广东省城乡规划设计研究院有限责任公司 广东广州 510290
摘要：从当前我国建筑行业的发展现状来看，BIM技术在建筑结构设计中已经得到了较为广泛的应用，利用该技术可构建科学完整的建筑三维模型，从而使设计者能站在不同的层面和视角对建筑结构进行深入分析，以便对设计方案进行调整和完善，确保建筑设计的科学性与可行性。本文笔者就对建筑结构设计中BIM技术的应用进行了分析和研究。
关键词：建筑结构设计；BIM技术；应用
建筑结构设计是建筑整体设计中一项非常重要的环节，其对建筑工程的综合质量有着极为直接的影响，但建筑结构设计本身涉及到的内容非常多、范围也非常广，其设计的难度往往较大，运用传统设计方法经常出现各种各样的问题，而在引入BIM技术以后，恰好能有效简化建筑结构设计的难度，加强不同专业、不同部门之间的联系，实现各部门之间数据信息的有效共享，从而提高建筑结构设计的整体水平。
1 BIM技术的含义与特点
1.1 BIM的含义
BIM技术是Autodesk公司研发出来的，其涉及到多个不同的理科领域，在国内的整体应用情况也比较好，受到了建筑企业及其相关部门的广泛欢迎与喜爱。该技术的主要作用是将2D图形转变为3D设计图纸，可让工程师更加直观、全面地对项目进行检查和分析。本质上讲，BIM技术实际上就是依托现代信息技术构建建筑数字化信息模型，通过将BIM技术引入到建筑结构设计之中，可在一定程度上提升建筑结构设计的科学性与可行性，与此同时，还能避免建筑工程施工过程中出现各环节交流不畅等问题，降低工程施工损失，从而优化建筑设计与施工工作质量，推动我国建筑行业的高速发展。
1.2 BIM技术的特点
1.2.1 信息集成
BIM技术具有信息集成的特点，利用BIM技术构建的建筑信息模型可充分体现出各方面的专业设计，建筑设计人员可依托这一平台进行科学有效的建筑结构设计，从而实现建筑设计过程的系统化、一体化。通过计算机建立的三维模型数据库属于建筑信息模型的中心，其涵盖了建筑结构空间信息、建筑施工材料以及建筑结构连接方式等多方面的内容，因此，利用这一庞大的信息数据库能在最快的时间内找到所需信息，进而提高建筑结构设计的整体效率。
1.2.2 模拟性
BIM技术的一大显著优势就是能利用电子计算机构建建筑3D模型及其信息数据网络，从而为各部门之间信息的实时共享提供便利条件，将该技术引入到数字化仿真系统中进行建筑结构设计，不但能以较快的速度计算出各类材料所对应的受力值，确保数据并行处理效果，同时还能结合实际需求对数据进行准确计算，完善对应的建筑图纸。这一演示过程还能对影响设计的相关因素进行模拟，如模拟实际的施工现场温度状况、天气条件等，可有效适应复杂多变的施工环境。
2 建筑结构设计中BIM技术应用的意义
2.1 更好地满足现代建筑设计需求
伴随社会的不断进步与发展，人们的生活水平也得到了进一步提升，建筑的外部形态及其功能等都逐渐朝着环保、和谐、美观的方向发展，而通过应用BIM技术，可对实体建筑进行立体化、直观化地模拟，设计人员可以此为依据进行结构方案的设计，从而更好地满足现代建筑设计标准以及人们日常生活的各种需求。
2.2 优化建筑项目施工方案
现阶段，我国建筑工程项目的施工绝大部分是采用的传统手工模式进行项目经济预算，这就很容易出现计算不准确的问题，进而导致建筑工程在实际施工的时候出现浪费资金的问题，同时也增大了资源浪费问题的出现几率。而将BIM技术引入到建筑结构设计过程中以后，可在实际施工设计的时候，对施工材料进行合理选择，从而有效控制建筑工程施工资源的消耗量，使建筑工程施工质量得到显著提升。
2.3 有效检查施工过程中的碰撞问题
