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BIM技术在建筑结构设计中的应用马起峰

发表时间：2021/5/28 来源：《基层建设》2021年第2期作者：马起峰

[导读] 摘要：随着我国现代化水平的不断提高，城市化进程的不断加快，信息时代的到来，人们对建筑结构设计的合理性提出了更高的要求。

        山东聊城顺达建设有限公司山东聊城 252000
        摘要：随着我国现代化水平的不断提高，城市化进程的不断加快，信息时代的到来，人们对建筑结构设计的合理性提出了更高的要求。BIM技术作为一种现代信息技术，充分应用于建筑结构设计过程中，可以有效地控制建筑工程的成本和质量。本文分析了BIM技术在建筑结构设计中的具体应用，希望能为我国建筑工程的进一步发展提供一定的理论依据。
        关键词：建筑结构设计；建筑施工；BIM技术
        引言
        结构设计是建筑工程的重要组成部分，它将直接影响到后续的施工和工程的整体性能。同时，结构设计的合理性将影响建筑工程的使用寿命，因此必须高度重视结构设计的合理性。然而，由于诸多因素的影响，建筑结构设计中存在着诸多不足。为了充分优化建筑结构的性能，必须重视结构设计的重要作用，解决设计中的问题。因此，有必要对建筑结构设计中存在的问题及解决方法进行深入的研究和分析。
        1建筑结构设计中BIM技术的应用优势
        1.1实现平面设计向立体设计的转化
        传统的建筑设计主要是基于平面绘图软件来实现建筑设计。虽然也能满足设计要求，但影响因素很多。一旦数据有误，在变更过程中会有很大的困难。再加上人工操作的影响，结构设计的效果并不理想。采用BIM技术后，实现了从二维图形到三维图形的转换，提高了结构设计的精度。同时，当数据发生变化时，系统会自动改变相关数据，降低结构设计的难度。
        1.2优越化
        合理应用BIM技术可以为建筑结构的整体设计提供帮助，全面控制建筑结构形式，优化设计内容。建筑结构设计中有许多制约因素。BIM技术可以准确分析信息的形式和复杂性，优化分析阶段，准确掌握建筑结构中的信息资源，包括几何信息、规则信息等，BIM技术可以根据建筑结构的实际变化进行调整。同时，还可以做好施工前的体型结构分析。结合可变因素和目标对象，对不正确的参数进行优化修正，快速计算出数量，提高精度，直至达到标准。
        1.3信息传递性
        将BIM技术应用于建筑工程中，可以有效地整合相关数据信息，通过建模实现数据的有效传递，解决传统建筑结构设计过程中存在的一些问题，实现数据的自动转换和传递。在具体使用过程中，减少了工作人员的工作量，减少了工作人员工作中的一些差错，有效地提高了工作效率。这种传递性实现了建筑结构设计工作的有效开展，体现了良好的效果。
        2 BIM技术在建筑结构设计中的应用
        2.1做好建筑地梁的设计
        针对地梁设计过程中存在的问题，相关设计人员应制定相应的对策，提高建筑结构的稳定性，从保证建筑安全和质量水平的角度完成地梁的设计。地基梁具有良好的连接和支护功能，能够保持建筑物结构的功能特性。首先，相关设计人员需要收集整理施工区的水文地质资料，提前考虑地梁可能出现的问题。例如，地基梁构件可以在地基中沉降，或者在牵引作用下逐渐拉伸和变形。只有认清地梁构件在实际施工过程中所面临的问题，才能保证设计的地梁具有较高的安全性和稳定性。其次，相关设计人员需要有较高的技术水平和丰富的设计经验，以规范地梁的设计标准，促进地梁结构的施工更加规范。第三，相关技术人员在设计过程中还应计算地梁结构的摩擦阻力，使建筑结构中地梁构件的设计更加准确、稳定。最后，相关技术人员需要在建筑地梁的设计中明确其力学性能，以便探索地梁设计与现场的差异，避免因应力过大而导致建筑地梁变形或弯矩过大，影响构件的连接功能和结构的稳定性。

