前言：本站為你精心整理了BIM技術在建筑工程結構設計中應用范文，希望能為你的創作提供參考價值，我們的客服老師可以幫助你提供個性化的參考范文，歡迎咨詢。

摘要：我國建筑行業迅猛發展的大背景下，建筑相關技術也在不斷更新、升級，ＢＩＭ信息技術是建筑行業廣泛應用的一種技術。它能夠為建筑設計方、施工方、業主方等多參與方提供可視化、動態性的設計模型，并通過模塊分析對建筑設計缺陷進行審查檢驗，盡量降低建筑設計的問題發生概率，為建筑項目的有序建設提供技術保障。在建筑工程結構設計工作中應用ＢＩＭ技術具有較好的前景，本文分析了建筑工程結構設計工作中ＢＩＭ技術的具體應用，并就其不足進行了分析。

關鍵詞：ＢＩＭ技術；建筑工程結構設計；技術應用

建筑是一項統合了土木結構、電氣系統、給排水系統等多重結構的綜合體，而在建筑結構設計工作中積極運用新型信息技術不僅能夠有效提升建筑各專業設計與結構設計的協調性，同時還能夠為結構設計的優化提供更大便利。ＢＩＭ技術平臺能夠在前期決策、設計及后期施工中通過動態展示對結構設計的特點進行剖析，因此受到建筑同仁的認可。

１ＢＩＭ技術的定義

ＢＩＭ技術是依托計算機與信息技術為基礎的軟件系統，該系統主要應用于建筑工程設計，也被稱之為建筑信息模型。通過該系統自身所攜帶的三維模型創建以及可視化系統，實現了對建筑結構所涉及的各類數據和信息進行收集然后應用在三維模型創建的過程中，使得數據與模型中的各個參數進行對應，在進行建筑工程設計時能夠更加高效的對設計圖紙進行優化和完善，通過可視化系統能夠實時的對三維模型的數據進行調整，一方面是施工設計圖紙更加完善；另一方面也降低了建筑工程的整體成本。

２結構專業運用ＢＩＭ技術的特點

在進行全過程設計的時候，可以合理的使用ＢＩＭ技術，通過協同設計來整合不同專業的專業設計內容，讓ＢＩＭ正向設計流程能夠更加完整、更加科學。ＢＩＭ設計流程可以與很多專業要求相匹配，實際應用時ＢＩＭ作用在結構專業中有以下幾個主要特點：第一，可以建立計算分析模型，讓建筑信息模型有更好的應用價值，另外還能增加專業工作量，提高模型一致性，讓模型信息更加豐富；第二，可以使用平法標注來表達施工圖紙，平法標注會以平面的方式表達配件標高尺寸這一系列的信息，ＢＩＭ設計則可以把相應的設計信息投射到三維模型中，通過軟件處理后可以實現本土化應用；第三，結構專業包含配筋信息，ＢＩＭ技術難以完成鋼筋建模；第四，建立好計算模型后可以做結構專業的施工圖，但是一旦需要更改，就要做大量的計算、改動，才能讓施工圖得到相應的修正，成本浪費比較大，無法靈活修改。

３建筑工程結構設計中的ＢＩＭ應用

３．１控制設計過程

建筑工程項目本身是一個周期較長的建筑工程活動，在開展建筑工程活動之前需要制定嚴格的建筑工程規劃來對施工過程進行指導。如果建筑工程規劃或設計方案存在問題就會影響建筑工程的整體質量以及無法按照合同約定的周期完工的風險，這會對企業造成嚴重的危害，甚至會造成負面的社會影響。為了解決這種狀況，越來越多的施工企業開始引入ＢＩＭ技術來指導施工過程，實現了對施工過程的實時監控。通過建立與建筑工程相關的數據庫，使得數據能夠反映在三維模型當中，通過可視化系統對這些參數進行調整使得建筑工程結構的科學性得到有效發揮，最終能夠保質保量地完成施工項目。

