談建筑結(jié)構(gòu)設計中BIM技術的應用

（河北 石家莊 050000）

一、BIM技術概述

BIM技術是構(gòu)建建筑信息模型技術的簡稱，是信息技術和建筑工藝結(jié)合的產(chǎn)物，也是信息時代下的新型建筑結(jié)構(gòu)設計方式，在BIM技術的引導下，建筑結(jié)構(gòu)設計在逐漸朝著三維立體的方向發(fā)展，設計人員則可以應用BIM技術構(gòu)建和建筑工程相關的各種信息系統(tǒng)，為今后的設計工作提供精確的數(shù)據(jù)支持。當然，在應用BIM技術的過程中，需要對結(jié)構(gòu)設計中的信息和數(shù)據(jù)進行詳細記錄，確保數(shù)據(jù)庫中含有各種構(gòu)件的狀態(tài)信息。

二、BIM技術的特點

（一）可視化

可視化即“所見所得”的形式，對于建筑行業(yè)來說，可視化的作用是非常大的，例如經(jīng)常拿到的施工圖紙，只是各個構(gòu)件信息在圖紙上的線條繪制表達，其真正的構(gòu)造形式需要建筑人員和施工人員自行想象。一般簡單構(gòu)造通過想象進行了解未嘗不可，但復雜建筑造型在近些年不斷的出現(xiàn)，依靠人腦想象存在明顯困難。BIM提供了可視化的思路，將以往的線條式的構(gòu)件形成一種三維的立體實物圖形展示在人員面前。

（二）協(xié)調(diào)性

建筑設計較為廣泛，涉及的到的部門和專業(yè)都比較多，設計人員對建筑結(jié)構(gòu)進行設計的同時就需要各個相關的部門工作人員相互配合，共同努力一起來完成。負責設計的單位也需要建立設計方面完善的規(guī)章制度，來規(guī)范施工。BIM技術能夠?qū)⒔ㄖ?nèi)部的空間在設置上更加的協(xié)調(diào)，促進建筑施工時候各個環(huán)節(jié)能夠順暢的進行作業(yè)。

（三）模擬性

BIM技術最大的優(yōu)點就是能夠把建筑中相關的各類數(shù)據(jù)形成工程模型，更加方便設計者們的相互溝通、交流。IBM技術可以在數(shù)字模擬系統(tǒng)中進行方案設計，計算不同材料的受力值，還可以自行計算形成統(tǒng)計圖。更加方便的為設計者提供設計依據(jù)，根據(jù)數(shù)據(jù)計算出配比值。由于施工現(xiàn)場的天氣、溫度、水紋、地理等等這些因素都有可能對建筑結(jié)構(gòu)造成相應的影響，所以設計人員在對建筑結(jié)構(gòu)進行設計時就必須到施工的現(xiàn)場勘查現(xiàn)場情況，了解、掌握詳細的資料和數(shù)據(jù)，結(jié)合實際情況來設計高質(zhì)量的建筑結(jié)構(gòu)。BIM技術和實際的地理信息技術結(jié)合使用便可以把施工現(xiàn)場的環(huán)境和建筑模型全部模擬出來，更加方便設計人員對設計的更改和提高，也使技術人員能夠不到施工現(xiàn)場就能掌握所有工程施工中的信息，節(jié)省時間。