建筑工程的结构设计本身具有较强的专业性和复杂性，这就很容易致使设计人员在施工中无法全面考虑到各方面的影响因素，同时也很难有效解决图纸设计过程中遇到的问题，导致工程施工工作在实际开展的时候遇到部分环节碰撞的问题，此时就需要重新进行相关环节的施工设计，这样一来必定会导致资源与资金的大量浪费，而通过在建筑结构设计中应用BIM技术，可对建筑结构设计中存在的碰撞问题进行及时检查，从而避免资金与资源浪费现象的发生。
3 建筑结构设计中BIM技术的应用策略
3.1 构建建筑模型
以往的建筑结构设计往往只能在平面图纸上进行，这一设计模式很难实现对建筑工程的受力分析和抗震分析，也无法对施工材料用量进行准确计算，而利用BIM技术构建建筑模型，通过三维形态在电脑屏幕上进行相关信息的展示，可实现对以下几个方面的虚拟模拟：首先，可确保模拟模型的正确性，对建筑的受力平衡进行准确计算，具体涉及到建筑对地面造成的压力、地面对建筑工程的支撑力等，尤其是对于结构较为复杂的建筑、高层建筑来说，其地下往往设有地下室、深基坑等，对于此类复杂的建筑结构设计来说，必须确保地基对建筑的支撑力达标，这就需要通过计算机模拟来计算其受力问题，然后再把计算出的数据信息通过建筑模型演示出来，就能有效验证其正确性。其次，可细分建筑构造各个部位。计算机不但能将建筑模型通过三维立体化的形式展示给大家，同时还可对三维图像进行进一步拆分，从而完整模拟建筑的真实画面，这样就能使设计人员和建造人员从每个细节内容着手，对建筑结构进行科学分析，这一细分过程对建筑工程中给排水管道、燃气管道以及机电设备安装来说十分有利，同时还能降低在后期安装工作中出现失误的几率，即便之后遇到了运转问题，也能借助三维模型及时而准确地找到问题所在的具体部位；最后，可对抗震等级进行准确分析。当代建筑工程的施工必须考虑到抗震等级问题，而BIM技术的应用恰好能清晰地看到外力对建筑造成的损害程度，从而合理确定建筑工程的抗震等级。
3.2 三维可视化设计
传统的建筑结构设计主要是通过图纸线条呈现的，这一方式显然无法全面反映出设计者的设计理念，很多建筑构造的细节都需要依靠想象才能完成，而BIM技术可进一步优化传统的线条构造，使二维图像通过三维立体的形式展现出来，同时还能使建筑结构的各个细节更为直观化、清晰化，这样就能让业主更加充分地理解建筑工程的设计理念，同时还能促进建筑企业综合效益的提升，为其长远健康发展提供保障。
3.3 生成设计图
BIM的附属产品就是设计图，在完成BIM建模工作以后，设计软件可结合3D模型自动生成平面、立面和剖面等各类图纸文件，且图纸和模型逻辑之间紧密相关，一旦模型出现变化，对应的图像及文档也会随之更新，这就有效弥补了传统CAD制图的缺陷，有效提高了建筑结构设计的综合质量。
4 结语
综上所述，建筑结构设计是一项有着较强专业性和复杂性的工作，随着现代建筑结构复杂程度的进一步提升，其设计要求也越来越高，通过利用BIM技术所具备的信息集成、协调性、模拟性等优势，可进一步优化建筑项目施工方案，更好地满足现代建筑设计的需求。具体来说，BIM技术在建筑结构设计中的应用主要涉及到构建建筑模型、三维可视化设计、生成设计图等内容。尽管目前很多建筑企业都已经将BIM技术应用到了建筑结构设计之中，但总的来看应用水平并不是很高，还需在多方面进行改进和完善。
参考文献：
[1]徐文超.装配式建筑结构设计中BIM技术的应用研究[J].建筑工程技术与设计，2020，（24）：1077.
[2]张志.建筑结构设计中BIM技术的应用探析[J].建筑工程技术与设计，2020，（24）：1080.
[3]李凯，吴潇.浅谈建筑结构设计中BIM技术的应用[J].建材与装饰，2020，（23）：72-73.
[4]李广龙.建筑结构设计中BIM技术的应用实践分析[J].工程建设与设计，2020，（15）：139-141.