建筑结构中BIM技术的有效应用

宣浩峰

宣浩峰

杭州东升建设工程有限公司浙江杭州310000

摘要：科学的进步带动了技术的进步，为做好建筑结构设计，BIM技术的应用为其发展提供了方便。现阶段，BIM技术的应用在很大程度上满足了建筑结构设计的发展需求，并在建筑结构设计的各个环节中得以渗透和体现，使建筑结构设计更加合理，促进建筑行业向着更好的方向发展。

关键词：建筑结构；BIM技术；有效应用

1BIM技术的概述

目前建筑工程的规模正在逐渐变大，大众对建筑的功能需求也越来越多样化，建筑体型也随之变得更加复杂多样，所以，建筑工程项目中包含的项目信息也越来越多。这些资源信息对建筑企业来说非常重要，要是对其进行充分利用，可以有效节省工程开支，缩短工期，同时对工程质量保证和消除安全隐患都能起到很大的作用。因此，在建筑工程项目中，信息技术的优势越来越突出，并且取得了建筑行业对其的认可。但是如何将建筑工程项目当中的各类信息合理规划应用，从而有效控制建设成本并计划好工期，另外能及时发现设计过程当中的不合理之处，避免影响后期工程建设，这就变得非常重要了。因此，综合看来，当代建筑企业必不可少的就是要综合全面管理施工建设全过程的信息数据。建筑设计作为工程信息的开端，其始终处在核心位置，同时也是BIM技术的重点关注对象。在建筑设计领域，BIM是一项革命性技术正发挥出其显著优势。

2BIM技术在建筑结构中的应用情况

2.1构建整体结构模型

在建筑结构设计中，很多建筑机构采取BIM技术的应用，构建比较完整的建筑整体模型，从最基本的梁、板、柱及其一些基础构建上为建筑提供帮助，俗话说：基础结构是展开建筑的根本来源，在这个过程中整体的结构模型是需要专业的流程进行的，从建筑定义到一些与实体的管理上再到墙体的结构上，形成关联。

2.2构建部分结构模型

在BIM技术上，它对建造信息的内容相对比较省力，首先是在力学性能上，对墙体结构与内墙和外墙之间的关系有着直接的影响，通过模型之间的联系来决定多层材料之间的结构，其次，就是掌握成本与材料的属性，在这个过程中对建筑材料的了解需要有详细的报告，利用材料之间的实体和材料层集合实体进行模型定义，这样可以有效的对建筑构建部分的结构模型进行细节划分，在施工中避免差错。

2.3构建关联性结构模型

首先，对于没有对称的关联体，要通过对主实体存在的关系，将其木质进行改造，然而在这个过程中可以通过BIM技术将其不对称的进行修复；其次，以洞口和墙体为主，在这个环节可以对墙体上不符合的条件，进行匹配合适的墙体和洞口，把匹配的条件依次进行实体关联关系，由此可知，利用洞口关联实体，主要指的两个实体之间存在着关联的关系，任何实体都无法改变的，比如常用的梁柱，在这个结构模式上要想利用进行关联就要调整实体间的关系，将其进行相应的调整。

3建筑结构中BIM技术的有效应用

3.1在建筑结构建模中的应用

由于地质条件对建筑物的质量影响极大，这就需要设计者在充分了解地质情况的前提下，能够结合地质特点，设计出合理的建筑结构设计方案，使得建筑的结构与地质条件充分结合，进而达到更高的设计标准和环境效果。而通过BIM信息模型的有效模拟，能够充分展现出设计方案与地质情况结合后效果，进而使得设计者能够在设计时结合实际情况，随时调整方案中的缺陷或不足之处，极大的避免了因为地质原因造成的工程建筑的质量问题。通过模拟，加之相应的数据处理程序，可以有效预判建筑结构在抗震、牢固程度等方面是否能够达到工程设计的有关标准和相关规定。简单的讲，将BIM技术应用到建筑结构设计中，就是通过BIM技术对建筑结构设计进行有效的数据分析和性能分析，在施工前期有效的规避因为建筑结构设计缺陷而破坏建筑整体质量。