三、BIM技術在建筑結(jié)構(gòu)設計中的應用

（一）在建筑結(jié)構(gòu)性能中的應用

建筑結(jié)構(gòu)設計的設計原理，主要是將建筑中各個部分中所涉及到的科學集中在一起，建立一個虛擬建筑物，實現(xiàn)整體結(jié)構(gòu)的相互支撐。BIM技術的應用，可以實現(xiàn)對建筑結(jié)構(gòu)性能的科學分析，對建筑機構(gòu)的穩(wěn)定性、牢固性、抗震性等基本要求進行判斷，確定各項數(shù)據(jù)是否滿足標準。在設計工作中，設計人員只需要將BIM模型數(shù)據(jù)導入到相關軟件中，利用軟件對數(shù)據(jù)進行處理，確定建筑結(jié)構(gòu)整體性能是否滿足事先規(guī)劃好的標準，解決建筑結(jié)構(gòu)設計中存在的問題，有助于建筑結(jié)構(gòu)設計工作的優(yōu)化，提升建筑結(jié)構(gòu)設計質(zhì)量。例如，在亞洲最大生活垃圾發(fā)電廠設計過程中，為了提升建筑結(jié)構(gòu)性能，設計人員通過BIM技術，對模型進行碰撞檢測，首先對單專業(yè)之內(nèi)模型進行碰撞，調(diào)整碰撞中出現(xiàn)的結(jié)構(gòu)錯誤，之后進行機電綜合模型碰撞檢測，對機電專業(yè)內(nèi)的碰撞問題進行調(diào)整，最后是機電與建筑之間的碰撞檢測，將建筑結(jié)構(gòu)與機電之間存在的問題解決，碰撞模擬軟件可直接將結(jié)果以報告形式生成，設計人員會根據(jù)結(jié)果對綜合管線進行相應調(diào)整，以人工審核的方式，最終得到修改意見，實現(xiàn)BIM技術在建筑結(jié)構(gòu)性能中應用效果的提升。

（二）在建筑地點和結(jié)構(gòu)分析中的應用

BIM技術在建筑地點以及結(jié)構(gòu)分析中的應用為建筑結(jié)構(gòu)設計帶來了方便。1.對建筑地點環(huán)境進行合理分析。將BIM技術應用在建筑結(jié)構(gòu)設計中，能夠?qū)ㄖ攸c的水文地質(zhì)條件進行有效的分析，并在客觀環(huán)境下將建筑主體結(jié)構(gòu)通過數(shù)字化可視圖像呈現(xiàn)出來。再結(jié)合GIS技術來對建筑工程地點的實際情況進行整體、全面地模擬，為結(jié)構(gòu)的選型提供參考，并將建筑地點的氣候條件、水文地質(zhì)條件、生態(tài)環(huán)境條件等有效結(jié)合到一起進行綜合分析，以保證建筑工程施工地點的安全穩(wěn)定性。2.對結(jié)構(gòu)性能進行分析。BIM技術能夠?qū)ㄔO結(jié)構(gòu)的性能進行全方位模擬，并模擬出不同的結(jié)構(gòu)設計方案，構(gòu)建一體化數(shù)字模型。然后將建筑結(jié)構(gòu)的相應性能數(shù)據(jù)輸入到其中，得出實際情況中建筑結(jié)構(gòu)的情況，以便及時發(fā)現(xiàn)建筑結(jié)構(gòu)設計中存在的缺點，及時對其進行優(yōu)化，保證建筑的整體質(zhì)量。

（三）BIM技術在建筑結(jié)構(gòu)參數(shù)設計中的具體應用

建筑結(jié)構(gòu)信息模型會儲存所有的設計信息，數(shù)據(jù)庫就儲存了與此有關的所有信息中，所有建筑結(jié)構(gòu)設計參數(shù)都是關聯(lián)的，數(shù)據(jù)設計人員能否充分利用這個數(shù)據(jù)庫就決定了能否順利構(gòu)建建筑結(jié)構(gòu)的形體，對不同的參數(shù)予以一些約束是在設計過程中必要的步驟，BIM系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫是否可以得到及時的更新與這一步驟密切相關。

（四）在建筑結(jié)構(gòu)協(xié)同中的應用

BIM技術具有多重性含義，最為常見的是方便施工、節(jié)約成本等。目前，很多模型構(gòu)件在應用過程中都有較為獨特的要求，從廣泛性角度來講，IFC模型最佳，幾乎可以滿足所有屬性要求。但一般的工程數(shù)據(jù)信息在BIM模型中都會進行實時更新，為了使建筑結(jié)構(gòu)設計不受到影響，可以采取以下措施：首先，根據(jù)設計區(qū)域的不同進行分別設計，避免出現(xiàn)設計信息混亂。其次，在模型設計中應該建立一個中性數(shù)據(jù)庫，保證設計者在交流過程中不出現(xiàn)問題。在建筑結(jié)構(gòu)協(xié)同處理過程中，設計人員如果能實現(xiàn)將所有數(shù)據(jù)整合在一起，并通過統(tǒng)一的BIM技術平臺，對數(shù)據(jù)進行分析和處理，便可以確保建筑結(jié)構(gòu)整體設計具有足夠的協(xié)調(diào)特性。