廖平平
中南建筑设计院股份有限公司，湖北 武汉 430071
摘要：随着人们生活的日益丰富，对建筑结构的要求也逐渐提高，导致图纸复杂，施工难度提高。随着以往施工方案的迅速淘汰，如何做好建模、优化图纸、区分层次、后续工作成为整个建筑行业面临的难题，BIM技术的及时出现解决了这个问题。利用工程信息建立的三维工程模型是继CAD之后建筑行业又一里程碑式的创新。根据近年来建筑结构设计中BIM技术的发展，对相关问题进行了探讨。
关键词:BIM技术；建筑结构设计；应用
1建筑结构设计中BIM技术的相关内容
1.1 BIM技术的内涵
BIM技术是指建筑信息管理的应用，即利用现代科技手段建立完整的可视化模型，对应特定的设定值，具体展示建筑结构的设计形式，并充分应用到建筑结构设计中，帮助设计人员更全面、完整地整合建筑的相关信息，从而提高施工效率，有效降低设计难度。BIM技术不同于传统的建筑结构设计技术，它从平面设计的形式转变为三维设计的形式，使人们能够从整体的角度清晰地考虑建筑设计的结构框架。将BIM技术应用于建筑设计，可以有效减少设计时间，保证建筑工程施工的质量和安全。
1.2 BIM技术常见问题
BIM技术在建筑结构设计中经常面临以下问题。一、BIM是否有标准化的技术体系。显然，在现代建筑企业中，BIM技术的应用没有具体的参考标准，因此BIM技术在建筑设计中的使用往往是不规范的。其次，相关部门对使用BIM技术的现代建筑企业的法律监管不具体，部分企业存在钻法律漏洞的情况。从技术角度来看，BIM技术可以建立虚拟工程模型，但由于BIM技术建立的模型并不决定其产权，因此歧视程度并不明显。第三，现代建筑企业修改BIM技术的权利不明确，因此BIM技术的许多内容缺乏有效的监管。第四，国内BIM技术软件还处于研究的初级阶段，大部分BIM技术软件都是国外制造的。第五，参与研究的设计人员没有较高的BIM专业技术水平，没有很好地控制数据信息，未能有效共享数据信息。总之，现代建筑企业仍然需要不断努力研究BIM技术，加强资金投入，探索更有效地利用BIM技术。同时，现代建筑企业应购买先进设备，升级原有配置，并帮助相关人员提供良好的应用环境。
2 BIM技术优势研究
2.1建筑工程BIM技术生成的模型具有良好的可视化特征
工程设计人员可以利用BIM技术进行建筑工程的实体建模操作，实现项目工程三维实体模型的生成，借助三维图像模式反映建筑实体工程的相关参数信息，克服了过去借助2D建筑施工图想象三维实体工程的技术局限，促进了建筑项目工程各相关部门或专业人员在三维图形实体模型中的有效沟通、交流和项目相关决策。
2.2建筑工程BIM技术生成的模型具有信息集成的特点
工程设计人员可以利用BIM相关技术生成整个建设项目各阶段的参数信息文档。相关文档收集与建筑工程模型相关的参数信息，如尺寸的几何信息、材料的物理属性信息、工程结构的空间参数信息、建筑原材料和构件的参数信息、建筑原材料的数量及相关属性信息等。这些都被归纳成一个复杂的建筑工程整体模型。数据库生成复杂的建筑工程模型，相关数据库实现建筑工程规划设计过程的集成和参数信息的标准化。
2.3建筑工程BIM技术生成的模型具有工程实际模拟的特点
借助BIM技术，工程设计人员可以在各种外部环境条件下进行模拟操作，如放大、缩小、旋转等。
以便进行多维观测，或者可以完成对工程结构荷载、阳光照射、节能减排活动、传热和施工过程的模拟，从而完成对建筑工程各种制约因素的工程模拟和相关设计
3 BIM技术在建筑结构设计中的实际应用
3.1基于BIM技术的高层建筑结构设计流程
