探析建筑结构设计中BIM技术的应用
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摘要：BIM 技术对进一步提高建筑结构设计质量及效率有着重要意义，并可以帮助建筑企业在建筑产品生产过程中有效降低设计、生产等环节的成本投入，虽然 BIM 技术的各项功能基本可以满足现代建筑结构设计工作的需求，但是 BIM 技术也对设计人员的整体素质提出了更高要求。
关键词：建筑结构;设计;BIM技术;应用
1 BIM技术简介
现代建筑的规模组建扩大，建筑结构设计过程中，需要通过多种渠道获取信息。数据信息作为建筑结构设计过程中的关键资源，将其应用在建筑结构设计中，不仅可以降低工程的整体成本，而且也可以帮助企业缩短工期，提高建筑工程的质量以及工程的整体管理水平。也正因为如此，现代信息技术目前已经被广泛的应用到了建筑工程领域中，在信息的支持下，建筑行业开始需找一条迅速处理施工过程中信息，合理安排工程的成本和进度的道路。因此，BIM技术被应用到了建筑结构设计中，这对推动建筑行业的发展意义重大，利用BIM技术使建筑结构由传统的二维转向了三维，而在建筑结构设计中，对BIM技术的推广应用，使建筑发展到了一个新的高度，建筑结构设计、建造、运行过程中，利用数字模型，对帮助企业降低运行成本，促进建筑企业的发展都有着重要意义。
2 BIM技术的主要特点
BIM 技术是利用数字模型进行建筑结构设计、施工、管理的一种施工方法，其主具有以下特点。
2.1 信息集成
BIM 技术的信息集成主要体现设计信息集成和设计过程集成，建筑信息模型是更个建筑工程唯一的信息模型，各种专业的设计信息都要在这个模型中完成，因此，BIM 技术具有明显的信息集成特征，也就是因为这个特点，所有的专业设计人员都可以在这个平台进行建筑结构设计，从而实现设计过程集成化。
2.2 工作传递
BIM技术能够将所有的与工作相关的数据联系在一起，如果在施工过程中，设计师对某项内容进行了修改，设计师在并不需要亲自对图纸进行处理或更改，BIM系统会将信息遭受影响进行传递，与此同时，利用BIM技术还可以实现对施工的模拟，工程师在实际操作过程中，不需要对不同的因素进行分析，这大幅度的提高了工作效率。
2.3 协同设计
利用BIM技术可以构件一个设计平台，从而可以为业主、设计师等与工程结构设计相关的人员构建一个共同平台，依据需求，快速反映需要信息，利用BIM技术可以依据不同专业的设计原则，自动检查建筑构建之间的影响，这使设计团队在工作中沟通变得更加便捷，缩短了工作时间。
3 BIM技术在建筑结构
3.1模型碰撞检查建筑
项目具体施工之前，传统施工单位使用2D图纸，难以有效反映出不同个体之间产生的碰撞，导致相应建筑设计人员容易忽略碰撞问题。对此，需对BIM技术进行应用，其展示的图像是三维形式的，通过这种方式，对碰撞进行检查，能够有效消除施工过程中的硬碰撞和软碰撞，还能够有效减少施工中出现返工问题，也能够降低错误发生率。对结构设计进行优化，促使施工图纸得到进一步优化，同时进行技术交底。
3.2钢结构的应用
当前，钢结构逐渐成为一种大跨度建筑物的主要结构形式，钢结构在建筑中的应用，经常会面临结构连接和加强布置等多种问题。相关设计人员对钢结构进行具体设计过程中，需对钢柱的连接、梁和梁的铰接、梁和梁的钢接等多种形式进行研究。对BIM技术进行使用，可以使用参数共享的方式，对螺栓的数量和螺栓的间距等进行适当调整，相应设计人在具体实施过程中，仅可以对这些参数进行适当调节，便可以形成一种新型的连接件。
3.3结构设计的可视化
