楊輝

摘要：采用BIM技術(shù)進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計，可以大幅提高建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的可靠性與科學(xué)性，保證施工質(zhì)量與施工效率，在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計采用BIM技術(shù)具有深遠(yuǎn)的現(xiàn)實意義。針對建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中BIM技術(shù)的應(yīng)用實踐進(jìn)行分析與探討。從建筑結(jié)構(gòu)、施工現(xiàn)場及結(jié)構(gòu)協(xié)同處理等方面分析BIM技術(shù)的應(yīng)用問題，針對使用成本高，標(biāo)準(zhǔn)體系差等問題，從結(jié)構(gòu)設(shè)計和項目樣板方面提出解決方案。

關(guān)鍵詞：建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計；BIM技術(shù)；應(yīng)用

中圖分類號：TU55 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：2095-3178（2018）20-0166-01

1 BIM技術(shù)概述

BIM技術(shù)就是建筑信息模型技術(shù)，在相應(yīng)建筑工程當(dāng)中，對數(shù)字化3D功能進(jìn)行應(yīng)用，對關(guān)于建筑的不同信息進(jìn)行進(jìn)一步整合，從而建立起一個較為完整的數(shù)據(jù)模型。對于BIM技術(shù)而言，其最早是在美國使用的，主要針對建筑工程中維護(hù)、運營、施工和設(shè)計等多個環(huán)節(jié)進(jìn)行處理。同時使用3D可視化功能，將建筑通過虛擬的方式展示在人們面前，提升了人們對建筑設(shè)計、施工、管理等方面的工作效率得到提。BIM技術(shù)在建筑工程中應(yīng)用是一項重大變革，拖動了建筑工程建設(shè)向著智能化方向發(fā)展。

2 建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計BIM技術(shù)主要優(yōu)勢

2.1 參數(shù)化、協(xié)同設(shè)計

對模型而言，其參數(shù)化主要表現(xiàn)為兩個方面：（1）構(gòu)件定義實現(xiàn)參數(shù)化；（2）圖元間保持的約束關(guān)系實現(xiàn)參數(shù)化。通過對這種關(guān)系的合理應(yīng)用，能在保證可編輯性的同時提高建模工作效率。過去的二維圖元組成要素，沒有實際的物理意義，一處修改后不能達(dá)到處處更新的目的，而BIM給出的所有視圖都將數(shù)據(jù)庫模型作為基礎(chǔ)，所以它能在一處修改以后達(dá)到處處更新的目的，從而大幅減少或直接避免人為失誤。

2.2 三維可視化

將三維實體模型作為設(shè)計的基礎(chǔ)，對不同構(gòu)件間保持的空間關(guān)系進(jìn)行形象表達(dá)，為工程建設(shè)參與各方的技術(shù)交流創(chuàng)造便利。對規(guī)模較大的復(fù)雜結(jié)構(gòu)而言，單純依靠平面圖和立面圖一般難以找出自身專業(yè)和在與其它專業(yè)進(jìn)行協(xié)作配合時潛在的問題。但通過對這項技術(shù)的應(yīng)用，能對設(shè)備與結(jié)構(gòu)兩大模型開展動態(tài)演示，檢查確認(rèn)所有構(gòu)件之間的空間關(guān)系能否達(dá)到要求，同時完成碰撞檢查，最終確定最佳方案。

2.3實體配筋

通過對BIM技術(shù)的實體配筋應(yīng)用，能對部分復(fù)雜節(jié)點的鋼筋布置實施模擬，通過模擬能提前找出并解決問題。此外，結(jié)合施工方面的要求，根據(jù)實體模型，還能為其它的工程量計算等工作提供參考，確保鋼筋下料一次性準(zhǔn)確完成。

3 BIM技術(shù)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的應(yīng)用分析

3.1對建筑結(jié)構(gòu)功能進(jìn)行分析

設(shè)計師在設(shè)計建筑結(jié)構(gòu)時，如果設(shè)計過程只是單純的設(shè)計建筑每一環(huán)節(jié)，然后調(diào)換各個部分，將其綜合在一起來處理，那么其所得出的整體結(jié)構(gòu)設(shè)計是遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到要求的。而是從整體角度上參照相關(guān)規(guī)范要求，從而嚴(yán)格的進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計，使建筑功能進(jìn)一步完善。在以往的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計時，需要投入大量的財力、物力和人力對建筑結(jié)構(gòu)性能進(jìn)行分析，而且因為人工分析會存在較大的誤差，所以不能保證信息數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，不但不能對施工提供有效的指導(dǎo)，同時也對企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益產(chǎn)生了一定程度的影響。應(yīng)用BIM技術(shù)，只需將相關(guān)信息數(shù)據(jù)導(dǎo)入到BIM模型中，便可以更好的分析建筑結(jié)構(gòu)功用，提高了這項工作的效率和質(zhì)量。

3.2 鋼結(jié)構(gòu)建模

在現(xiàn)階段，鋼結(jié)構(gòu)已成為大跨度建筑的主要結(jié)構(gòu)形式，在建設(shè)中，通常會面臨結(jié)構(gòu)連接和加固處理的困難。鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計的連接方式通常有梁柱連接、梁梁鉸接和梁梁剛性連接等連接形式，在設(shè)計中需要構(gòu)件各種參數(shù)，來反映各種構(gòu)件之間的相互連接關(guān)系。應(yīng)用BIM技術(shù)，將構(gòu)件之間的關(guān)系通過參數(shù)化，三維可視化提取信息，進(jìn)行合理化設(shè)計。例如，可通過參數(shù)共享來有效地控制螺栓的數(shù)量和合理的間距，設(shè)計師通過調(diào)整參數(shù)以形成更加合理的連接體系；在構(gòu)件加固件和連接設(shè)計中，設(shè)計師只需勾畫大概的形式，交給建模技術(shù)人員，然后通過參數(shù)設(shè)置反映在參數(shù)化的模型中，再作合理的調(diào)整，以此確定加固件的準(zhǔn)確位置。由此可見，應(yīng)用BIM技術(shù)對提高鋼結(jié)構(gòu)的質(zhì)量和施工效率有著重要作用。

