张东辉1 刘一2 薛晶3
北方工程设计研究院有限公司，河北石家庄050000
摘要：近些年来，复杂的建筑结构形式越来越多，这给建筑领域的建筑结构设计无疑带来巨大的挑战。但是，在计算机科学技术不断发展的今天，信息化技术就能够很好的解决这方面的问题。而BIM技术作为目前建筑领域中新型技术之一，对于传统建筑结构设计方面没有思绪的方面，却能够很好地将相关的设计理念更好的通过三维模型展现出来，进而很好的促使了建筑行业由CAD的二维向BIM三维的技术改变。故对于BIM技术在建筑行业中结构设计的具体运用的研究是十分有现实意义的。
关键词：建筑结构设计；BIM技术；应用
引言
在我国市场经济持续繁荣背景下，建筑行业进入快速发展阶段。在工程建设中，结构设计占据重要位置。只有提高结构设计水平，才能保证建筑项目的整体质量。BIM技术是现代技术的代表，将这一技术应用在建筑结构设计中，可以收获事半功倍的效果。因此必须把握BIM技术的内涵，发挥BIM技术的应用价值。
一、建筑结构设计中BIM技术的应用优势
将BIM技术融入到建筑结构设计中，一方面加快了建筑模型的构建速度，提升了制图效率；另一方面利用可视化操作改进设计水平，减少问题的产生。具体来说，建筑结构设计中BIM的应用优势有：
1.1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。
1.2提升结构设计完成率
现阶段建筑结构设计中，会通过组合的BIM软件来完善建筑结构设计内容，在保证结构设计精确性的同时，提高建筑结构设计的完成率。
1.3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。
二、BIM技术在建筑结构设计中的应用难点
2.1易受外部影响
具体的建筑结构设计过程中，BIM技术的应用可以有效的提升建筑结构设计效率，但是在设计过程中，需要采集大量的现场资料，然后设计人员根据项目需求进行设计，并不断的根据意见进行模型的改进。BIM系统构建的模式可以根据实际现场的情况进行动态改进，所以模型并非是固定不变的，而是处于不断修正过程中，会持续的受到外部的影响。设计人员在进行设计的时候，首先要保证力学上的稳定与安全性能，保证建筑物的安全，其次才是根据现场施工条件及业主要求进行设计优化，而由于建筑结构设计会受到施工材料、施工技术等的影响，如果在频繁的修改中出现力学计算失误或者荷载组合失衡，就很容易导致出现工程设计问题，影响整个建筑物的质量。
2.2数据容易丢失
BIM技术应用过程中会对每个项目形成单独的数据库，数据库容纳项目所有的相关数据，施工方可以从系统调用所有的数据资料。但是在实际的施工过程中，部分建筑物的复杂构件在设计的时候，数据信息复杂，在转换过程中和调用的时候，经常会出现数据丢失的情况，这就导致整个项目的基础数据不全，影响了施工控制和施工的顺利推进。因此如何保证复杂结构数据在转换过程中不丢失，成为BIM技术应用的重要难点。
三、建筑结构设计中BIM技术的应用分析
3.1建筑结构和场地的分析
建筑工程结构的稳定性和安全性关系到了建筑工程的施工质量和建筑工程项目的成败与否。这就要求重视建筑工程结构设计，建筑工程设计的合理性和科学性非常关键。利用BIM技术对建筑结构进行建模，在考虑材料因素、结构设计等因素以外，建筑结构的可靠程度还受到了建筑工程施工场地的影响，施工工程的外界环境、地质水文条件的影响。因此，为了提高建筑结构的稳定性和牢固性，就必须充分将外界客观因素考虑到结构设计过程中来。运用BIM技术的分析功能，对施工项目的场地进行分析，从客观环境的角度为建筑工程提供设计方向，规避外部环境对建筑结构稳定性威胁的风险，合理地规划建筑结构的设计，为后期的建筑工程的施工提供了设计保障，为建筑结构的全面设计创造了有利的条件。
3.2可视化结构的设计应用
三维模型技术是BIM技术得以发展的技术基础，BIM技术在传统技术上延伸和发展，成为了一种运用价值高的新型技术，在建筑工程的结构设计上具有广泛的运用价值。BIM技术运用在建筑工程的设计经历了几个阶段，首先是利用三维实体模型，将建筑设计结构尺寸、相符度等参数反映在构建的模型上。能够直观地看到结构模型的空间效果，并为配套建筑构件设计提供了可视化的设计方案。此外，在结构设计的过程中，可视化的模型能够直观反映了设计漏洞和设计问题，缩短了解决漏洞问题的时间，为完善结构设计方案有着促进意义，进一步加深了设计深度和设计质量，有利于建筑工程结构设计的管控。
3.3方案阶段的流程优化
建筑工程的结构设计对设计图纸的要求不高，结构设计是建筑工程施工设计的辅助工作，主要是对施工设计的补充，大部分的结构设计的内容集中在剪力墙位置和大致柱网的确定上。由此看来，建筑工程结构化的方案设计阶段对BIM模型的精确度并未有明确的要求，但在大型的建筑工程项目的结构设计则需要BIM模型发挥协同设计的功能。在规模较大的、跨度复杂的结构中，需要在系统内加入插件，将软件内的结构设计模型导入到系统设计平台，为建筑方提供可视的结构模型，制定可行的设计方案。接着，在设计系统内建立核心的结构模型，并能展示模型的平面视图和立体视图，将视图之间和模型之间的关联直观地反映出来。另外，结构设计信息和实体模型的关联是通过明细数据信息表来反映，当表中的荷载项目发生微调，调整数据会在系统内传递到整个模型，并直接在模型上做出了调整。这种修改命令的方式简化了工作流程，实现了流程设计的优化。
四、结束语
总的来说，BIM技术对于建筑结构设计的意义是十分重大的。因为BIM技术能够很好地解决传统CAD技术中存在的诸多问题。因此，在目前科技迅猛发展的大背景下，相关技术部门要做好对BIM技术的研发工作，并且要搭建出一支拥有高水平的BIM技术队伍，另外还要很好的增强BIM技术的科学合理性，使得BIM技术讷讷够运用到实处，使得BIM技术保证自身能够得到稳定发展的同时，还能很好的推动建筑结构设计的发展。
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