涂锐
摘要：BIM技术是现代工程建设中常用的一种手段，以建工程信息作为基础，通过三维数据模型的建立，为工程设计、施工送管理等工作的协调与优化创造了有利条件。文章在阐述BIM技术特点的基础上，就其在建筑结构设计中的应用展开分析，期望能进一步提升BIM技术应用水平，继而保证工程结构设计质量，促进建筑工程行业的有序发展。
关键词：建筑工程；结构设计；BIM；应用
中图分类号：TU973 文献标识码：A
1 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。
2 BIM技术简述
BIM技术的英文全称是Building Information Modeling，即一种建筑设计信息技术模型，在一个建筑设计工作过程中将一个建筑物的各种设计结构参数、属性及一些与其密切相关的物理因素进行信息化，并将这些建筑信息在各种电脑系统中同构化以建立三维度的可视化建筑模型等并予以分析模拟、展现。BIM技术的应用范围越来越广阔，除了在建筑设计工程中的广泛应用，在其他领域诸如城市道桥给水、公路、市政建筑给水和排水系统工程中均已经得到了良好的推广应用。
3 BIM技术的特点
3.1 可视化
BIM技术具有可视化优势，其直观显示建筑工程师的设计理念，并直观呈现建筑模型三维结构，为建筑模型分析调整提供技术支持。建筑结构设计离不开充分的建筑结构分析，在BIM技术支持下，直接在线调整建筑模型三维结构，多维度观察分析，提升设计修改效率，节约成本。设计师通过分析BIM建筑结构模型，对建筑结构设计缺陷做到一目了然，心中有数，调整优化建筑结构设计模型，推出优化方案，使得建筑工程结构设计细节设计到位，和建筑结构设计整体质量提升。
3.2 集成化
工程设计人员可以借助BIM相关技术生成建筑项目工程整体的全部阶段的参数信息文档，相关文档汇集了建筑工程的模型有关的参数信息，例如外形尺寸的几何信息、材料物理属性信息、工程结构空间参数信息、建筑原材料及构件的参数信息、建筑原材料数目和有关属性信息等，汇总为复杂的建筑工程总体模型，数据信息库生成复杂的建筑工程模型，相关的数据库达到了建筑工程规划设计进程的集成化，参数信息规范化的目标。
3.3 协同性
设计工作人员在业主完成设计工作后，需要将施工模型设计信息及时发送给全体业主，在获得业主最终认可的技术前提下负责指导业主施工方面的工作。BIM技术分析可以对各种建筑主体结构内部要素、建筑主体构件外部要素等关系进行综合检测，分析构件之间的关系影响外部要素，并据此提出各种削弱外部要素影响的解决策略。通过运用BIM技术，建筑设计服务质量将明显提升，建筑工程监理项目设计可以充分满足公众多方面和主体的不同需要。
4 BIM技术在建筑结构设计中的具体应用
4.1 BIM技术在建筑结构设计前期工作中的应用
BIM技术建立系列三维建模软件平台，设计人员对建筑施工中的结构和模型对比分析，并将其转变为信息化模型，辅助设计参考。其避免施工项目分析中对设计图纸的反复修改。BIM运用了最为先进的3D技术，方便设计人员了解建筑工程的具体内容，与传统的CAD软件不同，其减少了从平面图形到立面图形复杂转换的过程，以直观的三维模型将建筑内部详细信息展示出来，而三维模型对应的是三维实体模型，其使建筑工程功能方面的展示更为直观。设计人员出具设计图纸，在BIM技术支持下进行数据模拟，完成前期的虚拟化设计，可实现即时性的调整，根据设计需要随时调整为符合条件的可视图，并于建筑模型中生成建筑数据，有效规避传统建筑设计中的各种干扰因素。在一些大型建筑项目中，相关人员需要对单一项目进行优化设计，又需要对建筑整体结构进行实时把控，引入BIM三维实体模型，有利于设计人员选择参数优化设计，并通过参数分析与模拟探讨建筑工程结构设计的合理性，在发现缺陷时能及时调整、加以改进。
4.2 碰撞检查，降低返工概率
结构的碰撞方面的检查工作是为了达到减少设计返工的目的。工程设计人员可以应用BIM技术中的3D建模技术，在设计前期进行模拟碰撞检查工作，能够使设计者直观地应对结构空间关系中的各类干涉情况，优化设计，最大限度地降低施工阶段可能出现的问题及返工情况，对于净空及管线布置的方案也能起到优化的作用。现场操作人员可以使用最后经过碰撞检查优化的最佳方案，完成实际的施工交底、工程模拟工作，从而提高工程质量，并且提升和业主交流协作的效果。
4.3 规划建筑空间
空间规划是建筑结构设计的重要内容，同时也是建筑结构设计的初始环节。首先在确定建设区域后，设计人员需对该区域进行空间规划，例如，当面临较为复杂的空间结构和地状况时，设计人员不仅要考虑建筑区域的坡向，而且需对坡高、斜率等因素做深入分析，整体设计难度较大。对此，设计人员可通过GIS技术进行建设区域相关数据的采集，建立BIM三维模型，并将获得的基础性数据纳入模型当中，进行数据资料的矢量标记，然后全方位、多角度地进行数据分析，在完成分析控制后，可开展空间规划和结构设计。从设计过程来看，大量数据的捕获和应用，为建筑空间规划创造了有利条件。尤其是在坡向、坡高、建筑物内部设计中，其能系统开展视野分析、可视度分析，然后对具体设计的结构内容进行功能调试，这有效地提升了建筑空间设计质量，满足了三维空间规划的实际情况。
4.4 节约材料
由于我国经济、科技不断发展，城市的建筑工程建设也不断创新，使建造行业迅速发展。为了更好地将我国建筑行业做好、做大、做强，在我国绿色施工公共建筑的技术标准中，BIM技术也被引用到绿色装饰公共建筑中，满足现代人们对各种绿色建筑施工的各种需求，因此，我们在各种装饰公共建筑的绿色施工过程中，可以有效地避免建筑施工管理过程中，因各种技术冲突因素导致的材料返工及建筑材料大量浪费等各种情况的发生，节约我们绿色施工公共建筑在各种装饰建筑材料的总使用量。
5 结束语
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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