李晋宇
中国建筑第二工程局有限公司华东公司，上海市，200135
摘要：经济的发展，社会的进步推动了我国综合国力的提升，也带动了建筑行业的飞速发展，同时，随着我国现代化建设的不断推进以及城市的不断扩建，建筑越来越为人们所青睐。但是由于建筑自身存在的一些特殊性，导致建筑在施工和设计时具有相当的难度和挑战性。基于此，本文主要对BIM技术在建筑结构设计中的应用做论述，详情如下。
关键词：BIM技术;建筑结构设计;应用
引言
BIM技术一方面帮助建筑工程行业实现了数据共享，给相关部门提供了更加准确、先进的数据、信息，还促进了相关部门的可持续发展，促进各企业单位的协调处理的工作。对建筑结构设计也有很大的益处，在建筑的施工方面一方面保障了建筑的质量和建筑的施工安全，另一方面也提高了建筑的施工效率，BIM技术在建筑结构设计中的应用。
1BIM技术的具体概念
建筑信息模型（BIM）是建筑学、工程学的新工具。美国国家建筑信息模型标准（NBIMS-US）定义BIM是对建筑物的物理和功能特征的数字表示。BIM是一种共享的信息资源，为建筑物在其生命周期（从最初的概念到最终的拆除）内的决策提供可靠的依据。在BIM模型精度方面，美国的BIMForum于2013年制定了LOD标准，这是针对美国建筑师协会关于LOD定义的解释集合，描述了输入和信息需求，并提供了各种建筑元素类开发的不同级别的图形示例。BIM和BIM系统的子集以及类似技术的特点不仅仅是3D（长、宽、高），还可能包括更深入的维度，如4D（时间）、5D（成本），甚至6D（运营维护）。麦肯锡的一项研究发现，75%采用BIM的公司报告称，他们的投资获得了正回报，项目生命周期更短，文书和材料成本也节省了。
2建筑信息模型优化设计的工作流程
采用Revit平台建立一比一的土建主体和管道综合模型，而将两个部分综合到一个三维空间中，得到两个部分的空间布置关系，可在三维视图中即时调整建筑主体和设备、管道综合的三维布置，就可以得到此项目的土建和MEP最优的空间分配和管道综合的最佳线路及间距。所使用的Revit平台依靠模型的具体构件数据通过属性界面和用户进行特性展示。在Revit平台上所绘制出来的三维模型能够将CAD图纸中所反应出来的信息完全表达出来，并且更加直观、直接，而后的设计修改都能够随之反映到模型中。此技术能够领先于施工现场看到三维仿真建筑主体，与设计方交流，使二次优化落到实处。我们建立的MEP三维模型可与土建主体整合，展现出实际施工中的管道冲突、管道附件衔接问题，管线空间设置问题。进而高效准确的进行综合管网的深化设计即修改空间布置，替换管道附件等问题。
3BIM技术在建筑结构设计中的应用
3.1支撑设计优化
针对支撑系统开展的优化设计，应保障设计人员有效获取厂房生产的实际需求，加强厂房支撑结构的优化效果。以案例工程支撑结构为例，在机械设备有序运行期间，实际产生的生产振动力，结合大型设备生产期间行程单格体积与吨位等条件，制定科学的支撑体系，旨在提升厂房建筑工程垂直方向整体的支撑性能，有序完成支撑构件内力设计，优化支撑钢构件数量，有效控制钢构件截面大小，借助三点架构焊接形式，提升建筑项目横向支撑力的保持效果。屋面板在设计期间，应借助轻质混凝土完成建筑构建，以此保障荷载设计效果。基于案例厂房所在地区，具有多雨特性，以期提升排水便利性。
3.2BIM协同设计过程