3.2在建筑结构参数设计中的应用

在建筑结构设计的过程中，会有相当多的参数产生，而这些参数具有明显的关联性，若是在某一个参数上处理不当，则会影响整个建模的准确程度。而使用BIM技术进行建模的过程中，由于该技术包含一个完整性的信息数据库，在该数据库中所有的信息都是关联的，因此，设计师可以通过数据库中的信息来进行完整的建筑结构设计，建立基于实际情况的模型，实现安全性较高的信息输出，促进建筑的良性发展。

3.3BIM技术在空间规划上的应用

3.3.1建筑选择空间的应用

当建筑项目的地点确定之后，第一步要做的事情就是对选址的地形、地势、土壤等空间因素进行分析，为结构设计搜集参考信息。在这个过程中可以，利用BIM技术对建筑基地的具体的地势和地形等进行分析，构建出建筑基地信息的三维可视模型，为即将展开的设计工作提供可靠的信息。建筑选择空间上应用BIM技术，能丰富设计数据库的信息，同时也能使得建筑结构设计更科学合理。

3.3.2建筑物空间规划上的应用

建筑物的空间规划上对BIM技术应用，主要是在数据库的基础上和的利用BIM技术可视化的特点，把通过三维技术把实际的建筑物模拟出来，是它以立体形态的呈现出来，在此基础上设计师直观的对室内的空间格局、视野、采光度、以及室外的电梯、楼梯、走廊、建筑物外形以及道路等进行可视性的分析。然后对不合理的地方进行调试，从而使得建筑物的空间规划达到最佳的程度。

3.4在复杂建筑结构中的应用

在当前建筑行业发展中，随着建筑功能要求的增加、体积规模的增大，建筑结构开始向着复杂化方向发展，这种发展趋势增大了建筑设计工作量与难度。通过BIM技术的合理运用，建筑设计数据的计算、验证过程可以由计算机来完成，设计人员不需再靠想象来绘制复杂的建筑结构图，BIM技术得到的三维模型能够直接将复杂建筑结构展现出来，让人直接有效地观看到设计的效果，不需要再大量运算来分析设计是否可行，而是直接观察到缺陷，并根据缺陷情况进行针对性的改进与完善，提高设计的效果。此外，运用BIM技术，将复杂的建筑结构用三维模型展示出来，从多个角度对结构进行全面分析，可以避免出现信息疏漏或错误的情况，并且设计修改难度会大大降低。

4BIM技术在建筑结构设计中的难点

BIM技术在建筑结构设计中的思路旨在将建筑结构三维模型发送到结构分析软件进行分析和计算，反馈设计信息。同时，可达到动态更新建筑图纸和建筑结构模型，可有效将结构分析和施工图纸进行统一。施工人员应该注意模型内部空间的真实性以及建立BIM模型时物理模型是否可以根据收集的数据自动生成施工图纸。由于建筑材料、荷载和单元的机械特性等各个因素的综合影响，建筑工程的安全性是设计的关键组成部分。由于横截面特性等结构因素的影响，设计师在构建BIM模型时会面临各种参数复杂化的难点。理论上，BIM模型作为一个完整的数据模型，其物理模型、结构分析模型和施工图文档等完全可以实现双向无缝连接。但在实际施工过程中，只有BIM物理模型采用相对比较简单或符合相关标准的结构组件才能实现双向无缝连接。如果建筑物的结构部件更加复杂，在进行链接结构模型分析时很容易丢失大量数据。因此，在使用BIM技术设计建筑结构时，达到物理模型与结构分析模型之间的双向无缝连接是一个重大挑战。

5结束语

随着我国经济水平及国民生活水平的不断提升，建筑质量也在不断提升，通过对BIM技术的应用，不仅能够提高建筑结构的设计质量与设计效率，还能够使后期的施工进度得到提高。因此，建筑设计单位应当加强对BIM技术的应用，并不断对其进行改进，使其在建筑结构设计中发挥出更大的作用。

参考文献：

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