1内蒙古合创建筑设计有限责任公司；2内蒙古佳科建筑工程有限责任公司
摘要：经济和科技的迅速发展，推动着信息化时代的到来，信息技术也日益成为影响全球经济的基础。随着当代信息技术发展水平的不断提高，对结构设计项目的影响水平也不断提高，人们对于建设项目信息化的讨论也更加热切，BIM技术在结构设计中的应用也更加广泛，为建筑行业带来了巨大的便利条件。本文探讨了BIM技术的含义和特点，并且重点分析了BIM技术在结构设计中的应用。
关键词：BIM技术；结构设计；研究应用；建筑行业
1 引言
BIM技术是一种伴随建筑全寿命周期的建筑技术，其以数据采集与分析为核心汇聚包括建筑设计方、施工方、管理方等各方的信息数据，并通过共享的方式方便各方的查看分析、各专业的协作。BIM技术应用于建设设计时其可以通过构建建筑三维模型，利用其可视化的特点帮助设计人员进行更好的设计。而在施工、施工管理和施工规划时，BIM技术所带有的三维实体效果、工程造价、施工规划等功能能够有效指导施工，从而从根本上改变以往的施工模式，辅助施工，保障建筑工程施工。
2 BIM技术特性
BIM技术属于建筑行业一种新的技术，具有信息化、三维化、可视化和集成化等特点，能够将建筑结构有效分解，利用BIM软件进行建筑三维的预览和观察，在整个工程项目施工前详细了解整个建筑设计全貌。另外，BIM技术在实际应用中还能够实现不同参与人员的交互，有效促进建筑项目建设中信息的传递以及修改等，更好地满足项目顺利开展需要。除此之外，BIM技术还有5项优势：（1）开展基于BIM技术主导下的建筑施工设计工作，有助于确保数据信息的准确性、透明性、共享性，控制建筑项目周期内的资金风险系数，实现盈利目标；（2）BIM技术能够为建筑企业以及所有施工项目参与者提供施工合同、变更信息与文件以及支付凭证等附件资料与管理平台，并对成本预算、签证管理、支付工资等全过程进行有效管理；（3）BIM技术所主导的数据模型能够自动调整各项目的数据动态，可以方便统计、追溯各个项目的现金流和资金状况；（4）根据建筑项目的施工进度进行准确筛选与汇总，辅助建筑设计师与工程管理人员做好资源调配工作，从而制定正确的施工决策，设计出更完善的建筑模型；（5）BIM技术的4D虚拟模型能够提前发现在施工过程中可能出现的各种问题，并逐次修改，制订科学的应对策略。
3 BIM技术应用在建筑结构设计中所存在的问题
BIM技术指的是以BIM核心软件为中心平台，衔接各类其他的专业软件组成一个广义的BIM，而结构分析设计人员是BIM技术中的一个重要组成部分。结构工程师在建筑工程设计中主要用于解决一些具体的问题，通过对同一问题进行分析并从不同的侧面提供相应的解决方案，从而保障建筑工程空间效果和设备管线空间尺寸要求之间的和谐统一，避免结构件与其他专业元素之间发生冲突。结构工程师在相应的设计时往往需要结合相应的实际情况采用一些异型件，如折梁、变截面梁、缺口梁、异形柱、SRC组合构件等。但是在现有的BIM技术建模工具中一般并不包含有异形构件的模块，而在结构设计中如采用常规构件来替代异形构件将无法发挥出BIM技术的优点，常规构件将使得一些隐蔽的问题无法及时的获得发现，而对于一些并未有冲突的地方BIM技术将会发出误报，影响BIM技术在结构设计中的应用。为使得BIM技术在结构设计中获得良好的应用效果，结构工程师需要创造自己的异型构建族，从而对结构工程师的使用带来一定的不便。BIM技术是一种三维立体建模技术，通过应用BIM技术能够有效地解决CAD二维平面设计过程中所存在的一些弊端。为做好BIM技术在建设结构设计中的应用需要结合BIM技术在建筑结构中所存在的问题进行分析并采取一定的措施对其加以优化，保障BIM技术在建筑结构设计中取得良好的应用效果。
4 BIM技术在结构设计中的研究应用
4.1 预制构建参数化设计
BIM设计中参数化设计不仅可以提高设计效率，降低建模工作量，同时还有着非常强的适应性，具备灵活可变性特点。预制构件钢筋设计中，参数化属于整个BIM设计的核心和关键，针对预制构件的参数化设计，需要结合构件类型做好分类，如墙板类构件、阳台类构件、楼梯及楼板类构件等。在墙板类构件方面，有纯剪力墙预制墙板等，在阳台类构件方面，有板式阳台和梁式阳台等，在楼梯及楼板类构件方面，有非常强的模数化和标准化特点，需要结合构件特点，赋予其特定的参数，在构件发生变化后，利用数字驱动模型进行改变，同时改变数据信息。
4.2 BIM对设计过程的优化
BIM技术的应用能够给结构设计带来设计、施工、运营以及整个生命周期中的效益，同时也能够给业主带来一定的经济利益。因为设计阶段对于整个建筑项目的结构设计来说，具有十分重要的作用，如果做好基本的设计工作，能够为后续的工作，尤其是施工阶段提供良好的基础，在设计阶段也具有较高的成本，所以相关人员必须要提起对这一环节的重视，并且严格按照相关要求和规定展开设计工作。BIM技术应用大跨空间结构过程中的各个阶段，形成了工程项目的全生命周期管理系统，在设计阶段，要根据实际情况，构建一个BIM模型，在后期的施工和调试乃至运营阶段，都要利用BIM模型来不断丰富相关的数据信息，并且实现信息资源的共享。BIM技术在结构设计中的研究应用能够在一定程度上加快工程项目的进程，有效地控制工程造价，保证建筑工程施工的顺利进行。
4.3 BIM技术在结构施工图设计中的应用
BIM技术的应用是建立在BIM模型的基础上的，利用BIM完成对于建筑项目的建模：建立新项目-轴网建立-楼层标高设定-结构柱-混凝土梁-混凝土楼板-基础。以某三层别墅的BIM建模为例，别墅整体采用混凝土框架结构，基础采用柱下独立基础，借助于BIM技术可以方便地完成结构主体的建模与结构分析以及各专业之间的协调。此别墅的BIM建模采用平法表示，通过共享参数标注族和自己制作的标签族，实现结构的全过程平法表示。在对此别墅进行建模的过程中首先按照建模步骤完成别墅所需基础、梁、板、柱等构件，并借助参数共享与标签族绘制平法施工图的方式完成相关制作，结构设计师需要结合自身习惯完成相关构件的构建，在制作构件时需要结合平法施工图规范图集制作合适的文件，完成模型的建立。
5 结束语
BIM属于一种描述系统，其包含着丰富的视图数据，体现出一个建筑项目的全生命周期，通过数据共享实现建筑项目各个环节的沟通、协调，应用数据预测进行模拟，再通过反馈改进设计、文件、成果完成系统的优化。在实际建筑结构设计中应用BIM，可以大大提高设计效率及效果，从而保证建筑项目的安全性、经济性及适用性。
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