试论建筑结构设计中BIM技术的应用
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【摘 要】BIM技术是一种非常方便、快速、准确的信息工程应用技术，可帮助建筑设计师设计、建造和维护质量更好、能效更高的建筑。
【关键词】BIM；建筑结构设计
自从BIM问世以来，BIM在工程界越来越被人们所接受和使用。BIM技术是一种非常方便、快速、准确的信息工程应用技术。BIM技术能够对建筑工程进行全面的控制，通过信息参数化，三维建模视图和对建筑信息进行管理，通过仿真模拟建筑的形式对建筑工程进行全方位的控制。BIM技术能够进行建筑工程三维建模，建模完成后能够形成三维动画，这样能够生动形象的表现出建筑的整体空间结构，能够对建筑的总体和细部进行直接的表现。通过BIM技术能够使得建筑物形成一种全画面全数据的模拟图形，极大的改善了过去单纯的文字和文本模式。BIM技术作为现今建筑行业中新兴技术，在建筑工程建设中扮演着极其重要的作用。
1 BIM技术的概念与特征
BIM技术是技术创新发展的结果，它的出现和应用，给建筑工程设计带来动力和生机，下面将介绍BIM技术的概念与特征。
1.1 BIM技术的概念
建筑信息模型（BuildingInformationModeling）或者建筑信息化管理（BuildingInformationManagement）或者建筑信息制造（BuildingInformationManufacture）是以建筑工程项目的各项相关信息数据作为基础，通过数字信息仿真模拟建筑物所具有的真实信息，通过三维建筑模型，实现工程监理、物业管理、设备管理、数字化加工、工程化管理等功能。现代建筑不仅规模大，而且功能愈加多样化。为提升建筑工程质量，确保其功能更加多样，更好满足人们需要，首先就应该提高建筑工程设计水平，为工程建设提供有效指引。同时，为提升建筑工程设计水平，应用先进的设计技术是必要的。
2 BIM技术的特点
2.1操作的可视化
在建筑结构设计中，应用BIM技术进行操作都是在可视化的环境下完成的，这样就有利于解决建筑规模比较大的工程，即便建筑结构空间划分越来越复杂，功能越来越多。同时BIM技术还能够模拟建筑环境和一些比较抽象的信息，比如应力作用、温度、热舒适度，这些都可以通过可视化进行表达。BIM技术还可以将建筑工程建设过程及各种相互关系表现出来。
2.2信息的完备性
BIM技术中建筑信息模式能够清楚的将设备的受力特征和使用功能特征进行数字化表达，包括了建筑工程的所有信息。建筑信息模型是通过建立BIM建筑结构模型，把建筑的设计准备阶段，设计阶段，施工阶段和建筑使用阶段都连接起来，通各个阶段信息都通过BIM技术储存起来。信息完备性能够使BIM模型支持可视化操作，优化分析和模拟仿真。
2.3信息的协调性
BIM技术的协调性体现在两个方面，在数据之间创建实时的，一致性的关联，即使对数据进行了更改，立马就可以在其他方面进行相应的修改。其次是BIM技术能够使设计协调，冲突监测，合理安排施工计划。
2.4信息的互用性
应用BIM技术可以实现信息的互用性，充分保证了信息经过传输与交换以后，信息前能够保持一致性。想要实现互用性就是BIM模型中所有数据只需要进行一次性的采集和输入，可以在整个设施的全生命周期的进行信息共享。
3建筑结构设计中BIM技术的应用
3.1在施工场地分析中的应用
对建筑工程进行结构设计时，不仅仅需要保证建筑结构自身的安全性和功能性，还需要满足建筑物与现场地形环境和周边环境协调统一。而BIM技术就可以导入地理环境信息，通过模拟场地环境，建立建筑物模型，进行有建筑工程施工场地环境进行分析。通过BIM技术对建筑物和场地进行综合整合，确定最佳建筑施工場地，提高建筑结构设计的效率。
3.2建筑结构设计