３．２制作三維模型

ＢＩＭ技術通過信息化技術作為基礎，利用建筑相關軟件來對建筑工程的各項技術參數進行設定或修改。這項工作可以通過ＢＩＭ技術的三維模型建造來進行輔助，設計人員能夠通過三維模型對建筑結構整體以及局部進行清晰的了解，并對其中的數據或參數進行修改。建筑整體以三維的模式在電腦中進行有效的展示，設計人員可以通過在電腦中操作三維模型并對三維模型中所展示出來的數據進行修改，也可以通過三維模型對建筑所具備的功能來進行查看或審核。相比較傳統的建筑審核模式，通過三維模型能夠實現傳統審核模式無法實現的功能，例如對于建筑中某個結構的受力情況，ＢＩＭ三維模型能夠清晰的計算和展示某一個結構的具體受力參數，甚至能夠對建筑地基所承受的重力進行計算。這種計算和展示對于建筑物項目的正常開展有著非常重要的作用。隨著現代建筑的層數越來越高、結構越來越復雜，在沒有引入ＢＩＭ的狀態下，很難想象如何對建筑物的各個部分或整體的受力情況進行計算和分析。通過三維模型的放大對建筑結構進行分解，審核人員便能夠對結構的科學性以及整體設計方案的可行性有著清晰的了解。通過三維模型除了能夠對建筑物的受力情況進行模擬和反應之外還可以通過ＢＩＭ技術來對建筑物當中所需要安裝的各類設備、管道、電氣設備進行模擬，這能夠有效的加強建筑物內部設備安裝的合理性，這是傳統平面設計圖紙根本無法實現的功能。

３．３運用ＢＩＭ技術深化設計

在進行建筑工程結構設計時往往只是產生了眾多的想法和構思，這是開展建筑工程設計的前提條件，后續的所有設計內容都應當圍繞起初產生的想法和構思來開展。在應用ＢＩＭ系統之前，就無法對這些想法和構思進行實踐驗證，為了能夠對眾多的想法和構思所產生的設計進行驗證，從而選擇最優的方案就需要通過軟件來驗證想法和構思，這時可以采用與ＢＩＭ相關的一系列軟件來進行建模，從而實現了方案選擇以及方案定稿之后對其開展的優化和完善措施，這種設計思路相比較傳統的設計方法有了更高的可行性。除此之外，設計過程應當強化利用ＢＩＭ技術所提供的其他功能，例如建筑結構的性能模擬以及參數設計，在可視化功能的基礎上能夠進行建筑結構的演示過程，并能通過ＢＩＭ系統與業主方等其他建筑相關方進行有效的溝通，使得建筑物計劃的可行性得到了加強，使得最終所獲得的設計方案具備較高的質量。深入設計的方法如下。３．３．１協同設計。和傳統的信息斷層問題相比，ＢＩＭ協同設計提升了信息共享溝通的效率，讓信息傳遞更高效，也讓設計效率有了很好的提升，協同設計中重復勞動可以得到有效減少。比如Ｒｅｖｉｔ軟件有兩種協同模式，其對應著不同的應用范圍和不同的優勢。（１）工作集協同如果有很多設計人員需要同時編輯一個模型，那就可以用到工作集協同。這種模式需要建立中心文件，設計人員可以在此基礎上編輯本地文件，然后實時上傳文件中心，將工作成果與中心文件匹配起來，同時也把中心文件上的內容下載到本地。工作集協同能很好的完成個人模型與中心模型的同步，提升了本地與云端信息傳遞的效率。相關的工作人員可以做好文件的實時更新、上傳下載，提升文件應用的安全性和及時性。不過這種方法對硬件、網絡條件和數據安全性也有非常高的要求。（２）鏈接協同實際應用中，鏈接協同模式下，每一個設計人員會獨立編輯模型，在有需求的時候鏈接其他模型，并以其他模型為參照完成自身模型的搭建和對比結合。缺點是鏈接協同不能編輯其他人員的模型，在實時性上比較弱。３．３．２碰撞檢測。要檢測結構設計和建筑專業方案的匹配程度，就要用到結構專業的碰撞檢測。在進行碰撞檢測的時候要觀察相關設計方案，注意和機電專業設備以及管線的布置的沖突。如果要在Ｒｅｖｉｔ環境下做相應的碰撞檢測，就要用到Ｎａｖｉｓｗｏｒｋｓ軟件。工作時，技術人員要建立結構模型機電模型，然后把相應的數據導入軟件中，在軟件里做碰撞檢測，設置好不同的判斷條件，然后給出檢測報告，得到檢測結果。３．３．３平法施工圖繪制。建筑結構施工圖平面設計是施工圖的規范表示方法。在進行平法施工圖繪制的時候，需要把相應的構建信息標志出來，比如截面、跨度、編號和鋼筋，都要做相應的標記，將其表達在平面布置圖中。技術人員要讓圖紙和標準構造詳圖匹配在一起，以此來形成更加完整的設計圖，讓其更好的投入實際應用。表達鋼筋信息是非常重要的平法信息內容，同時也是ＢＩＭ技術應用的重要組成部分。實際應用中平法的抽象信號能夠變換成可儲存交換的數據，并和ＢＩＭ信息聯系起來，那就可以很好的統一平法信息和ＢＩＭ信息，提高工作的效率和效果，減少信息對立的情況出現。相關工作人員在實際操作時要合理利用Ｒｅｖｉｔ平臺的相關功能和注釋符號，進一步把平法數據和ＢＩＭ結構模型聯系在一起，科學生成符合要求的結構施工圖。

