淺析BIM技術(shù)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

殷大雷

濟(jì)南市市政工程設(shè)計(jì)研究院（集團(tuán)）有限責(zé)任公司 山東 濟(jì)南 250101

在我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的過程中，建筑行業(yè)發(fā)揮了巨大的作用，在近些年，不管是建筑工程的數(shù)量還是建筑工程的規(guī)模，都有著非常明顯的提升。在這一背景下，當(dāng)前對(duì)于建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)所提出的要求更加的嚴(yán)格。在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，通過對(duì)BIM技的合理應(yīng)用，設(shè)計(jì)人員可以得到真實(shí)而全面的建筑結(jié)構(gòu)模型，從而對(duì)設(shè)計(jì)中所存在的各種問題進(jìn)行處理、完善，這對(duì)于建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)質(zhì)量的提升有著很大的幫助，能夠有效促進(jìn)建筑結(jié)構(gòu)的有效性。

1、BIM技術(shù)概述

就BIM技術(shù)來看，它是一種建筑信息模型技術(shù)，在建筑工程的實(shí)際應(yīng)用中，它通過數(shù)字化的3D技術(shù)，來對(duì)其中的各種信息進(jìn)行整合，以此為依據(jù)來建立相應(yīng)的工程數(shù)據(jù)模型。BIM技術(shù)發(fā)源于美國(guó)，它在建筑工程中，綜合了建筑工程管理的維護(hù)、運(yùn)營(yíng)、施工等各個(gè)環(huán)節(jié)的內(nèi)容，其文件形式是數(shù)字化的，淘汰了傳統(tǒng)的紙質(zhì)建筑工程管理及設(shè)計(jì)文件。同時(shí)，它還通過3D可視技術(shù)來將其展現(xiàn)，這對(duì)于建筑工程信息收集及處理工作的進(jìn)行有很大幫助。在實(shí)際應(yīng)用中，BIM技術(shù)對(duì)于建筑設(shè)計(jì)工程的可持續(xù)發(fā)展而言有著十分重要的意義。

2、建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中BIM技術(shù)的應(yīng)用

2.1 在建筑場(chǎng)地和結(jié)構(gòu)分析中的應(yīng)用

就建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作來看，它表現(xiàn)出了系統(tǒng)性和科學(xué)性的特點(diǎn)，在其設(shè)計(jì)內(nèi)容當(dāng)中，要對(duì)建筑主體的部分進(jìn)行合理的構(gòu)建，并且還要對(duì)和建筑工程相關(guān)的水文、地質(zhì)等條件進(jìn)行深入的分析。在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，通過對(duì)BIM技術(shù)的合理應(yīng)用，可以把建筑結(jié)構(gòu)的主體，在在客觀的環(huán)境因素下以數(shù)字化的方式進(jìn)行展示。結(jié)合GIS技術(shù)來進(jìn)行使用，可以更加具體、細(xì)致的對(duì)建筑工程的設(shè)計(jì)情況進(jìn)行模擬，同時(shí)還可以對(duì)在一定程度上對(duì)建筑結(jié)構(gòu)體系結(jié)構(gòu)及結(jié)構(gòu)選項(xiàng)進(jìn)行預(yù)測(cè)及判斷，以此來使得建筑施工區(qū)域更加的合理，以此來使得建筑結(jié)構(gòu)可以符合當(dāng)?shù)氐母鞣N環(huán)境因素，這對(duì)于工程施工的順利進(jìn)行有很大作用。

2.2 在建筑結(jié)構(gòu)性能分析中的應(yīng)用

在對(duì)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過程中，通常不只是對(duì)結(jié)構(gòu)構(gòu)件進(jìn)行選擇或是組合，往往還要充分考慮到結(jié)構(gòu)整體的應(yīng)力表現(xiàn)，以此來確保就算在震動(dòng)、豎向、水平荷載的情況下，建筑結(jié)構(gòu)均可以保持穩(wěn)定。在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，通過對(duì)BIM技術(shù)的合理應(yīng)用，可以對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行全面的模擬及分析，同時(shí)還可以根據(jù)實(shí)際情況，建立起相應(yīng)的一體化數(shù)字模型。之后利用內(nèi)置軟件，來對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的性能進(jìn)行分析，在其中導(dǎo)入相關(guān)數(shù)據(jù)后，就可以明確現(xiàn)實(shí)環(huán)境下的建筑結(jié)構(gòu)具體情況。通過對(duì)結(jié)構(gòu)的分析，可以得知設(shè)計(jì)中的各個(gè)問題，進(jìn)而針對(duì)問題所在，采取有效措施。