采用传统方式对建筑结构进行具体设计过程中，相应设计人员基本上使用的是CAD软件，该种软件的优势在于能够对建筑结构做出科学构建。但是，当前BIM技术被广泛应用在建筑结构设计当中，这项技术也逐渐代替了CAD技术，BIM技术的优势在于，其可以通过三维形式，采用模型的方式将建筑结构展示出来。
3.4设计协调应用
BIM技术的应用，可以促使建筑结构设计工作更加协调，在建筑结构设计过程中，该项工作不单由设计人员负责，还需要其他有关人员参与到其中，这种情况下，促使建筑结构设计工作变得十分混乱。对BIM技术进行应用，能对这一问题进行有效解决，对结构模型进行设计，通过动态方式展示结构模型，相应设计人员可以结合这一结构适当增加配置等，实现信息共享。
3.5设计难点
BIM技术引用在建筑结构设计中，主要难点有：第一方面，人们在对BIM软件进行具体应用过程中，需兼顾2D设计习惯，同时要求设计具有较高的连贯性。因此，人们对BIM技术进行具体应用过程中，其中呈现的参数要比2D绘制软件中的参数复杂。第二方面，在BIM技术当中的3D视图效果和2D效果图之间存在较大的差别，部分技术人员对BIM技术不是十分了解，在参照3D效果图的时候，不能充分发挥3D效果图的优势，导致建筑结构设计缺乏科学性。因此，存在很多技术人员不愿使用BIM技术，而继续应用2D绘制方式。第三方面，BIM属于一种完全数据化模型，从理论上讲，该技术和数据库之间的连接是双向的。
4 BIM 技术在建筑结构设计中的具体应用
4.1 实现建筑结构设计的可视化
BIM 技术是基于三维模型技术而成的应用于现代建筑工程领域的新兴技术，其可以利用三维模型技术来将真实的建筑构件展现给用户，由于传统建筑结构设计中都是以 CAD 软件进行绘图，该种方法很难将建筑结构的详细信息展示给不同用户，而 BIM 技术在建筑结构设计初期阶段便通过建立建筑结构的三位实体模型，来帮助各层次用户通过直观的角度对建筑构件信息、功能布局有一个准确的认识与了解。
4.2 BIM 技术在建筑结构参数设计中的具体应用
建筑结构信息模型中会有一个包含所有设计信息的数据库，所有建筑结构设计参数都是相关联的，设计人员可以利用该数据库中的数据信息来对建筑结构形体进行构建，而且在设计过程中会对不同的参数予以一些约束，从而确保 BIM 系统在建筑结构设计中可以及时更新数据库。BIM 技术在建筑结构设计应用中最大的特点，是可以实现高质量、高安全性、高可靠性的设计信息输出，对提高建筑结构设计的数字化发展有着重要意义。
4.3 BIM 技术在钢结构建模中的具体应用
现阶段钢结构已成为一个大跨度建筑物的主要结构形式，其在建模中往往需要面临结构链接和加强件布置等多个方面的难点，钢结构在设计中需要涉及到梁柱连接、梁梁铰接以及梁梁刚接等多种连接形式，所以在设计中往往需要根据梁的高度，来将各个连接件进行专项设计并要将其参数化。BIM 系統在应用中可以利用参数共享，来对螺栓的数量与间距来进行控制，设计人员只需要对参数进行调节便可以形成新的连接件，而在加强件、连接件设计中设计人员只需要画出大样，而在钢结构施工中技术人员只需要对相应位置设计进行参考，便可以来确定加强件、连接件的准确位置，这对进一步提高钢结构设计质量及施工效率有着重要作用。
5 结论
本文探讨了BIM技术在建筑结构设计中的具体应用，分析了BIM技术应用于建筑结构设计中存在的问题，并介绍了BIM技术在建筑结构设计中的改进对策以及协同中的应用，有效提高了建筑结构设计的科学、合理性。
参考文献：
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