为了进一步提高高层建筑的结构设计质量，BIM技术的应用势在必行。根据BIM技术的特点，BIM技术下的高层建筑结构设计流程如下:(1)结构设计方案阶段，结构设计专业根据给出的方案模型，结合高层建筑工程的结构设计条件进行结构设计建模。方案模型建模后，计算结构模型。计算完成后，根据计算结果和结构设计方案进行调整和优化，优化完成后对结构模型进行验证。经过验证，对方案模型进行了全面总结。不同专业的细节根据汇总模型进行调整和协调。协调后修改他们的专业方案，为初步设计阶段打下基础。(2)结构初步设计阶段，结构专业与其他专业需要交换方案模型，根据其他专业的方案模型和高层建筑工程地质勘察成果及荷载情况进行结构初步设计建模；建模时需要不断与其他专业交流信息，根据其他专业的设计模型调整结构构件的尺寸、位置和预留面积；初步设计建模完成后，需要进行计算；在获得计算结果后，对结构进行了初步调整和修改，并对结构模型进行了验证。验证后，对初步结构设计模型进行总结，并根据总结出的模型对不同专业进行优化调整。协调完成后，各专业调整自己的方案模型，然后进入施工图设计阶段。(3)施工图设计阶段在此阶段，结构设计专业与其他专业的重要工作是交换初步设计模型，根据其他专业的初步设计模型和高层建筑工程的地质条件和荷载设计施工图。在建模方面，结构设计专业需要随时与其他专业保持密切联系，交流设计模型进行协同设计。施工图设计完成后，利用BIM技术生成结构施工图设计模型。
3.2 BIM技术在高层建筑结构设计中的具体应用
(1)BIM技术在高层建筑结构设计中的参数化设计
在传统的建筑结构设计过程中，由于设计软件的缺陷，施工图设计的工作内容复杂，需要设计人员花费大量的时间和精力绘制施工图。BIM技术中的参数化设计功能得到了完善。基于BIM技术的模型涵盖了不同参数下的三维实体模型及相关数据，各结构单元的情况非常全面。BIM技术中的“系列”总结了2D设计中最常用和重复的结构组件。“族”中的参数信息涵盖了结构构件的所有特性和构件之间的相互关系，可以实现计算机中构件模型与真实构件的对应，结构设计中的相关数据信息以参数格式存储在BIM数据库中。参数化设计中的修改功能可以使BIM数据库在调整数据和文本的过程中发生变化，并实时反映在BIM模型中，相关的施工参数也会随之变化。基于BIM技术的参数化设计可以实现联动修改，弥补了传统二维结构设计中需要手动改变其他构造的缺陷，显著降低了结构设计的工作量，提高了设计工作的质量。
(2)BIM技术在高层建筑结构设计中的协同设计
高层建筑结构中BIM技术的协同设计是基于结构模型的。整体BIM结构模型设计涵盖结构模型数据，主要用于展示结构中不同构造的尺寸、要求、条件和参数。这些信息数据是结构设计的基础，直接决定了BIM技术下的结构协同设计。在基于BIM技术的高层建筑结构设计中，统一内外资源，转换外部模型数据格式，实现协同设计，大大减少了设计过程中可能出现的重复性工作。BIM技术在建筑结构设计过程中的应用要注意以下几点:首先，建模软件Revit中的三维模型需要与结构设计的二维平面图关联，这样当模型发生变化时，相应的图纸会自动调整；二是结构专业的3D模型要与其他专业配合，保证高效的信息沟通；三是结构设计专业BIM模型需要与结构分析计算模型一致，保证计算结果的准确性；第四，使用BIM技术进行结构设计的设计师需要不断更新BIM数据，以便实时获取最新的结构模型，掌握其他设计专业的BIM结构模型；第五，在应用模型的过程中，要充分注意模型的空间位置，避免在建模过程中由于位置不一致而导致建模错误。
结语
综上所述，建筑设计院进行的建筑结构设计涉及施工工序多，施工任务量大，应用的施工工艺和技术要点复杂。建筑中的地梁、钢筋锚固、伸缩缝等许多施工工序在设计过程中容易出现问题。因此，相关设计人员应重点关注上述工序中应用的实质性施工技术，并探讨相应的对策，以应对这些施工工序中常见的技术问题，确保建筑结构设计方案的科学合理
参考文献
[1]]朱明坤.BIM技术在建筑设计中的应用探讨[J].居舍,2019(34):93.
[2]蔚统原.BIM技术在建筑结构设计中的应用探讨[J].工程建设与设计,2019(10):15-16.