难度，再加上人工作业的影响，使得结构设计效果不够理想。而利用BIM技术后，实现了二维图纸向三位立体图形的转化，增强了结构设计的精准性。同时在数据更改时，系统会自动对相关联数据进行变更，降低了结构设计难度。
2.2BIM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。
2.3数据实时传输及共享
在传统建筑结构设计信息数据传输和共享中，由于关联性和互动性较差，使得数据传递存在很多问题，传输效率相对较低。而BIM技术应用后，直接通过建筑模型构建来实现信息数据的传输和共享，加强了数据传递的及时性、高效性。
3建筑结构设计中BIM的应用
3.1BIM技术在实现结构设计可视化中的应用
BIM技术是一种基于现代化信息技术背景下建筑设计应用，依据自身信息化的程序设计在实践应用过程中将建筑结构的构件通过三维模型的方式直观的展示给用户群体，从而有效提升建筑设计信息的传递质量。在传统的建筑结构设计过程中都是通过CAD软件进行相关结构图纸的绘制工作，这种工作模式下的建筑结构设计过程很难直观的将建筑结构信息呈现出来，在一定程度上阻碍着用户获取信息的效率。而基于BIM技术应用下的建筑结构设计在初期阶段就是通过建立三维实体结构模型进行设计，借助直观的建筑结构呈现，可以帮助不同用户从不同角度获取建筑结构的相关信息，对建筑构件的基本信息和功能布局有一个全面的了解。在大型建筑结构的设计过程中，设计人员会通过动态演示的方式，帮助用户直观的对建筑结构各部位信息进行观测，便于设计人员选择出最佳设计方案，并及时的发现结构设计中存在的问题，从而不断优化和提升结构设计的科学性和合理性。
3.2建筑结构性能分析中BIM技术的应用
在对建筑结构性能进行分析与改进时,可以利用特定的结构元件,而在应用BIM技术时,会严格要求建筑物的平面设计,不仅需要保证结构性能的有效性,同时需要做到隐式设计。
在对建筑结构性能进行分析时,BIM技术可以将部分结构设计转变为数字模型,并验证建筑结构设计的稳定性,例如地下室的建筑结构性能设计,不仅需要考虑地下管道的布置,还需要考虑建筑材料的充分使用。因此,在建筑设计人员进行建筑结构设计之前,通过BIM技术的相关参数,对模拟地下室环境进行设置,同时对设计路线进行自动规划,能够对传统建筑结构设计的优化过程进行缩减。如果在执行项目的过程中出现比例问题或者质量问题,BIM技术可以通过启动紧急修复功能,并对需要修复的参数,以及修复之后的成果进行展示。
3.3协同设计
协同设计是通过网络平台实现各部门交流沟通，提升设计水平的一种方式。BIM技术的应用恰巧为协同设计提供了有效平台，加强了各部门之间的联系效果。工作人员针对结构设计图纸中存在的问题展开交流和讨论，完善结构设计图纸内容，从而增强结构设计方案的合理性、可行性。目前，协同设计的重要模式有局域网内部协作模式和广域网协作模式这两种。不过不管哪种协作模式都需要构建较为完善的模型数据库，以实现信息的及时收集和处理，提高结构设计内容的更改效率。
3.4BIM技术在建筑构件设计中的应用
在建筑工程的结构设计过程中，楼梯、墙体以及柱子等部位都是结构设计的重要组成部分，在建筑结构的设计过程中需要相关设计人员对整体结构中的具体构件进行科学的设计。针对现浇混凝土的工程结构，在实际设计过程中需要设计人员对建筑工程中的管线走向以及建筑物的基本功能要求进行全面的考虑，科学预防各建筑结构之间的冲突问题；而在预制装配式建筑设计过程中，设计人员还需要综合考虑各预制部件之间的节点和连接关系。基于此，在设计环节工作人员可以利用BIM技术对其平面图纸进行有效的转换，能够及时发现具体结构在整体设计中可能存在的问题，从而科学优化设计工作，最终使建筑工程结构达到相关建筑标准设计要求。
3.5BIM技术在钢结构设计中的应用
随着我国建筑工程项目的不断增加和发展，各种现代化新型的建筑材料和结构模型也迎来了全新的突破，尤其是钢结构，在大跨度及大空间建筑场景中应用也逐步的增多，许多复杂的结构都采用了钢结构加以实现。基于此，BIM技术也有助于相关设计人员对钢结构设计进行建模处理，辅助解决实际施工过程中可能出现的连接问题和应用问题。例如，针对钢结构设计中的加强件问题，需要设计人员先对工程结构进行整体设计，然后在此基础上对加强件在工程项目中的具体应用进行建模分析，借助BIM技术的应用对整个过程进行还原和控制，从而更加直观的凸显出钢结构加强件的作用和效果。除此之外，针对钢结构施工过程中的连接问题，设计人员首先可以对钢结构各部位之间的连接参数进行分析，然后在实际工程操作过程中借助BIM技术的应用对连接方式进行具体设计，从而获得最优的设计成果。在传统的钢结构分析过程中往往需要投入较多的人力资源，需要经过相对较长的分析周期才能够得到相应的结果，借助BIM技术的应用能够对建筑工程设计中的缺陷和不合理问题进行科学的优化和调整，从而带动整个建筑结构设计质量的提升。
结论
建筑设计人员对新技术进行积极采用,不仅可以使建筑结构设计水平得到提升,也可以对建筑的整体性能和质量进行增加。因此,在建筑结构设计中,建筑设计人员应积极运用BIM技术,充分发挥BIM技术的作用,促进建筑结构设计的智能化,提高建筑工程设计的协调性,同时,借助可视化功能,不断提高建筑结构设计的质量和安全性,提升建筑的整体性能,进而大力推动我国建筑行业的发展。
参考文献：
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