探析建筑结构设计中BIM技术的应用

摘 要：在经济快速发展的过程中，城市化进程日益加快，将BIM技术应用到建筑结构设计中，能够达到良好的建筑结构设计效果，BIM技术的出现与应用，对于提高建筑结构设计质量有着重要意义。文章简要概述BIM技术及功能，深入探讨其在建筑结构设计中的具体应用。

关键词：建筑结构;设计;BIM技术;应用

1 BIM技术的特点分析

1.1 可视化

传统的建筑设计只能通过纸张或者计算机2D/3D软件完成，其主要作用是为后期施工提供相应的规格尺寸及效果展示，但还需要借助人们的空间想象才能将整个建筑在自己的脑海中呈现。BIM技术的出现为建筑模型的直观展现提供了平台，设计人员的设计理念能够直接在建筑模型中展示出来，有助于建筑企业内部的人员交流，并对相关的设计进行讨论，做出最佳决策。

1.2 协同设计

利用BIM技术，可以在分析建筑物的结构设计时，友善地考虑到多方因素，比如建筑物的购买方、具体施工方、建筑物的设计者等，在BIM技术提供的这个宽广的平台上，交流沟通，倾听不同领域的意见和要求，提高设计团队的工作效率，使建筑物的结构设计得到最大的优化。同时，BIM技术的协同性可以减少一些在结构设计中的一些缺漏，避免一些没有必要的失误。

1.3 模拟性

BIM技术能够利用建立模型来模仿现实中的建筑，并通过其表现形态得出一些具有重要参考意义的数据。例如在进行材料配比与承受应力之间的关系时，仅仅通过经验与猜测难以找到最佳配比的真实比例，因此可以借助BIM技术将利用优化技术设计的方案数据输入仿真系统中，模拟建筑的结构，在模拟环境中测试不同材料比例的受力情况，将得到的数据绘制成统计图，明确找到最佳配比点。

2 BIM技术在建筑结构设计中的应用

2.1 在局部结构设计中的应用

在建筑结构设计过程中，其局部设计非常重要，因为在建筑结构的局部设计过程中包括了有很多的方面，其中有建筑结构信息、力学结构信息、建筑成本信息等。而随着我们在建筑结构设计者应用BIM技术，其能够更好的满足现代建筑结构设计的各项要求。首先，在墙体结构的设计过程中，我们的设计者通过应用BIM技术，其在设计相关要素时能够从新的定义墙体的设计因素，并且有效的保证了各种信息的准确性，通过这些新的设计方式的应用有效的保证了建筑结构的相关信息。其次，在建筑结构的设计过程中，对于墙体中如保温墙、隔音墙、内外部墙、隔热墙等，都需要我们的设计者运用不同的建筑结构方法进行设计。其中必须要对墙体设计的定位进行准确的认识，然后通过对整个建筑结构的框架进行不断的完善，从而为开展高效的设计工作奠定基础。还要必须要对各种设计资源进行有效的整合，这样才能够对结构设计进行全面的应用，最后还要设计者认识到关联性的重要，从而提高墙体的设计要求。

2.2 建立实体模型

依托BIM技术，对建筑结构三维模型加以构建，在实体图纸中，把建筑竣工后的实体构件呈现出来。将BIM技术与CAD技术结合起来，有助于提升建筑结构整体设计质量。依托BIM技术，对各类工程构件具备直观的认识和了解，方便各类构件间的联系，便于工作人员在较短时间内发现问题，并发挥可视化技术优势，灵活监测建筑结构动态变化情况，使后续修改结构设计时，有据可依，确保工程设计方案更加合理、灵活、实用。实操中，将BIM技术应用到建筑结构设计中，工程时间短，成本低，应用效果非常好。

2.3 建筑空间规划

空间规划在建筑结构设计初期非常关键。确定施工地点之后，采用专业方法，分析建筑空间、地形等，重点研究、计算复杂地形情况，并把与之相对应的方案确定下来。把BIM技术应用到地形分析中，使工程设计思路更加开阔，直观分析坡高、斜率、斜坡等各类参数。举例而言，分析工程斜坡走向時，可发挥GIS软件优势，开展建模工作，在第一时间汇总、归类采集到的参数，并进行模拟。依托这种方法，设计人员可从多个方面，模拟具体工程情况，便于后续各类设计工作的顺利开展。完成地形勘探工作之后，科学规划设计建筑物。其中，将BIM技术应用到空间规划中，能够以3D模型形式，展示建筑工程空间全貌。设计人员要通过效果评价，正确分割建筑工程室内外空间，并对其外观、周边等各类参数进行具体布置。借助BIM技术调试性能，科学设置各类参数，选出最优方案，不断提高空间规划模型质量。

2.4 在建筑结构和场地分析中的应用

建筑结构设计的合理性不仅表现在建筑工程本身，还与建筑所在的场地存在着密切的联系。通常情况下，建筑工程所在场地的地质环境和水文状况会对建筑结构的设计造成较大程度的影响，尤其针对复杂地形，相应的场地分析与空间规划显得极为重要，所以通过BIM技术与地理信息系统的结合，可以对建筑工程所在场地进行全面的模拟，在模拟的环境中建造建筑模型，这样就可以更加清楚的对建筑与建筑所在场地进行全方位的分析，并通过相应的模型建立事先规划可视度分析、室内视野分析以及周围道路可视分析等;并选出最佳的建筑建设地点，使得建筑结构以及所在场地两者之间达到最佳适应性，从而确保建筑结构设计的合理性与科学性。

2.5 钢结构设计建模

在钢结构设计建模工作中，各构件连接、设计过程非常复杂，设计难度及漏洞增加。发挥BIM技术优势，可精确计算钢结构梁体高度，并自动计算各种连接件，通过自动方式，对各类参数进行灵活计算，分析其影响。发挥数据共享优势，科学计算建筑物中高强螺栓数量、焊缝、间距等各指标，对设计间距具备清晰的认识和了解。倘若需要在模型中添加新构件，设计人员要灵活调整数据，发挥BIM优势，对大样图进行绘制，使现场施工更加便利，对加强件位置加以确定，消除钢结构中的薄弱点，保证整体建筑工程结构更加安全。

3 结束语

综上，BIM技术在建筑结构设计中具有非常重要的应用，在建筑结构设计中，应用BIM技术仍存在些微问题和漏洞，尚有诸多发展进步空间。设计单位要结合建筑工程结构设计要求，意识到这项技术的优势，采取具有针对性的措施，依托建筑工程背景及结构设计要求，对实体模型加以构建，使建筑工程项目的质量得到最大程度的保障，降低建筑结构设计难度，实现良好的经济效益与社会效益。

参考文献：

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