张勇
山东永福建设集团有限公司
摘要：BIM即建筑信息模型，是一种应用于工程设计建筑管理的数字化技术手段。基于BIM的设计过程中通过参数模型整合各种项目的相关信息，在项目策划、运行和维护的全生命周期过程中进行共享和传递，为设计团队以及包括建筑运营单位在内的各方建设主体提供协同工作的基础。同时，在进行建筑结构设计过程中，利用该项技术建筑工程师、设计人员与业主等所有参与者将共享数据信息，建立可视化的数字模型，通过对建筑结构的反复分析与模式，不断的调整与优化建筑设计来提高建筑结构设计的质量。本文对建筑结构设计中BIM技术的应用进行分析。
关键词：建筑结构设计；BIM技术；应用
1BIM技术的特征
1.1可传递工作
通过BIM技术，可有效关联各种工作数据。在设计及修改了某项内容之后，其不需要自己更改连接，或者是独自处理图纸，能够将修改的信息自动反馈至受到影响的构件中。此外，通过BIM技术，还能够模拟施工，此情况下，工程师不需要为了对不同的因素进行更好的分析，构建多个模型，大大节省了设计时间，提升了设计效率。
1.2相互合作
BIM技术是一种新型的在设计模式方面的系统，它有效的统筹了在设计、施工、业主等单位之间的高效沟通，并且为他们提供了很多具体实际意义的数据信息。众所周知，三维模型的设置可以让工作人员在多个层次中来根据自己所需进行工作，而BIM技术利用自带的自动检测功能让多个对象相互沟通和相互影响，这样也充分的体现了协同合作协同设计的好处，这有利于工作人员降低工程周期，并且还能提升整个设计的质量，大大提高了项目的投资报酬率。
1.3信息集成
BIM技术的信息集成，主要体现在设计信息集成与设计过程集成方面。通过相关研究结果可知，建筑信息模型时整体建筑工程唯一的信息模型，各专业设计信息均需要在此模型中进行并完成。建筑信息模型核心内容为由计算机三维模型构成的数据库的建设，此数据库主要包括建筑结构几何尺寸、空间信息、建筑施工材料、各个建筑构件的性质、连接方式等各方面信息。所以，通过该数据库，能够快速的找出所需要的信息，打破了CAD技术的限制，在建筑结构设计中具有十分重要的作用。
2建筑工程结构设计中BIM技术的应用
2.1应用于建筑空间规划
利用BIM可以有效的对建筑空间设计，在做好建筑物的地理位置之后，就可以根据建筑物的空间地形情况，特别是在复杂地形的建筑物，采用BIM技术可以有效的建筑物的坡高、斜率、坡向等情况进行分析，可以有效的为建筑物的空间设计提供有力的支持服务，并结合GIS建模分析，可以有效的对建筑物的空间参数进行模拟分析，进而能够有效的应用于建筑空间规划。对建筑物的空间规划可以采用BIM技术的可视化分析功能，这样就能将建筑物得内部立体结构呈现出现，对室内的视野进行分析、规划度等情况进行分析，并可以利用BIM技术对建筑空间进行调试、控制，并结合各个影响因素，进而能够有效的得出建筑物的空间规划模型。
2.2结构构件部分的分析
在结构设计方面，由于现有建筑结构计算模型可导入为BIM集成模型，方便建筑结构设计的参数及时反映在整体集成模型中，对建筑结构构件的及时更新起到了关键和有效的作用，为结构设计BIM化提供了一种渠道，在以后的发展中BIM集成模型可直接互导，提高效率，为模型的及时更新提供可靠的工具，为以后的建筑结构设计高效化提供更为可操作的思路和方法。
