BIM技術(shù)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的應(yīng)用研究

袁明華

東臺市市政工程有限公司 江蘇東臺 224200

1 BIM技術(shù)的特點

1.1 可視化

BIM技術(shù)對于建筑過程中需要涉及到的、相對較復(fù)雜的、規(guī)模較大的以及功能繁瑣的建筑過程，都具有非常重要的現(xiàn)實意義。如果單純采用人工對工程進行統(tǒng)計的話，需要消耗大量的人力、物力、財力；而如果采用BIM技術(shù)可以非常簡單、快捷、準(zhǔn)確地反映施工的建筑內(nèi)部固有的各個數(shù)據(jù)。對于建筑設(shè)計人員來講，可以更加直觀地了解到建筑內(nèi)部構(gòu)造和格局，進而更加有效地對被反映建筑進行綜合規(guī)劃。此外，這一技術(shù)的可視性不僅體現(xiàn)在可直觀的反映內(nèi)在和外在結(jié)構(gòu)，還可以對建筑的施工過程進行模擬。

1.2 關(guān)聯(lián)性

BIM技術(shù)另一個強大的優(yōu)勢在于可以使系統(tǒng)內(nèi)在的各個環(huán)節(jié)形成一個統(tǒng)一的整體，而不是單獨的個體，這就避免了在對某一個個體進行修改或動工時牽一發(fā)而動全身，以免對整個設(shè)計環(huán)節(jié)進行打亂和重建。而采用BIM技術(shù)則完全不必?fù)?dān)心這些問題，技術(shù)的關(guān)聯(lián)性在于它可以在構(gòu)建規(guī)劃設(shè)計圖的同時，將被反映建筑作為一個統(tǒng)一整體反映到系統(tǒng)之中，也就是說在對某一個環(huán)節(jié)進行修改時，只需要將其中的一個數(shù)據(jù)進行修改即可，在完成修改之后，與之相關(guān)聯(lián)的各個數(shù)據(jù)都會發(fā)生一定的變化。受現(xiàn)有技術(shù)能力的影響，雖然不能完全做到相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)在修改過程中能夠完全符合實際情況（也就是說在修改的過程中無法避免的會產(chǎn)生額外數(shù)據(jù)的修改），但是它可以讓與之相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)冒出，這樣就可以給修改過程減輕一定的負(fù)擔(dān)[1]。

1.3 協(xié)同性

BIM技術(shù)的協(xié)同性在于并不是單人完成整體設(shè)計過程的，而是可以將被反映建筑作為很多個個體同時作業(yè)。在對于被反映建筑做施工設(shè)計的過程中，如果由一人完成整體的工作量，那將是一個十分巨大的工程，耗費的時間非常多，并且如果設(shè)計師在完成一半出現(xiàn)問題之后無法繼續(xù)作業(yè)，那另一個人只能推倒這一作業(yè)重新設(shè)計，因為每個人對于建筑設(shè)計、對于軟件的使用方式是不一樣的。而BIM技術(shù)的協(xié)同性，可將被反映建筑分割成若干個個體同時作業(yè)，這樣作業(yè)的人員數(shù)量相應(yīng)增加，各個設(shè)計師能夠根據(jù)自己的習(xí)慣方式來完成作業(yè)，并能實現(xiàn)在作業(yè)的過程中進行數(shù)據(jù)共享，通過這種方式能夠有效地減輕設(shè)計師的負(fù)擔(dān)，降低在施工過程中因為無法作業(yè)而產(chǎn)生的不必要的誤差，提升作業(yè)的準(zhǔn)確性，讓設(shè)計方案能夠更好地符合被反映建筑的實際情況。