①建筑平面调整、三维模型搭建及调整，需要在天正建筑软件中把图纸全部三维化，所有的构件必须是软件中的插件，主要进行的工作又修改墙体、柱子的标高，进行数据校对；门、窗尺寸及选择三维图元，将一些CAD的模块用天正代替插入；添加了屋面板及梁这些原来不需要在建筑施工图平面图中表示的构件；检查模型及细节调整。②结构及设备专业平面图调整具体为设备标高调整，设备位置调整及设备尺寸调整。这些调整与以往不同的是，所有的图纸调整均是在建筑图中完成，即建筑、结构、给排水、暖通、电气这五个专业在同一张图纸中进行设计。进行的工作有标高尺寸的校对，结构梁板柱的三维化、给排水专业立管支管的三维化、电缆桥架的三维化等，以及各自模型的检查。③在各个专业将图纸三维化并打开所有图层之后，就可以生成一个全专业的模型，这个模型就是将工程现实化。④三维模型搭建好之后，就可以通过软件进行碰撞检查，在一些冲突地区会有相应提示，比如：梁的位置和风管，风管及自喷的标高冲突等：⑤根据软件提示，在平面图上修改冲突问题，完善图纸内容，生成最终模型，根据建设方需要，也可生成简易的一个漫游动画，使得甲方在设计阶段就可以通过虚拟动画身临其境感受建筑完成之后的尺度及布局。
3.3管道设备设计
建筑模型的三合一建筑基础，即建筑模型，可以在设计中优化管道施工设备的布局。对于大型和复杂的项目，优化管道设备将对整个项目的建设过程产生巨大影响。基于BIM技术的应用，可以利用计算机数据处理功能改变管道与管道之间的碰撞位置，从而达到提高施工质量，减少施工时间，节约成本的效果。Revit系统模块提供了大量的族文件，可用于快速完成和快速实现Revit模型中管道设备的布局。
3.4BIM在项目勘察规划阶段应用
工程研究和设计是项目设计的重要组成部分，并且在项目投资以及其他方面的收益，质量和安全性方面发挥着非常重要的作用。传统的调查计划大多使用二维地图，这些地图无法直观清晰地表示调查区域的三维状况。在勘测和设计规划期间，可以将项目地址数据保存在软件平台上，并且可以在三个维度上动态可视化项目的地质情况。国内地质建模软件正在使用的是用于无人机倾斜摄影的2030gic3D建模软件。近年来，在航空测量领域已经开发了一种新技术，即倾斜摄影，该技术被应用到倾斜摄影技术中，该技术可以在对应的位置同时获得多个角度的图像。这些图像不仅具有高分辨率，而且具有很高的识别度。它还可以完全收集特征的面部纹理和地理位置信息。与传统的垂直摄影相比，斜相机技术可以在短时间内收集项目基地的详细图像数据。并在处理影像资料后生成一个全方位的、高精度可视化项目三维地理信息系统模式。BIM和GIS的集成有效地解决了调查期内结构信息的管理问题，完成了结构信息与地理区域的更好集成。大量高精度城市GIS模型的建立鼓励了智能网络城市的快速发展，并在勘测和规划阶段促进了项目的计算机化建设。
结语
总之，根据国内的环境来看，对BIM技术的应用对技术人员还有施工人员的相关专业要求也比较高国内很多的建筑施工人员一方面没有受过专业的训练指导，另一方面仍有一些施工人员对技术的掌握能力还不够。所以我国也需要培养一批这样专业的技术人员，给国家的建设带来更深层次的发展。BIM技术作为先进的建筑设计技术优势十分明显，BIM技术在建筑行业的普遍应用相信是未来建筑行业的大趋势，BIM技术对建筑结构设计有很大的益处，能够帮助优化建筑工程的设计，给建筑施工提供更高的施工效率，还在一定程度上能够保证建筑的质量和安全上的问题，在社会各界和相关领域的帮助下会有更大的价值会被发掘出来。
参考文献
［1］岳啸.建筑结构设计中隔震减震控制技术的应用［J］.四川建材，2020，46（12）：35-36.
［2］王冠亚.民用建筑结构设计中短肢剪力墙技术的应用［J］.中国住宅设施，2020（11）：68-69.