江幸莲
广东筠诚建筑科技有限公司 广东新兴 527400
摘要：随着社会的发展，建筑的功能、形式、结构都变得越来越复杂和多样，以传统结构设计方式效率低下，建设工程项目各环节、专业的沟通滞后且容易出现偏差。随着BIM技术的出现，建筑结构的设计理念和方法也发生了变化。使用BIM技术的新模式的优点和特点正好克服了传统结构设计模式的不足，并且很好地适应了国内外建筑业的转变和可持续发展的要求，具有极大的推广应用价值。在使用BIM技术的建筑领域中，其运营模式是智能化、具体化、集成化的。对于建筑设计工作，要合理控制建筑结构设计的各个要素，科学合理地设计建筑结构，以便于现场施工。因此BIM技术的应用及推广亟需建筑行业及相关从业人员的不断研究和探索，以及政府及科研机构的大力支持。
关键词： BIM技术，建筑结构，设计应用，建筑科技
0.引言
我国经济飞速发展，与国外交流密切，具有全球化性质的项目设计及投资日益增多，建筑行业的大环境给中国建筑业提供了良好的机遇和挑战，BIM技术（Building Information Modeling）为建筑结构设计行业带来了新的、重要的、积极的机遇。
传统的二维平面建筑结构设计模式已经不能满足工程建设的需要，通过BIM技术的不断推广和应用，采用BIM技术的新设计理念，将三维设计模型引入项目的施工阶段，使项目更具细节性、可视性、综合高效性。
BIM技术的应用在改善建筑项目之间的通信和信息共享方面发挥了重要作用，使国内外建筑行业之间的交流合作更为便捷顺畅，信息传递亦更加准确、高效。BIM技术在我国的发展和应用还处于起步阶段，并在我国建筑业的多个方面体现出了自身的价值，例如建筑结构设计，建筑运营和成本预算。本文主要讨论BIM技术在建筑结构设计中的应用。
1.BIM的技术特点
1.1集成信息化的特点
BIM技术为项目构建一个庞大的中央数据库，该数据库包含整个建设项目每个环节的所有数据信息，即BIM技术统一了整个项目的数据信息。BIM技术相对于传统设计模式技术的优势体现在信息处理能力。为了支持建设，BIM集成现代科学技术处理设计中的建筑结构的所有工程信息，并快速构建数据和信息的通信，相关数据库的计算机软件加快传输和处理建筑工程信息。建筑结构本身就是一个大型的系统，包含多个结构单元、多专业内容，各种信息与建筑设计过程密切相关。这集成数据库的构建非常方便并可以节省建筑结构的设计周期。在实践中，通过信息定向搜索，精确搜索和目标搜索，保障了信息的准确性，从而促进了建筑结构的有效发展设计[1]。
一般而言，将BIM技术应用于建筑结构设计对于建筑行业具有很大的优势。BIM技术信息集成的特征表现在对建设项目设计过程中生成的各种数据进行分类的能力，综合管理的项目数据信息分为不同的类别，其中包括项目的基本信息和附属信息[2]。在建筑物结构的设计过程中，设计人员可以使用BIM技术构建3D模型以显示建筑物的真实情况。3D建模可以直接建立建筑项目的几何信息模型，也可根据需要提取2D图纸，方便实用，保证建筑结构设计的合理性。
1.2工作过程信息的可传递性
基于BIM技术的设计工具在建筑物结构设计中起着重要作用。相关BIM技术软件可进行有效的模型设置、仿真分析、合理计算，快速生成设计。信息的交互和存储发挥重要作用，BIM技术不仅可以有效地整合这样的建筑结构信息，还要结合不同的建筑短时间内同一项目的模块，以及中央服务器功能可以完全整合内部设计，融合包括建筑结构设计、机电设计、消防设计等多专业，就像要合并的巨大数据库，多单元模块的有机结合使设计人员通过网络连接直接访问相关信息，从而有效地支持设计工作。该过程的实现遵循以下步骤：
（1）使用以下命令创建一个局域网（LAN）上的中央服务器作为处理器的中央文件数据库；
（2）设计人员使用自己的BIM核心建模软件工具，通过连接到中央数据库构建建筑信息模型。
每个不同的专业模块可以与其他专业的建筑结构设计师使用中央文件在设计中有效共享信息[3]。例如，Revit软件可以导出通用数据文件，包括DWG，DXF，SAT，DWF，FBX和IFC等多种数据格式。