2 BIM技術(shù)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的應(yīng)用分析

2.1 BIM技術(shù)在建筑結(jié)構(gòu)性能分析中的應(yīng)用

結(jié)構(gòu)設(shè)計的改進可以選擇特定的結(jié)構(gòu)元件，在建筑物結(jié)構(gòu)中使用BIM技術(shù)將需要對建筑物平面圖的結(jié)構(gòu)進行更有效和更隱式的設(shè)計，并構(gòu)建建筑物一部分的數(shù)字模型，以保持它的穩(wěn)定性。另外可使用軟件中的計算和分析功能分析建筑設(shè)計的結(jié)構(gòu)性能，旨在滿足實際數(shù)據(jù)的需求以提供相應(yīng)的數(shù)據(jù)，使結(jié)構(gòu)分析過程更快、更準(zhǔn)確。尤其是地下室，BIM將提前規(guī)劃好管線的鋪設(shè)路線不僅避免管道打架，還能節(jié)約管材，如果項目發(fā)現(xiàn)缺陷，將緊急修復(fù)建筑物的結(jié)構(gòu)設(shè)計質(zhì)量并達到優(yōu)化功能[2]。

2.2 BIM技術(shù)在圖紙設(shè)計中的應(yīng)用

BIM技術(shù)的開發(fā)基于三維圖形設(shè)計，由于可以有效證明建筑物的三維影響，因此設(shè)計人員可以更輕松地評估建筑物的設(shè)計，設(shè)計方案的結(jié)構(gòu)應(yīng)始終在某些結(jié)構(gòu)條件下進行更改。因此，勞動力成本和材料成本不僅會受到影響，還會影響建設(shè)項目的有效性，而BIM技術(shù)能夠彌補傳統(tǒng)建筑設(shè)計的不足，通過信息技術(shù)提供有關(guān)的數(shù)字信息，通過確定建筑目的為施工人員提供特別的工作方法，通過提供關(guān)鍵指標(biāo)，能夠降低施工難度，避免施工錯誤，提高施工質(zhì)量。

2.3 BIM技術(shù)在鋼結(jié)構(gòu)建模中的具體應(yīng)用

就建筑業(yè)的現(xiàn)狀而言，大型結(jié)構(gòu)基本都使用鋼結(jié)構(gòu)，這在設(shè)計結(jié)構(gòu)工程中是困難的，建模復(fù)雜性通常會在這時得到體現(xiàn)。除了個人的鋼制零件之間的有效連接，梁與梁之間也存在連接。在設(shè)計這些連接部件時，有必要分析每個射線和列元素的一般特性和參數(shù)，并在連接每個部件后執(zhí)行這些參數(shù)。BIM技術(shù)系統(tǒng)中能調(diào)整各種鋼構(gòu)件參數(shù)并且會自動更新零件與其他構(gòu)件之間的間距，從而提高鋼結(jié)構(gòu)的整體質(zhì)量和設(shè)計效率。例：上海的白玉蘭廣場，在建設(shè)的過程中成功的應(yīng)用了BIM技術(shù)，不僅提高了施工效率，節(jié)約了鋼材，還實現(xiàn)了裝備的重復(fù)利用。在白玉蘭廣場的前期，通過BIM的建模信息和設(shè)計，整體鋼平臺實現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)化以及模塊化，解決了以往因平臺的支撐鋼柱必須建在墻體中而造成鋼材浪費的問題[3]。

2.4 BIM技術(shù)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計參數(shù)中的具體應(yīng)用

建筑數(shù)據(jù)模型是一個模型，該模型在建筑項目的整個生命周期中集成了物理數(shù)據(jù)，如幾何屬性和屬性信息，并揭示了建筑信息模型中所有信息的完整性。為了完成組件系統(tǒng)的組裝，設(shè)計人員可根據(jù)相關(guān)參數(shù)根據(jù)實際需求進行分析并修改模型信息，使用BIM技術(shù)進行結(jié)構(gòu)設(shè)計可滿足設(shè)計信息的需求，提高設(shè)計質(zhì)量、安全性和可靠性，并開發(fā)建筑設(shè)計領(lǐng)域的知識和體系結(jié)構(gòu)。

3 結(jié)語

如今建筑行業(yè)是我國的龍頭行業(yè)，建筑行業(yè)的體系也在日臻成熟和完善，所以只有提供更科學(xué)，更先進的技術(shù)手段，再能保證建筑工程的質(zhì)量，提高工程的效率，BIM技術(shù)是建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計環(huán)節(jié)的重要技術(shù)手段，這一技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展，對建筑行業(yè)有重要意思，所以在BIM應(yīng)用的過程中，要根據(jù)BIM技術(shù)的特點和設(shè)計要求，與工程的實際情況相結(jié)合，促進建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的合理性，提高建筑工程水平。