３．４可持續設計思路

可持續發展是當前我國的社會發展核心思路，所以在進行建筑設計的過程中應當將可持續性發展融入到建筑設計過程中。要將軟件所提供的各項功能進行充分的應用，通過對建筑項目周邊環境的數據采集工作來通過軟件進行分析，這些采集的數據中包括在建項目所處地區的地質結構、氣候特征、光源屬性，這對于建筑物設計過程中所涉及可持續性發展思路的眾多功能有著非常重要的影響。例如，建筑的采光就可以通過更加科學的利用自然光源使得建筑物獲得生態節能的效果。以此類推通過對建筑周邊環境的數據采集然后通過軟件進行建筑模擬設計使得建筑物的節能環保特性以及經濟效益和社會價值得到了較好的統一，并加強了生活在建筑物中居民的舒適感。

３．５綠色建筑中的應用

綠色設計是當前我國建筑行業所推崇的重要設計思路，也是在低碳理念的背景下所能夠獲得的最佳方案，然而在進行綠色設計的過程中存在較大的困難，綠色設計受到周邊環境影響和外部環境影響較大。為了解決這個問題設計人員在通過ＢＩＭ進行建筑設計的過程中應當更多的考慮建筑物所處環境對建筑物本身的影響，例如是否能夠通過對建筑物設計過程中光照所帶來的影響，進行調整使得建筑物能夠更多的應用自然光，這些設計都應當依據人體所能夠感受到的最適宜的溫度和環境作為設計標準。例如在進行建筑屋頂設計的過程中應當對待選材料進行甄別或實驗。要選擇本身具備較好的隔熱保溫能力的材料，使得在季節發生轉換時室內仍然保持較為穩定的溫度，降低人們使用制冷制熱設備的頻率，實現了建筑物的節能效果。

４當前ＢＩＭ技術存在的問題

近些年，ＢＩＭ技術雖然在我國的建筑領域得到了廣泛的應用，但仍然處于較為初級的階段。所以ＢＩＭ技術在我國建筑領域有著非常廣闊的應用趨勢，該技術在我國當前建筑領域的應用過程中仍然存在一些問題，例如數據結構的統一性，會使得設計過程中出現重復浪費的現象。當前不少企業考慮到自身的利益仍然無法與行業內的其他同行針對軟件的模型數據進行有效的統一，整體來講，因為我國的建筑企業數量眾多但ＢＩＭ的普及率仍然不高，大多數設計人員對于ＢＩＭ技術的認識不足，更談不上通過ＢＩＭ擴展技術來引入其他的建筑工程軟件應用。因此，我國的建筑企業應當積極的為統一標準而努力，并積極的推廣ＢＩＭ軟件，以此來推動我國建筑事業的發展。未來我國建筑行業技術人員還應積極做好ＢＩＭ信息平臺設計的漢化與細節化，為建筑設計深化提供更大助力。

５結語

總之，在我國建筑工程結構設計工作中，由于結構有一些個性化需求，結構設計的難度也非常大，加上相關功能系統的安裝協調需要也就要求建筑結構設計者不斷提升自身能力，優化信息統籌效果。而采用ＢＩＭ技術可以對結構設計的諸多信息進行可視化體現，與當前建筑結構設計發展方向契合。但是我們也要看到ＢＩＭ技術平臺在應用的過程中還有很多細節需要與我國國情融合，尤其要符合我國建筑結構設計需要，這也是未來我國信息與建筑技術人才的努力方向。

參考文獻：

［１］王磊．基于ＢＩＭ技術在建筑工程結構設計中的推展應用分析［Ｊ］．建筑技術開發，２０２０，４７（１５）：１４－１５．

［２］蔣衍洋．ＢＩＭ技術在建筑工程結構設計中的應用研究［Ｊ］．智能城市，２０１９，５（１７）：７１－７２．

［３］程歆琛．ＢＩＭ技術在建筑工程結構設計中的應用研究［Ｄ］．長春：長春工程學院，２０１７．

［４］潘平．ＢＩＭ技術在建筑結構設計中的應用與研究［Ｄ］．上海：華中科技大學，２０１３．

［５］黃瑩，韋智睿．基于ＢＩＭ的建筑結構設計與土建算量一體化研究［Ｊ］．磚瓦，２０２１，（３）．

［６］方華．ＢＩＭ技術在工業廠房建筑結構設計中的應用實踐［Ｊ］．綠色環保建材，２０２１，（３）

作者:王威 單位:中國民用航空飛行學院新津分院