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        2.2 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三维平面设计的基础上发展起来的。该技术通过建筑图纸的应用，能有效地反映建筑的三维效果，帮助相关人员判断建筑结构设计的合理性和科学性。在传统的建筑结构设计中，需要结合具体的使用情况进行不断的修改和优化。在改进过程中，会消耗大量的人力资源，影响建设项目的进度和效率。BIM技术的应用可以有效地弥补这一缺陷。通过三维建模，可以提高建筑结构的整体可视性，使建筑结构中的一些复杂问题更直观地展现在人们面前，帮助人们更好地理解，从而为建筑工作的顺利开展提供很好的参考价值。
        2.3结构可视化设计
        BIM技术中的三维技术可以为建筑结构构建相应的三维效果，带来更直观的视觉冲击，方便用户观察建筑构件的尺寸、朝向和材质，为用户提供方便的条件。BIM技术的可视化特性可以帮助设计人员仔细检查建筑结构的整体布局和细节，更准确地发现设计漏洞，避免设计方案带来更多问题。例如楼梯高度是否符合标准，是否会碰到使用者的头部，横梁尺寸是否影响建筑净空等，都可以通过BIM技术中的可视化技术来查看。由此可见，BIM技术在建筑结构可视化设计中发挥着重要作用，不仅保证了建筑设计过程中的工作效率，而且提高了工程建设的整体质量，在一定程度上提高了建筑结构设计的精度，减少了误差。
        2.4建筑场地及结构分析中的应用
        建筑结构设计具有系统性和科学性的特点，是建筑的主体结构，在设计过程中应充分考虑当地的水文地质条件。以往建筑结构设计中，由于地质和人为因素的限制，数据信息的准确性不高。在一些地质复杂地区，相关参数数据只能通过估算确定，难以保证结构设计的准确性。应用BIM技术后，可以将现有的客观因素以数字化的形式表现出来，再通过与其他技术的有效结合，详细了解和掌握施工现场的具体情况，制定完善的建筑信息模型，提高建筑信息的质量建筑结构设计的合理性。
        2.5碰撞检查
        项目的碰撞检查中，可直接将模型导入到NAVISWORKS软件中，即可通过软件自带功能及漫游功能来满足碰撞检查要求，加强图纸及方案设计的合理性。碰撞检查并不针对全部施工内容，其需要通过对检测结果的有效筛选，找出真正需要碰撞检测的位置，然后实行科学试验，确保工程建设质量。例如，管线的碰撞检测。利用BIM技术将管线设计内容导入到软件系统中，通过软件的自动化处理得出准确的检测结果，了解管道布设情况，并及时对其中存在的矛盾和冲突予以管控，从而避免实际施工中设计变更问题的出现，维护工程建设成本。
        2.6建筑结构性能分析
        建筑结构布置的合理性将影响其抗震性能。如果设计人员缺乏抗震性能分析的意识，缺乏人力物力的投入，就会影响建筑的质量和安全性能。在设计过程中合理应用BIM技术，可以实现建筑结构的虚拟施工，将施工方案与实际进度进行比较，及时发现工程施工中可能遇到的问题，更清楚地了解工程的整体施工信息，从而提高施工效率调整各种建筑信息的设计内容，优化现有建筑结构设计方案。
        结语
        综上所述，建筑设计院进行的建筑结构设计工作包含多个施工工序，施工任务量大。施工工艺及技术要点复杂。地梁、钢筋锚固、伸缩缝等施工工艺在设计过程中容易出现问题。因此，相关设计人员应将上述过程应用到设计中，以实质性的施工技术为重点，进而探讨相应的对策，以应对这些施工过程中常见的技术问题，保证建筑结构设计方案的科学合理。
        参考文献：
        【1】彭宝莹，杨志杰，李娜.浅析BIM技术在建筑结构设计中的应用[J].四川水泥，2015，000（005）：197-197.
        【2】雷圣偲.BIM技术在建筑结构设计中的应用与研究[J].工业C，2016（6）：133-133.
        【3】游子健.浅析BIM技术在建筑结构设计中的应用[J].江西建材（22期）：47-47.