郑义强
杭州中南高科产业园管理有限公司 浙江 杭州 310000
摘要：随着现代建筑设计理念的持续渗透，以及计算机技术在建筑设计中的应用，在提高建筑设计效率的同时，也推动了传统建筑设计创新，其中就包括BIM技术与建筑工程结构设计的融合应用。相比较传统建筑工程结构设计方式来说，BIM技术能够实现建筑工程结构设计的可视化，根据可视化信息的多维呈现方式，发现建筑工程设计中存在的相关问题，以便于及时进行修改，从而保证了建筑工程结构设计的科学性、有效性。
关键词：建筑结构设计；BIM技术；运用
1 BIM技术的三大特点
1.1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。
1.2?协调性
BIM技术在建筑结构设计中发挥协调性优势，能使建筑结构设计各个要素优化整合，建筑结构内部空间设计具有明显的层次性与统筹性。例如建筑物内部消防系统的布局、水管线路的铺设、楼梯间的布局设计，设计人员在BIM技术的支持下，先制订合理的布局铺设计划，BIM技术对应的是建筑结构设计的整体效果，能有效地发现单项结构设计与其他项目建设的冲突，尽可能实现一次布局到位。在建筑工程中，钢筋混凝土是主要构成，在BIM建筑结构三维模型中用特殊符号加以标记，设计时能规避钢筋混凝土对建筑结构各模块设计的突兀影响，追求更好的设计效果。建筑结构设计人员使用BIM技术多维度、多层次链接，显示钢筋混凝土结构平面，方便数据信息的提取。设计人员使用BIM技术填充模型及其标准化表达，确保线型、字体与外观的整体协调，提升建筑设计结构标准度与美观度。
1.3?模拟化
BIM技术在建筑结构设计中的应用优势也体现为其模拟性优势的最大限度发挥。基于BIM技术，建筑结构设计理念可以转变为效果直观的建筑结构三维模型。其具有模拟性能，可以通过参数的调整如输入承载力、材料比等自动生成统计图表，帮助设计人员科学分析。建筑材料承载力与材料比计算时，可以直接将数值输入模拟系统中，自动生成统计图表，由此分析建筑结构设计的合理性，而模拟生成的数据可以在BIM信息共享平台中传播共享，让更多的人参考，群策群力，提升建筑结构设计整体协调性。在建筑结构设计中，如管道设计、机电设计、装饰设计、木材设计、土木工程设计等，BIM技术发挥了重要的作用。
2建筑结构设计中BIM技术的具体应用
2.1构建是三维实体模型
传统设计模式下，建筑工程项目设计采用CAD设计形式，其虽然具有强大的制图优势，然在设计结构立体展示方面存在一定缺陷。与CAD设计所不同的是，BIM技术可有构建三维实体模型，该模型能将建筑工程项目设计的具体结构呈现出来，并且能实现结构中不同构件的直观展示，这对于设计人员分析各构件之间的关系具有积极作用。
另外，采用BIM技术构建三维实体模型后，还可结合使用可视化技术，这样能对设计模型中存在的问题进行系统分析，通过这些问题的分析和解决，有效地保证了设计方案的科学性、合理性。
2.2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。
2.3建筑结构性能分析
建筑结构设计中，要进一步提升建筑结构的性能，需充分关注各个构件的组合情况，并掌握具体的建设需求，这样能确保建筑结构性能设计的科学性、合理性。依托BIM技术开展建筑结构性能设计需要量以下要素：其一，建筑结构包含了较多的构件，在具体设计中，应重视这些构件的最优排列，由此形成具备较高科学性的建筑结构形式。其二，在完成建筑结构设计中，设计人员应将有关的性能分析数据列入BIM模型当中，然后对这些数据进行分析，获得初步设计机构的性能分析结果，并结合结构性能对结构中可能存在的问题进行有效分析，找出相应的解决办法。其三，针对建筑结构性能分析后所进行的二次设计，应再次对其稳定性、抗震能力等性能进行设计，满足工程项目建设要求。
2.4钢结构建模设计
相比于钢筋混凝土建筑在结构设计中具有较大难度，一方面，钢结构的构件布置较为复杂；另一方面，钢结构连接设计的难度较大。新时代，依托BIM技术开展钢结构设计，能有效地解决实际设计问题，提升钢结构设计质量。在钢结构建筑BIM技术设计中，应注重以下要点：其一，设计人员首先应建设钢结构模型，然后对钢结构的高度进行系统测段，以此来为构件的连接设计提供计算依据；其二，要实现钢结构建筑内各构件的有效链接，在BIM设计中，应注重结构参数的矢量转化，尤其是对于一些重要参数，应在模型上进行标记，减少设计漏洞问题发生；其三，在钢构件设计中，应重视拟建工程要求数据、基础设计参数、构件规格参数的共享，通过这些数据钢结构链接件数量、距离等参数进行优化分析，这样可确保构件链接的紧密性；其四，加强件设计是钢结构建筑设计的关键内容，项目设计中，可以依托BIM技术开展刚建筑加强件设计，这样不仅能确保加强件位置设计准确，满足实际应用需要，而且能促进加强件职能发挥，提升就钢建筑结构设计质量。
2.5结构设计与其他专业协调
建筑工程项目设计包含较多的内容，为确保建设设计的整体性，采用BIM技术开展建筑结构设计时，还需要重视结构单元与其他专业的有效协调。一方面，在工程项目设计初期阶段，应合理使用BIM技术建立信息共享系统，以此来将涉及的数据、资料纳入BIM平台，为不同专业设计工作的开展提供有效参考；另一方面，在具体设计中，一旦其他专业设计人员的内容出现了变化，应对系统数据库进行及时更新，以此来确保各专业设计信息的及时性、准确性。此外，在各专业完成项目内部设计后，应重视设计人员与建筑结构设计的组合，以此来发现设计碰撞问题。在碰撞问题检查中，可通过BIM技术直观化地展示碰撞的具体情况，规范解决碰撞问题，提升建筑整体设计质量。
结束语
传统建筑工程结构设计存在效率低、成本高、周期长等一系列问题，制约了建筑行业的发展。然而，BIM技术在现代建筑工程结构设中的应用，标志着建筑工程结构设计理念转型的开始，其能够有效提升建筑工程结构设计效率。并且，随着大数据技术的日益成熟，可对建筑工程结构的BIM模型进行实时在线分析，从而准确定位建筑工程结构设计中存在的问题，给出具有可行性的优化建议，使建筑工程结构设计更加智能化、科学化。
参考文献
[1]王永胜,李永才,孙立环.BIM技术在建筑工程结构设计中的应用研究[J].工程技术研究,2020,5(5):217-218.
[2]崔玲.BIM技术在建筑工程结构设计中的应用分析[J].住宅与房地产,2019(28):90.