谷春華

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近些年來，我國的建筑水平在不斷提升，而隨著科學技術的不斷發(fā)展，將BIM技術應用在建筑結構設計過程中具有突出的優(yōu)勢。BIM技術的充分應用能夠提高建筑結構設計的效率以及可靠性，并且能夠進一步提高建筑工程的施工進度。為了充分發(fā)揮BIM技術在建筑結構設計過程中的應用優(yōu)勢，需要了解BIM技術的發(fā)展情況，同時要研究和分析BIM技術在建筑結構設計過程中的具體應用，從而加強BIM技術的進一步應用，促進我國建筑結構設計行業(yè)的進一步發(fā)展。

1 BIM技術概念

Building Information Model，簡稱BIM，中文意思為建筑信息模型。三維數(shù)字技術是BIM的基礎。在建筑工程設計領域，利用工程數(shù)據(jù)建立三維建筑模型是BIM的核心功能。BIM不僅僅擁有3D建模功能，同時還可以對設計數(shù)據(jù)進行分析，對設計流程進行信息化管理，是一種能夠實現(xiàn)信息資源分享的信息系統(tǒng)。BIM是常規(guī)3D建模的擴展和升級，是包含了更多技術方法和工具軟件的設計平臺，其主要組成部分包括產(chǎn)品模型、過程模型以及決策模型[1]。

2 BIM技術在建筑結構設計中的意義以及主要功能

隨著電子信息技術的發(fā)展，BIM技術等相關技術的產(chǎn)生，對于建筑工程行業(yè)帶來了十分良好的影響和意義。在建筑工程的結構設計中，對于提升設計科學性和有效性有著十分重要的意義。

2.1 BIM技術在建筑工程結構設計中的重要性

眾所周知，BIM技術的出現(xiàn)，將傳統(tǒng)的建筑工程設計從二維平面延伸到了三維立體之中。并且，BIM技術的可視化能夠在很大程度上幫助全方位地進行建筑工程結構設計的觀察，提升結構設計的準確性。對于建筑工程結構設計中的一些缺陷和不足之處，也可以通過BIM技術進行設計的模擬，從而及時發(fā)現(xiàn)問題，提升建筑工程結構設計的效率和準確性。

2.2 BIM技術在建筑工程結構設計中的功能

BIM技術在當前的建筑工程的結構設計中有著諸多實際的應用功能，主要體現(xiàn)在以下方面：

（1）BIM技術有著設計數(shù)據(jù)信息化功能。和傳統(tǒng)的CAD對比，BIM技術可以實現(xiàn)短時間的信息數(shù)據(jù)的處理。在建筑施工的過程中，如何提升技術的靈活性是重點?？蛇m當對設計人員進行指導，合理采用BIM技術，使其在數(shù)據(jù)庫中找到對應的信息。此類管理方式能提升工程建筑設計的整體水平。BIM技術可以對圖紙進行修改，在信息化處理中對設計師有嚴格的要求，要求知曉各種信息數(shù)據(jù)。但是如果施工過程中存在錯誤的情況，整個設計流程都需要調整。實施BIM技術之后，及時在對應的圖紙上進行錯誤信息的修改，各項信息修改之后可以保留數(shù)據(jù)的痕跡。在后續(xù)設計中只有提供正確的方向，才能保證建筑設計的合理性和科學性。在后期設計中BIM技術實現(xiàn)數(shù)據(jù)的共享，建筑施工中工種比較多，在不同的領域需要做好交流[2]。BIM技術給工作人員更為直觀的感受，設計中可以減少對應的沖突。

（2）BIM技術有著優(yōu)化進程的功能。BIM技術應用于建筑工程的結構設計之中可以提前做好數(shù)據(jù)分析，依據(jù)模型實施審核。在審核中有固定的期限，采用BIM技術之后能減少失誤的現(xiàn)象，設計師需要解決交叉或者錯漏的情況，保證技術形式的合理應用，能提升實際質量。

2.3 BIM技術在建筑設計中應用必要性分析

隨著當前我國社會經(jīng)濟的不斷進步與發(fā)展，對于建筑工程的設計、施工等都有了更高的要求。而建筑工程的設計在很大程度上會影響后續(xù)建筑工程施工的建筑安全與施工投入。為了能夠更好地對整體建筑工程進行質量控制，就需要在設計環(huán)節(jié)利用BIM技術的支持，建立三維動態(tài)的建筑施工模擬系統(tǒng)。將設計圖紙中與模擬數(shù)據(jù)中的建筑數(shù)據(jù)進行對比和分析，并結合其誤差完成設計合理性、可行性、科學性的判斷。

3 BIM技術在建筑結構設計中的難點

3.1 參數(shù)的復雜性

將BIM技術應用到建筑結構設計中，需要BIM系統(tǒng)的正常工作。利用數(shù)字信息技術，實現(xiàn)建筑結構設計信息的集成和反饋，并根據(jù)用戶要求完成動態(tài)施工圖和結構模型。因此，在實際使用過程中，設計人員首先要考慮BIM技術的安全性，其次是整體真實性，但由于參數(shù)的復雜性，設計人員在設計中缺乏全面的考慮，尤其是建筑材料的荷載問題，這也將對結構產(chǎn)生更大的影響[3]。

