梅涛 瞿火祥 孙立国
中国建筑第二工程局有限公司 湖北武汉 430000
摘要：改革开放以来，社会不断进步，产业结构不断升级调整，呈现出新的发展趋势，建筑业作为国民经济发展的支柱产业，也面临技术的变革挑战。与此同时，人们对建筑业也提出了新的要求，传统的建筑结构设计技术已经无法适应现代社会发展的需求，现代建筑结构设计更需要科技的加持。BIM技术作为新兴的现代化技术，在现代建筑结构设计中发挥了极大应用优势，简化了建筑结构设计流程，保证了建筑结构设计的最终效果。基于此，文章主要探讨BIM技术在现代建筑结构设计中的具体应用价值，以引导建筑结构设计的创新、稳定发展。
关键词：BIM技术；建筑；结构设计；应用
引言
近年来，我国建筑行业得到了快速地发展，已经成为我国社会经济中的重要产业。随着现代社会建筑物数量的不断增长，人们对于建筑物的质量越来越重视，现代建筑企业需要不断革新技术以谋求更长远的发展。一方面，现代建筑企业创新技术有助于节省建筑工程中的施工成本，另一方面，现代建筑企业的施工技术水平有所提升以后，会对整体的建筑行业起到带动的作用。而BIM技术在建筑结构中的应用可以提升建筑施工设计的效率，以信息化的方式将建筑结构的设计工作整合为虚拟建模的形式，使建筑结构设计工作更加清晰、直观、明了，为后续的工程施工奠定基础。
1BIM技术概述
作为一种现代建筑结构设计辅助技术，其本质上是建筑信息模型，起源于美国。BIM是集合了物理和功能性的数字表达，也倡导知识资源的共享，基于现代建筑结构设计的不同阶段，可以实现BIM技术指导下多元化信息的提取更新与修改，带动各环节的协调作业。建筑业中的BIM技术应用更趋成熟，特别是在一些西方发达国家。改革开放以来，我国建筑业发展迅速，BIM技术的应用也更为深入，特别是在高层建筑结构设计中发挥了巨大作用。BIM技术带来现代建筑结构设计的精准化，降低设计成本，缩短设计周期，确保结构设计质量和时效。
2BIM技术在建筑结构设计中应用
2.1建筑工程结构实体模型的可视化实际应用
工程设计人员可以应用BIM相关技术进行3D建模操作，将结构复杂的工程结构或者异形的工程结构用3D建模的模式表现其相对应的空间状态，准确、直观而真实地将项目工程的结构相关信息、空间相对位置以及3D模型全方位地展现在相关工程设计人员的面前，更能直观真实地表达出相关建筑工程的总体面貌，方便设计人员进行多角度、多层面的观测工作，然后对于建筑工程相关构件的各项功能的排布及构件和构件间的相对空间布局之间的关联性进行更加精确的研究，从而判断相关建筑工程规划设计的构件外形尺寸以及空间相对位置是否科学合理，进一步优化相关建筑工程的结构规划设计方案，提升设计工作的总体品质，可视化的工程结构3D模型对于设计人员来讲，观测工作非常方便，容易进行清晰的解读，大幅度提升了工程设计人员的工作效率。
2.2钢结构建模的运用
建筑工程多以钢结构为主，设计人员可以结合钢结构的建筑需求进行建模，在建模的过程中要注重器件方面的连接问题，由于钢结构的连接包括梁柱连接及梁梁铰接等，所以在施工图纸的设计中，设计人员要与技术人员做好沟通，充分考虑梁的高度因素，使连接部分能够符合施工的具体要求，并且可以在图纸上充分地展现出来连接的形态。在此过程中应用BIM技术能够将参数信息更加准确地表达出来，如螺栓数量的多少及螺栓之间的距离等，可以根据BIM技术所建模的效果图进行修正，设计各类连接件的施工流程、设计人员需要对建筑结构的施工流程具备基本的技术认知，之后了解其流程的施工方法，并在BIM虚拟模型中利用加强件进行定位即可完成钢结构建模的工作任务。