2.3 在建筑結(jié)構(gòu)協(xié)同中的應(yīng)用

設(shè)計(jì)人員通過對(duì)BIM技術(shù)的合理應(yīng)用，可以共同進(jìn)行對(duì)建筑工程的設(shè)計(jì)繪圖工作，在此過程中，各項(xiàng)信息數(shù)據(jù)都能夠進(jìn)行匯總及交流，這就可以使得建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)有更高的合理性及效率。在BIM模型中，可以對(duì)每一個(gè)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)進(jìn)行共享。具體來看，在其模型當(dāng)中，對(duì)于不同的設(shè)計(jì)軟件中的信息及數(shù)據(jù)，同樣能夠完成共享。同時(shí)還可以對(duì)中性數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行構(gòu)建，可以在其中對(duì)不同專業(yè)的數(shù)據(jù)進(jìn)行共享，能夠深入結(jié)合建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的各種內(nèi)容，如土建、水暖等。它可以將全部的信息數(shù)據(jù)都在同一處理平臺(tái)上集中，還可以合理的處理好全部數(shù)據(jù)。

3、存在的問題及改進(jìn)措施

3.1 存在的問題

3.1.1 缺乏標(biāo)準(zhǔn)體系

在現(xiàn)階段，雖然在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，BIM的應(yīng)用已經(jīng)較為普遍，但就實(shí)際來看，當(dāng)前仍舊是初步發(fā)展階段。在此過程中，沒有完善的設(shè)計(jì)規(guī)范及健全的標(biāo)準(zhǔn)體系。受此影響，在BIM技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用過程中，還有著許多不足之處。

3.1.2 BIM技術(shù)應(yīng)用成本高

在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)當(dāng)中，如果要對(duì)BIM技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用，就會(huì)產(chǎn)生較大的成本，這就要在其中投入大量的資金。同時(shí)，在設(shè)備及專業(yè)人員方面，此技術(shù)也有著很高的要求。所以，該技術(shù)的應(yīng)用還必須要在人力及設(shè)備方面投入足夠的資金，并且為了后續(xù)的正常使用，及時(shí)更新軟件，同樣還將會(huì)有更多的資金投入。

3.2 改進(jìn)措施

3.2.1 設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)構(gòu)件要滿足相關(guān)要求

在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)當(dāng)中，樓板、墻、柱等構(gòu)件都是其中非常重要的部分。以性質(zhì)的不同為依據(jù)，可以對(duì)其中的構(gòu)件進(jìn)行劃分，即鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)建、現(xiàn)澆構(gòu)建和預(yù)制構(gòu)建。所以，在建筑和機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，一定要根據(jù)實(shí)際情況，確保所設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)構(gòu)件足夠合理。就目前來看，現(xiàn)澆構(gòu)建是最為常見的結(jié)構(gòu)形式，所以，在采用結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案的過程中，相關(guān)設(shè)計(jì)者要結(jié)合不同構(gòu)建的管線走向以及功能要求來確保設(shè)置的有效性，以此來防止構(gòu)建間沖突問題的出現(xiàn)。

3.2.2 加強(qiáng)用平法表示鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)

通常情況在，在對(duì)鋼筋混凝土施工圖紙繪制的過程中，會(huì)通過平面法來對(duì)其中的各種事項(xiàng)進(jìn)行表示，以特殊的標(biāo)點(diǎn)符合，來在圖紙上進(jìn)行標(biāo)注，以便于施工人員通過工藝轉(zhuǎn)換來使圖紙變?yōu)闃訄D。在對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過程中，通過對(duì)BIM技術(shù)的合理應(yīng)用，可以更加全面、具體的反應(yīng)出其中內(nèi)容，從而使得施工人員詳細(xì)的了解到關(guān)鍵的信息。

4、結(jié)語(yǔ)

總而言之，隨著科技水平的不斷提升，在建筑行業(yè)中所應(yīng)用的先進(jìn)技術(shù)越來越多，通過對(duì)BIM技術(shù)的應(yīng)用，能夠使得建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)更加合理，這對(duì)于設(shè)計(jì)質(zhì)量及效率的提升都有著很大幫助，還可以有效減小成本投入，對(duì)于建筑行業(yè)的發(fā)展有著重要意義。