3.2 物理模式和分析模型缺乏關聯(lián)性

建筑結構設計采用BIM技術建立模型，基本上是物理模型和建筑結構分析模型。因此，為了保證物理模型與分析模型之間的連接和無縫連接，建筑結構設計需要采用完全柔性的結構構造。但是，如果建筑結構設計的整個模型沒有采用規(guī)范的施工方法，模型就不符合相關規(guī)范的要求。BIM系統(tǒng)在運行中會丟失大量數(shù)據(jù)，導致建筑模型不完整，無法應用于建筑結構設計和分析。

4 建筑結構設計中BIM技術的具體應用

4.1 在工程建模中的應用

在工程建模過程中難度比較大，復雜程度也比較高，尤其是對一些鋼結構建筑工程來說，除了要從根本上落實結構的連接工作，同時還要確保構建布置的科學性以及合理性。在實際鋼建筑結構連接過程中，要重視對梁柱連接工作進行落實，同時還要檢查梁與梁之間的連接質量。在結構連接設計過程中，必須保證連接件的完善性，確保螺栓量以及安置間距之間的合理性和科學性，要與相應位置進行結合，才能夠提升工程的施工效率。利用BIM技術設計人員可以對建筑工程結構進行三維效果展示，對梁柱以及各連接件的實際情況進行掌握，保證工程建模的準確性。

4.2 在場地分析中的應用

將BIM技術應用在建筑結構設計過程中對加強場地分析工作具有十分重要的意義。場地分析工作是保證建筑結構設計合理性以及科學性的重要基礎。只有從根本上確保建筑施工場地相關指標分析結果的準確性以及可靠性，才能夠提高建筑結構前期設計工作的效率。在傳統(tǒng)的場地分析工作中很容易出現(xiàn)一些漏洞和問題，再加上在分析過程中受分析人員主觀因素的影響比較大，會導致相關數(shù)據(jù)分析結果的準確性受到一定影響。而利用BIM技術可以從根本上確保場地分析結果的精準性，同時還能保證場地分析結果的完整性。將BIM技術應用在建筑結構設計場地分析工作中，還可以與地理信息系統(tǒng)進行有效結合，落實場地數(shù)據(jù)處理工作，同時可以創(chuàng)建相應的技術模型。這樣能夠有效減少建筑結構設計所使用的時間，提高建筑結構設計的科學性以及合理性。

4.3 參數(shù)設計中的應用

在建筑結構設計過程中都需要建立資源化模型，而模型與相關設計信息都存在數(shù)據(jù)庫中，與相關設計參數(shù)具有一定的聯(lián)系。建筑結構設計人員在開展設計工作的過程中必須根據(jù)資源化模型，明確相關設計參數(shù)，同時要采取參數(shù)約束措施，提升BIM技術的應用效率以及維護效率[4]。這樣才能夠從根本上確保輸出數(shù)據(jù)的準確性，保證參數(shù)設計工作能夠正常穩(wěn)定開展。

4.4 可視化技術的應用

在建筑結構設計過程中，對BIM技術進行充分應用具有較強的應用優(yōu)勢，因為BIM技術在應用時主要依靠的是三維模型。利用三維模型可以對相關構件進行完整展示。而在傳統(tǒng)的建筑結構設計中，主要是利用CAD繪圖技術將其應用在建筑圖紙繪制過程中，雖然CAD技術可以對相關的建筑構建信息進行良好顯示，并且可以創(chuàng)建相應的三維模型，方便工作人員對建筑構建性能以及布局情況進行全面掌握。但是在傳統(tǒng)的建筑結構工作設計工作中，三維模型創(chuàng)立難度比較大，尤其是對一些復雜建筑來說，三維模型的創(chuàng)建效率以及完善性都存在一定問題。而利用BIM技術可以對建筑結構設計進行跟蹤觀察，隨時了解建筑結構設計的進度，同時能夠發(fā)現(xiàn)在設計過程中存在的不合理部分，并采取有效措施及時解決這些問題。尤其是在一些規(guī)模比較大的建筑工程設計過程中，利用BIM技術可視化特點，能夠對建筑結構進行動態(tài)化展示，從根本上對建筑為結構的大小進行了解和明確，有利于完善建筑結構的設計方案。

5 結語

綜上所述，BIM技術的出現(xiàn)改變了傳統(tǒng)建筑工程領域的設計模式，在建筑結構設計中運用BIM技術有利于提升設計工作的高效性及綜合品質，也可顯著降低工程承建單位在建筑材料加工期間實際產(chǎn)生的設計與生產(chǎn)環(huán)境成本，整體利于促進建筑企業(yè)的優(yōu)化發(fā)展。BIM技術中的各項功能不僅可適應于現(xiàn)代化建筑結構設計的工作實需，也為使用該技術的從業(yè)人員提出更嚴格的標準要求，即對應的實操人員應具備更專業(yè)的理論基礎以及綜合素養(yǎng)。