在以往建筑结构设计中，对工程投资和造价的分析往往是通过前人的经验来确定，这就导致建筑工程投资的浪费。而通过在建筑结构设计中采用BIM技术，可以对分析建筑工程建造成本，通过建立三维建筑模型，能够对数字参数进行局部的调整，选择最优最经济的设计方案，从而能够节约成本，使建筑工程经济最大化。
3.3结构的可视性
在进行建筑结构设计时，应用BIM技术进行操作都是在可视化的环境下完成的，这样就有利于解决建筑规模比较大的工程，即便建筑结构空间划分越来越复杂，功能越来越多。通过BIM技术的可视化效果，能够清楚准确地查看结构的细部设计，这就能够快速地确定设计的可行性。同时BIM技术还能够模拟建筑环境和一些比较抽象的信息，比如应力作用，温度，热舒适度，这些都可以通过可视化进行表达。BIM技术还可以将建筑工程建设过程及各种相互关系表现出来。
3.4结构的性能分析
在以往的建筑结构设计过程中，对结构类型的选择经常是固定思维，设计人员往往缺乏分析能力，无法得出建筑工程完工了质量情况以及结构抗震情况。通过运用BIM技术，在建筑建模完成后，能够对建筑结构的性能进行全面分析，及时准确地发现结构设计不合理的地方，从而进行调整，有效提高建筑结构设计的工作效率。
3.5在建筑工程结构参数设计中的应用
建筑结构信息模型当中，不仅拥有比较丰富的数据和信息资料，同时还包括建筑工程设计思路和信息数据库，并且与结构设计相关的参数是相关联的，它们相互联系，能为设计人员提供丰富的参数和数据资料。通过信息数据库的应用，能为建筑结构设计提供丰富的参数指标，便利对各结构部件进行设计。此外，信息数据库的应用还有利于及时更新相关数据，确保设计人员获取更为详细和全面的数据信息，也为提升建筑结构设计效果奠定基础。总之，BIM技术满足建筑结构参数设计需要，有利于设计人员实现更为安全、质量、可靠的设计，对推动建筑工程设计数字化和信息化也具有重要意义。
3.6在钢结构建模设计中的应用
钢结构建模在建筑工程设计至关重要，直接关系到整个结构的稳固与可靠。因此，必须将钢结构建模摆在突出位置，注重BIM技术应用，有效提升建筑结构设计水平。钢结构建模中，首先需要解决结构连接和构件布置等方面困难，目前钢结构连接主要采用梁柱连接、梁钢连接、梁铰接等形式。结构设计中要结合具体需要，选用合适的连接形式，同时根据梁的高度对每部分构件进行优化，并给出相应的参数设计。BIM技术还能提供参数共享，有利于设计人员合理控制螺栓数量和间距。在设计增强材料和连接构件时，设计人员只需画出样本，并参考相应的位置设计，就能够确定增强件和连接件的准确位置。终也有利于提高设计工作效率，增强钢结构质量和设计效果，提升施工效率。
3.7在其它细节部位设计中的应用
除了在结构参数、钢结构建模设计中应用BIM技术之外，在其他细节部位，比如建筑工程框架结构设计，建筑工程连接部位设计，也会用到BIM技术。作为建筑工程设计人员，应该加强BIM技术学习，熟练掌握应用流程，在建筑工程设计每个细节和部位都能巧妙应用BIM技术，促进建筑工程设计水平提升。
4结语
综上所述，随着社会科技的发展，BIM技术的出现大大的促进了建筑结构设计的发展，为建筑结构设计提供了很大的方便。BIM技术能够实现建筑结构可视化，有利于保证建筑结构设计的质量，提高建筑结构的安全性和稳定性，在建筑结构设计中运用BIM技术的大势所趋。因此这建筑行业中，相关人员应该及时进行专业知识的学习，早日掌握BIM技术在建筑结构设计中的运用，提高建筑结构设计效率，推进我国建筑行业又好又快的发展，加快我国现代化建设的进程。
参考文献：
[1]李轼，王科亮，刘媛.探析建筑结构设计BIM技术的应用[J].江西建材，2015，14（3）：34.
[2]董济豪.探析建筑结构设计中BIM技术的应用[J].江西建材，2014，14（16）：15.
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