1.3相互协调合作性
为了完全保证施工项目的建设质量，BIM技术在处理和分析项目建设实施过程中的信息，以及BIM模型信息通过软件及时准确地传输提供给建筑结构工程师，包括不同的BIM专业模型信息。中间数据处理计算机软件可用于处理辅助数据，以确保信息传递过程的准确性和有效性。
此外，在协调建筑结构设计的过程中，必须注意科学和有效管理BIM模型数据库，这样所有的建筑结构设计师都可以快速识别，并高效地接收信息。信息之间的有效传递，可以使建筑结构工程师的沟通得到有效改善，通过协调来提高结构结构和给排水工程、装饰装修工程等施工之间的效率。以Autodesk软件的产品为例：在钢结构设计领域，该公司的Advance Steel软件使用Revit双向链接来在钢结构节点上进行协作，从而增加设计效率。在结构建筑设计领域，Revit可以根据以下情况使用工作集：项目复杂性、数量规则、工人人数、项目职能部门，就设计进行协作，从而提高设计效率。
2.BIM在建筑结构设计中的应用
2.1在建筑结构和现场分析中BIM技术的应用
BIM技术可以综合评估建筑项目施工现场的周围环境、土壤类别、地质条件和其他密切相关因素，以3D模型的形式进行显示，通过与其他技术相结合对其整体效果进行仿真，以检查建筑设计是否存在潜在的安全隐患，最大程度地确保了施工现场的安全性和可靠性[4]。
此外，BIM技术可以科学地分析建筑结构的性能，建筑工程数据能够在模型中体现，对结构进行全面模拟，同时可以分析不同深度、不同施工进度的模拟状态以获得建筑结构的特定情况，同时，可以实时更新建筑数据，这样，施工现场可以更快地发现建筑结构设计过程中的问题，实现碰撞检查，并及时进行处理和优化，更好地保证了建设项目的质量与进度。
2.2预制构件安装中BIM技术的应用
在预制构件的建造过程中，要求预制构件厂在深化设计完成后对构件进行生产、预制。应用BIM技术可以将建筑物信息反馈到中央数据管理平台，施工现场同步接收相关信息，大大提高了施工效率，而且方便建筑结构设计的各个专业的沟通交流，有利于提升预制构件的拼装质量，从而保证建设工程质量。
2.3钢结构建模中BIM技术的应用
BIM提高了建筑工程的施工效率，缩短项目建设周期，业主亦获得许多好处。通过减少重复工作，客户将认识到BIM的最大价值，例如将信息重新输入模型或在现场进行更改。
钢结构是目前使用广泛的建筑结构之一，BIM技术对钢结构进行建模的过程，建筑师、结构工程师均可轻松访问信息参数，例如连接和拼装，尤其是钢结构中常用的螺栓连接。在同一施工处，钢有多种连接方式。确定钢结构大样时，必须考虑梁高与楼面标高，确保各种连接件与预埋件均符合相关设计要求。使用BIM技术，设计人员可以通过调整相关参数来实现连接，大大提高了效率。如芬兰的Tekla钢结构详图软件，通过创建钢结构的3D模型，并自动生成结构钢详图和各种报告，实现钢结构设计、深化设计、施工等多环节的可视化；同时软件可以同步钢结构的输出组件，零件和配件（螺栓，材料，组件的表面积）报告。对后续的钢结构审核设计、预埋件或连接件的采购与加工提供数据支持。
3.结语
总体而言，BIM技术在我国建筑行业的应用已经日益发展起来，但目前该项技术的应用方式和价值还在不断探索和积累中，要想更好地在建筑结构设计中创造更大的价值，需要整个建筑行业不断优化和拓展，以进一步在建筑结构设计中积极改进，促进建筑科技的健康发展。
参考文献
[1].梁逍. BIM在中国建筑设计中的应用探讨[D].太原理工大学,2015.
[2].管涛.BIM技术在建筑结构设计中的应用[J].散装水泥,2020(06):87-88.
[3].王冠亚.BIM技术在建筑结构设计中的应用探究[J].中国建筑金属结构,2020(10):64-65.
[4].李晓音.BIM技术在建筑工程结构设计中的应用研究[J].科技创新与应用,2020(26):91-92.