2.3BIM技术在建筑结构参数设计中的应用
BIM技术具有功能直观展示与虚拟分析的优势，在建筑结构信息模型建构时，其对应的是含有建筑结构设计思想与信息的完善数据库，建筑结构设计调整主要是通过数据库中的信息进行调整。
通过分析数据库中的各结构设计信息，立足建筑工程设计施工的实际情况，能从宏观大局上做好建筑结构设计把关，使得建筑结构设计实现美观性、牢固性与抗震性等的统一。在具体的应用中，设计人员通过分析数据库中的信息，进行参数分析与整理，规避传统参数设计中的不利因素，带来自动化数据整合与分析，减少人工操作的误差，也提升操作时效，带来建筑结构设计的高质高效。
2.4BIM技术在高层建筑结构设计中的协同设计
BIM技术在高层建筑结构协同设计是基于结构模型而完成的。整体的BIM结构模型设计涵盖了结构模型数据，其主要用于展现结构中不同构建的尺寸、要求、条件、参数等。这些信息数据是结构设计的基础，直接决定着BIM技术下的结构协同设计。BIM技术下的高层建筑结构设计通过统一内部、外部资源，对外部模型数据格式进行转化，实现了协同设计，大量减少了设计过程中可能出现的重复工作。在建筑结构设计过程中应用BIM技术需要注意以下几点：一是建模软件Revit中的3D模型需要与结构设计的二维平面图纸相关联，从而实现当模型出现改变后相应的图纸也会自动调整；二是结构专业的3D模型要与其他专业协同，以保证高效的信息沟通；三是结构设计专业中的BIM模型需要与开展结构分析计算的模型一致，以保证计算结果的准确性；四是利用BIM技术进行结构设计的设计人员需要持续更新BIM数据，以便获取最新的结构模型，且实时掌握其他设计专业的BIM结构模型；五是在运用模型的过程中要充分关注模型空间位置，避免在建模过程中由于位置不一致导致模型建立错误。
2.5分析建筑结构功能作用
设计人员在设计建筑结构时，会考虑建筑结构的整体构建方式，不仅仅是针对结构的某一部分进行设计，而是需要将建筑结构中的各个部分进行顺序置换。依照国家的建筑规定，从整体的角度重新设计建筑物的功能，而在此过程中，BIM技术的应用可以有效提升设计工作的效率。在传统建筑结构的设计工作中，现代建筑企业在分析建筑结构的性能时，就会投入较多的资金，并且需要大量的设计人员参与工作中，然而人为的分析工作难免会出现误差，无法对工作人员的工作状态和效率作出过高的要求。应用BIM技术可以准确地剖析建筑物的结构功能，设计人员只需将调查所获得的数据填入模型中，BIM技术就可以在模型中呈现出结构功能的效果，设计人员在审查建筑模型是能够一目了然的看出问题所在，并进行高效的修正与整改，在最短的时间内得出修正方案。
2.6模拟研究热环境过程
相关工程技术人员根据建筑物规划的要求，应用BIM技术建立建筑工程的路况系统、给排水体系及绿植等参数模型，并能够在BIM技术中根据实际的天气状况及周边自然环境设计相关技术参数。还能够进行绿化带加固，进而尽量减少热岛效应。
结语
城市建设离不开建筑设计与施工，新时期城市建设对建筑结构设计、建筑施工提出了更高要求。建筑结构设计是建筑施工的基础，建筑结构设计不仅要追求设计的合理性、稳定性，更要凸显设计的文化底蕴，展现城市文明。BIM技术在建筑结构设计中的应用使建筑结构设计操作更便捷，调整更方便，建筑结构设计也朝着更加完善的方向发展。鉴于BIM技术在建筑结构设计中存在的应用难点，相关人员需要加强对BIM技术应用功能的拓展分析，不断突破建筑结构设计中的应用难点，让BIM技术在建筑结构设计中的价值得到更大的发挥。
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