土建结构工程BIM协同设计系统

耿鑫

武汉博宏建设集团有限公司， 湖北 武汉 430050

摘要：目前，随着人们生活水平的提高和社会的不断进步，城市化建设已经成为我国经济发展的一个重要的环节，土建结构工程项目也在逐年增加。结构设计是土建工程中重要的组成部分，主要包括建筑风格设计以及建筑户型结构、功能性等方面的优化设计。BIM技术在工程设计中的有效应用，可保证工程设计符合预期质量标准要求的基础上，实现对工程设计效率、精度控制的优化。本文主要分析了土建结构工程BIM协同设计系统，制定出行之有效的发展措施，期望能够推进建筑领域的BIM技术的实际应用和未来发展。

关键词：土建结构；BIM；设计

引言

随着现代化社会的不断发展，传统的建筑方法已经不能满足大部分人的建筑审美与建筑需求。在此需求下，许多先进的当代新型建筑方法应运而生，BIM技术等利用建筑工程软件的建筑方法逐步走入大家的视野。应用了BIM技术的建筑工程设计可以显著提高建筑物的设计效率与三维立体化效果，保证建筑设计数据的准确性，提高建筑物的可靠性与使用寿命，并使建筑工程设计过程中的自动化水平不断提高，确保了建筑工程设计的安全性，大幅度降低事故发生的概率，为使用者的安全保驾护航，也在创造巨大经济效益的同时减少对生态环境的破坏，贯彻国家发展战略与发展方向。

1BIM的含义

BIM是“Building Information Model”的缩写，意为建筑信息模型，核心在于以三维图像的形式呈现出完整而具体的数据信息，并做模型化应用，比如对工程项目各专业之间进行自动碰撞检测。随着BIM技术被逐渐应用到工程项目的全寿命周期内，BIM的含义实现了由“Model”到“Modeling”的转变，此时BIM更强调于动态过程。随着BIM技术被逐渐应用于工程项目的进度、成本、质量、安全等管理中，BIM的含义再次进行了更新，即“Building Information Management”。但不管BIM的内涵如何更新迭代，其核心价值均是数据，而BIM模型作为数据载体，集成了工程项目全寿命周期内的所有数据信息，解决了建筑产业链条各参建方之间存在的“信息孤岛”问题，实现各参建方之间的高效协同共享。

2土建工程结构设计中出现的问题

2.1意识不到设计图纸的重要性

在土建工程的施工中，做好设计工作非常重要，如果设计图纸有问题，那么这不仅会导致施工进度停滞不前，还会降低土建工程的施工质量。然而，很多建筑单位并没有重视结构设计，它们没有意识到结构设计的重要性，在土建工程设计中随意设计图形。这种图形和实际施工情况并不相符，导致施工过程中经常出现各种问题，延长了施工周期。在设计中，设计人员需要提高结构设计质量，不断优化结构设计。但是，由于许多设计师没有工作经验，有关设计问题屡有发生，如果不能有效地解决这些问题，那么这将会严重影响土建工程的施工进度和施工质量，同时也不能充分发挥建筑结构设计的价值。

2.2土建工程结构设计没有整体性

在土建工程结构设计中，有些专业水平较低的设计师不能在设计中综合分析施工现场情况，设计图纸中的很多内容不符合建筑环境的要求。结构设计时应在保证结构设计的完整性和建筑结构的安全性基础上，充分使用各种资源。土建工程结构设计对整体有着很高的要求，如果设计中没有考虑整体因素，就会导致后期施工出现许多问题，进而影响施工质量。在结构设计中，设计人员应该详细分析结构中不同节点的具体情况，但是许多设计人员并没有有效控制整体设计方向，以致出现许多明显错误，从而大大降低了建筑结构的整体性和稳定性。他们在设计好方案之后，也没有结合建筑的要求和实际情况进行优化及调整，因此会给后续施工带来无谓的损耗。

2.3没有根据具体情况进行结构设计

在土建工程施工中，施工选址是一个非常重要的工作内容，不同的选址会有不同的建筑结构设计。目前，在土建工程建设中，大部分的建设单位都会认真选择项目站点，因为它们明白站点的重要性。但是，在选点的过程中，诸多建设单位缺乏与技术人员进行交流，因此，土建工程施工过程中时常会发生一些安全事故。

3土建结构工程BIM协同设计系统

3.1前期结构设计过程中的应用

前期的结构设计通常是为了对工程项目的情况做到更为深入地了解和掌握，对实际的情况可更准确地实施后续的设计计划，保证结构设计方案的科学性与准确性。前期的结构设计经过使用BIM技术对设计内容实施进行相应的改进，找出最适宜的方案，采用先进的施工作业技术对建筑结构的整体效果实施真实化的数学模拟操作，能够规避设计方案中的一系列不合理的因素。在结构设计的初期，就能够对建筑结构的总体方案实施审核，及时找到其中不适合的地方，随后进行适当的调整，防止在后续施工作业时发生相应的问题。前期结构设计时采用BIM技术能够及时掌握现场的状态，对总体的成本有一个掌握，还可以进行综合仿真模拟操作，确保建筑工程施工的进程中，能够根据预期的设计方案来实现，保证经济效益的最大化。

3.2中期结构设计过程中的应用

建筑结构相关工程技术人员在中期结构规划设计工作过程中，针对建筑内部结构的一些技术细节实施升级、创新及优化，建筑结构相关工程技术人员对于钢结构实施系统合理的三维模拟仿真，并且结合施工作业过程中出现的各种实际状况，对于结构性能以及关联程度涉及的具体技术要求实施创新、升级以及优化。

3.3建筑结构最终设计研究

在建筑结构整体规划设计的过程中，建筑结构相关工程技术人员必须针对全部技术环节实施非常严格的审核及检验，进而能够实现在最短的时间内查找出规划设计技术方案中存在的不合理因素，在最短的时间内针对相关问题实施合理整改。建筑结构相关工程技术人员在BIM先进技术整体使用的进程中，能够针对各种类型的重要数据参数信息实施科学合理的整合，最终形成重要参数信息的数据资料库。BIM技术在实际使用中，必须基于系统性的观点，对于某些不容易发现的问题实施综合性的研究，确保施工作业的工程质量。

3.4建筑节能设计中的应用

BIM技术能够应用到工程项目规划设计的所有阶段，由初期概念设计环节、初期设计直到详细设计的环节，均能够进行实际应用，还可以避免当前2D设计过程中可能出现的问题。BIM数学模型还能够衔接到各类建筑模型数值模拟计算过程中，例如建筑结构外部风模拟、建筑内部气流分析、建筑结构的采光模拟等。BIM技术还有各类数据信息的关联能力，能够将各类型数据信息统一进行管理和操作，有利于后期探讨和研究之用。通常来讲，在建筑项目总体节能规划设计过程之中，充分发挥BIM技术的各类优势和特点，发挥其可视化及有效模拟等特点，以数字化模型的模式来表现项目的各项数据和特征，确保工程设计人员及时查找方案内的不足，快速响应和改善，有效提升设计的质量。

结束语

土建工程结构设计及优化十分重要，关系到工程整体结构的安全性与质量，结构设计优化可以使用BIM技术它使施工过程中的信息、数据、时间、经济效益都得到了极大地提升。相关设计人员应在明确认知BIM技术特点与优势的前提下，合理将BIM技术应用于土建工程结构设计方面，以促进建筑工程设计的调整优化，为建筑工程设计的高质量发展提供技术支撑。

参考文献

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