3.3 參數(shù)分析

在進(jìn)行建筑設(shè)計時，很多項目工程都是結(jié)合傳統(tǒng)的方式來進(jìn)行整理、設(shè)計以及分析，這就導(dǎo)致數(shù)據(jù)分析需要耗費較長的時間，并且容易出錯。在數(shù)據(jù)分析前期耗費的時間會直接導(dǎo)致工程設(shè)計和施工無法按照工期來進(jìn)行，損耗不必要的人力資金和成本。通過BIM技術(shù)就能將和建筑設(shè)計相關(guān)的數(shù)據(jù)信息整合成數(shù)據(jù)庫，利用自動化算量方法輸入具體的數(shù)據(jù)，BIM就能夠自動對數(shù)據(jù)進(jìn)行整合，并且順利完成扣減，將工程人員從復(fù)雜的數(shù)據(jù)運算中解決出來，進(jìn)一步提升工作效率以及運算工作的精確性。在調(diào)整建設(shè)設(shè)計方案時，只要調(diào)整數(shù)據(jù)庫中相關(guān)信息，就能讓構(gòu)建模型出現(xiàn)變化，這就能夠提升工程設(shè)計效率，保證建筑設(shè)計數(shù)據(jù)不斷更新，達(dá)到數(shù)字化要求。

3.4 結(jié)構(gòu)構(gòu)件設(shè)計

在整個建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中，構(gòu)件設(shè)計是一個非常重要的關(guān)節(jié)。BIM技術(shù)主要就是將建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的各個環(huán)節(jié)及信息進(jìn)行收集，再將收集起來的信息轉(zhuǎn)變成數(shù)字化形式，變成數(shù)字化的建筑構(gòu)件來進(jìn)行建筑施工的戰(zhàn)士。并且將工程的信息庫轉(zhuǎn)變成計算機(jī)的模式，在整體的計算機(jī)數(shù)據(jù)庫中可了解與掌握建筑施工整個過程以及其他任何信息，還可通過軟件查看空間結(jié)構(gòu)的狀態(tài)情況。

根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)的主要設(shè)計形式與要求，合理設(shè)計出各種結(jié)構(gòu)的構(gòu)件，如基礎(chǔ)、梁、墻以及樓梯等，只有設(shè)計出合理合理的構(gòu)件方案，才可以保證建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的合理性與可靠性。

因素是這些構(gòu)件才組合成一個整體的建筑結(jié)構(gòu)，每個構(gòu)件在整個建筑結(jié)構(gòu)中占據(jù)著重要位置，可以是構(gòu)件設(shè)計是否合理直接關(guān)系著整個建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的合理性?，F(xiàn)階段通常采用現(xiàn)澆構(gòu)件的結(jié)構(gòu)形式，這種方法在具體應(yīng)用中有很多優(yōu)勢，比如施工中操作簡單，方便快捷，形式靈活，而且對操作人員的技術(shù)能力要求也不高。BIM技術(shù)的應(yīng)用降低了設(shè)計人員的工作難度，還提高設(shè)計方案的準(zhǔn)確性，從而為建筑施工的管理打下良好的基礎(chǔ)。

3.5 設(shè)計協(xié)調(diào)應(yīng)用

BIM技術(shù)的應(yīng)用，可以促使建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計工作更加協(xié)調(diào)，在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中，該項工作不單由設(shè)計人員負(fù)責(zé)，還需要其他有關(guān)人員參與到其中，這種情況下，促使建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計工作變得十分混亂。

4 結(jié)束語

綜上所述，BIM技術(shù)越趨成熟，有很大的發(fā)展前景，現(xiàn)階段隨著我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和科學(xué)技術(shù)水平的提高，建筑工程也處在一個快速發(fā)展的階段，而BIM技術(shù)在建筑工程中的應(yīng)用是十分重要的。BIM技術(shù)在建筑的應(yīng)用主要是在可視化仿真方面和工程的質(zhì)量安全管理方面體現(xiàn)突出。BIM技術(shù)應(yīng)用于結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中，會出現(xiàn)因人為因素導(dǎo)致設(shè)計不合理等問題，因此，必須要求工作人員具備一定的專業(yè)技能和綜合協(xié)調(diào)能力，才能更好的掌握BIM技術(shù)的工作原理和應(yīng)用，從而提高工作效率。對于建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計專業(yè)主要是參與了多專業(yè)的協(xié)同設(shè)計，目前對結(jié)構(gòu)本專業(yè)還沒有顛覆性的價值。

參考文獻(xiàn)

[1]李軾，王科亮，劉媛.探析建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中BIM技術(shù)的應(yīng)用[J].江西建材，2015，14（3）：34.

[2]劉海云，閆衛(wèi)金.探析建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中BIM技術(shù)的應(yīng)用[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品，2014，14（17）：34.

[3]劉靖，朱平.探析建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中BIM技術(shù)的應(yīng)用[J].價值工程，2017，36（7）：162～163.

[4]陳慶豐，徐云博，劉繼鵬，等.探析建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中BIM技術(shù)的應(yīng)用[J].四川水泥，2015（11）：51.