尤其是结构中构件的配筋，通过计算后的结果可以在BIM模型中统计钢筋含量和节点构造等详细图纸，只要在以后的设计、施工和成本核算等方面有一套经过审核通过的BIM模型就可以完成所有的技术环节的管理和操作，为业主和设计师沟通提供了准确的的实体模型，完全能够反映出以后工程竣工后的具体参数和效果展示，更好的为建筑业服务。对混凝土等材料的使用，可以在建模过程中掌握所有构件的材料特性、截面尺寸，在使用之前充分了解其特征，拥有各种不同的型号以及建筑材料的构成，那么通过BIM技术，我们可以针对性的根据相关的建筑结构来选用相应的建筑材料，这对于提高整个建筑质量是非常有效的。
2.3BIM技术在钢结构建模中的应用
钢建筑结构在跨度较大的建筑中逐渐发展成为首要的建筑结构设计形式，但是在建模阶段往往需要解决结构链接以及加强件布置等方面的问题，通常情况下需要利用梁柱连接、梁梁铰接与梁梁刚接等连接手段，因此在实际的建筑结构设计的过程中通常会参考梁的具体高度对各个连接件进行参数化和专项设计。BIM技术在实际的应用中通过参数共享的功能实现对螺栓具体数量以及间隔的实际距离有效的控制，因此，设计人员要想获得全新的连接件只需要按照实际的需求更换相关参数就可完成。除此之外，对于加强件、连接件的设计来说相关设计人员仅需要描绘出大致形貌即可，钢结构的施工人员在实际的施工过程中仅需参考有关的设计位置就能够实现对连接件以及加强件的精准定位，不仅能够促进质量水准的提升而且还能够使得工作效率最大化。
3建筑结构设计中BIM技术的应用流程
3.1构建整体结构模型
在建筑结构设计过程中，通过BIM技术的应用，能够构建一个完善的建筑整体结构模型，为建筑结构中梁、板、柱、楼梯及基础等构件的充分描述提供帮助，此处与墙体结构构件为例，对整体结构模型的构建流程进行详细的探讨：①定义建筑实体。②利用集合关联实体进行楼层实体和建筑实体的关联。③进行墙体实体的定义，并且利用空间结构关联实体做好楼层实体与墙体实体的关联。
3.2构建部分结构模型
此处以墙体为例，对关联关系进行定义。通常情况下，IFC模型中定义构件的多层材料、墙体主要由内墙面砖、结构层、隔热层、外墙面砖构成，应做好以下几方面工作：①要对材料属性进行定义。②利用材料层集合使用实体、材料层集合实体、材料分层实体等进行材料模型的定义。③利用材料关联实体进行墙体材料与墙体的关联。
3.3构建关联性结构模型
在进行建筑结构设计时，必须重视各个个体间的关联性，通过BIM模型的构建，可准确的、直观的反应处建筑对称性关联与非对称性关联。其中，对于非对称性关联，主要为两实体存在主从关系，依据修改主实体改变实体，不会对主实体的木质造成改变。以洞口和墙体为例，其中，洞口依存墙体实体，删除墙体也会删除洞口，但是删除洞口却不会删除墙体，仅会断开二者之间的关联关系，由此可知，利用洞口关联实体，可建立洞口实体与墙体实体关联。此外，对于对称性关联，主要指两实体存在对等关系，任何实体的改变都会影响另一实体的改变，例如柱、梁关联，梁实体与柱实体利用构件结构实现关联，在调整梁实体时，与其关联的柱实体也会随之发生相应的调整，从而修改柱的关联。
4结束语
综上所述，随着科学的发展和社会的不断进步，高科技在人们的生产和生活的诸多领域中都可以得到更为广阔的应用。在建筑行业中，将BIM技术与建筑结构工程进行有效的融合，能够充分的保证建筑结构构件加工的质量和实际施工的效果，并且有效的提高了工程的施工效率，为整个建筑行业的发展创造了更大的便利。为此，相关的研究人员应该对此技术进行不断的优化和完善，进而更好地促进我国建筑市场的发展。
参考文献
[1]建筑工程结构设计中BIM技术的应用[J].赵连平.工业建筑.2020(11)
[2]BIM技术在建筑工程结构设计中的应用研究[J].王永胜,李永才,孙立环.工程技术研究.2020(05)