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建筑结构设计中BIM技术的应用研究陈顺丰

发表时间：2020/10/10 来源：《基层建设》2020年第17期作者：陈顺丰

[导读] 摘要：随着我国社会经济的不断发展，建筑工程的数量和规模在不断的增加，在建筑工程中，建筑结构设计是至关重要的环节，它直接决定着建筑工程的质量和安全。

        广东长利建设有限公司 510630
        摘要：随着我国社会经济的不断发展，建筑工程的数量和规模在不断的增加，在建筑工程中，建筑结构设计是至关重要的环节，它直接决定着建筑工程的质量和安全。因此建筑结构设计在建筑企业中得到了越来越多的重视，在建筑结构设计时，由于结构设计复杂多变，工作人员要结合现代结构设计理念，满足建筑工程的质量和安全需求。BIM技术具有集成化，可视化，共享和设计协同性等一系列的优势，将其应用在建筑结构设计中能够有效的发挥其优势，帮助建筑结构设计水平获得进一步提高，为建筑工程提供可靠的质量和安全保障。本文将针对建筑结构设计中的BIM技术应用展开相关的讨论分析
        关键词：建筑；结构设计；BIM技术；应用研究；
        自BIM技术出现以来，到目前为止，我的BIM技术已经逐渐发展成熟，对于目前的建筑行业来说，BIM技术的出现使建筑行业得到了飞快的发展，BIM技术能够为建筑行业带来明显的便利，提高建筑结构设计的可靠性和安全性。现如今，建筑工程规模和数量在不断的提高传统的结构设计性无法满足人们的需求，因此将 BIM技术应用到建筑结构设计中，能够更好地满足人们的需求和提高建筑工程的质量和安全性。
        一．BIM技术特点
        1.集成化
        BIM技术就是信息模型技术主要是由三维模型构建出信息数据库集成设计顾城信息，在三维模型中各类设计相互交错，将建筑结构设计中的各类信息进行科学合理的组合，设计师能够利用BIM技术获取到完整的建筑结构信息，更加准确合理地完成建筑结构设计【1】。建筑工程中的结构设计数据量巨大，传统的结构设计通常是依靠CAD平面进行施工图的设计工作，这样直接导致图纸工作量巨大，并且设计师仅仅依靠平面图纸，无法准确掌握整体的建筑结构，无法做到科学合理的设计，导致工作效率极低，而BIM技术的信息集成化特点，直接将所有的建筑数据进行集成关联，通过利用动态数据预测模拟的方式，将全部的建筑信息进行展示，帮助设计师顺利完成结构设计工作。
        2.可视化
        BIM技术是通过模拟真实数据下的建筑，利用实体模型功能对建筑进行合理的布局，并对建筑内部的功能和结构细节进行全面的展示。在传统的建筑结构设计过程中，设计师通常是利用建筑平面图来验证设计效果，不仅需要完成结构图，还需要进行尺寸做法等一系列详细的标注，以此来确保施工的顺利进行，但是BIM技术可以将二维图纸进行三维的呈现，通过可视化的技术将建筑结构的实际效果进行展示，并对建筑结构中的细节进行标注和演示，帮助施工人员更好地理解设计【2】。
        3.参数化
        在建筑结构设计中，通过利用BIM技术能够对建筑结构的参数值进行相应的关联并完成建筑结构的建模，在后续的过程中可以利用真实的参数对模型进行适当的调整，以此来提高设计的效率。当建模完成后，需要进行新加结构或改造结构时，可以进行重新的编辑，模型会根据参数进行自动的转化，同时还能对结构参数进行验证，查看结构的设计是否合理，同时能够在没有具体方案的情况下，给出多种设计方案推荐【3】。
        4.共享性
        BIM技术的另外一大优势就是信息的直接获取和共享，不管是平面设计数据信息，还是利用BIM技术所制作的三维模型或动画等大量的数据信息都可以进行共享，向不同的使用者进行展示，同时配合最先进的互联网技术和大数据技术，BIM技术中的资源共享作用能够发挥到最大。
        5.协同性
        由于建筑结构设计与工作极为繁琐，需要各专业进行协同才能确保设计工作的顺利进行，保障建筑工程的质量和安全性建筑结构设计不仅要完成本专业的设计，还需要配合其他专业共同进行。BIM技术能够对各专业的设置生成相关的参数并进行建模，对可能出现的问题进行预测分析，比如复杂的管线设计，可以利用BIM技术的检查功能来提高设计效率，避免不必要的涉及问题，减少后续施工过程中的更改【4】。

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同时BIM技术能够为参与施工的各方搭建沟通平台，确保各方能够对设计工作进行及时的沟通反馈。
        二．BIM在建筑结构设计中的应用
        1.建模分析
        在建筑结构设计过程中，最为主要的就是建模设计需要根据现有的基本信息统一个结构的参数，从而建立起虚拟的模型。空间三维模型能够准确的呈现建筑结构，各项参数与其他3D建模不同，BIM技术的建模是根据模型的自动协调更改相应信息，设计师可以将建筑结构模型进行细致划分并对实体进行几何维度，材料，力学属性等进行定理，比如墙体可以进行外墙装饰面，隔热材料，内墙等，建立模型后再通过逻辑结构对模型体系进行相应的关联，最终实现建筑模型的构成【5】。当模型建立完成后，BIM技术可以进行三维可视化的分析，对空间、结构、效果图和环境影响等进行分析，从而及时发现建筑结构设计中所存在的问题，在最短的时间内完成调整和处理。
        2.自动出图
        BIM技术能够自动生成和更新施工图纸，相对于传统的平面图纸相比，BIM技术所生成的图纸具有更加立体的感觉，以可视化的方式呈现在施工人员面前，帮助施工人员更好地理解图纸中的结构和设计师的建筑理念。
        3.施工设计
        在建筑结构设计中，不仅对建筑进行设计，还需要对施工阶段进行设计BIM模型的虚拟建筑，能够将现场施工的过程进行可视化的呈现，通过利用BIM模型和GPS等系统进行现场施工的追踪，对于施工现场的进度组织和材料进行模拟跟踪，从而加强对施工现场的管理控制，确保施工的顺利进行，能够有效的提高建筑结构的施工质量。
        三．BIM技术在建筑结构设计中应用的难点
        目前BIM技术在建筑结构设计中的应用难点，主要在于我国没有完善且系统化的BIM标准，包括数据信息的交换标准等，这直接导致BIM技术性的过程中，没有相应的标准进行参考，导致BIM技术的应用质量存在着较大的差距。其次尽管BIM技术具有显著的优势，但是跟传统的二维设计相比，二维设计人力成本及工程问题解决的成本相对较低，因此直接导致BIM技术的应用范围相对较小。最后BIM技术在用的过程中，需要依靠大量的资金支持，以此来确保硬件设备和软件的先进性，但是由于大量资金的投入，无法保证能够获取到足够的收益，导致BIM技术人才严重匮乏，同时在建筑结构设计中也存在着相对的缺陷【6】。BIM技术不仅仅是设计软件，更是一种全新的设计理念，设计师需要付出相应的学习成本，在熟悉软件功能的同时还要学习到最先进的建筑结构设计理念，因此在人才培养上缺乏时间和资金导致 BIM技术的专业人才严重不足。
        结语：综上所述，在建筑结构设计中，应用BIM技术是将传统二维设计转化为三维设计的发展趋势，BIM系数在建筑设计中占据明显的优势，尽管目前建筑信息模型理念和相关技术在国内处于发展阶段，但是随着重视程度的不断增加，BIM技术将会在我国建筑行业中带来更高的价值和广泛的应用。
        参考文献：
        [1]李广龙.建筑结构设计中BIM技术的应用实践分析[J].工程建设与设计，2020（15）：139-141.
        [2]周树洋.装配式建筑结构设计中BIM技术的应用研究[J].中外企业家，2020（20）：116.
        [3]赵志强.建筑结构设计中BIM技术的应用研究[J].工程技术研究，2020，5（12）：199-200+202.
        [4]万泉.装配式建筑结构设计中BIM技术的应用研究[J].建材与装饰，2020（08）：70-71.
        [5]高涵，关群.BIM技术在建筑结构设计中的应用[J].工程技术研究，2020，5（02）：195-196.
        [6]何君贤.BIM技术在建筑工程结构设计中的应用研究[J].住宅与房地产，2019（33）：65.