中建三局第二建设工程有限责任公司湖北武汉430074
摘要：近年来，随着社会经济的不断发展，人们对建筑工程结构需求日益提升，建筑工程的数量和规模也在不断扩展。在整个建筑工程项目中，建筑结构设计的好坏，决定着建筑工程安全，这也让BIM技术在建筑结构设计中的作用有效突显出来。因此，BIM技术在建筑结构设计中的应用分析显得十分重要，可以为建筑行业实现可持续发展提供基础。
关键词：建筑结构设计；BIM技术；应用；特点
1导言
随着我国科技水平的不断提高，建筑行业逐渐开始重视对先进技术的应用，特别是BIM技术。建筑企业通过对BIM技术的应用，不仅能够实现对建筑结构设计的优化，为实现建筑工程质量的提升奠定结构基础，同时还能够有效的降低工程成本。
2BIM技术的特点
2.1可视化
当今我国建筑业中的结构设计使用的是建筑图纸或者计算机进行的，应用计算机可以设计出清晰地效果图，也为实际的施工过程提供出完整的建筑规格数据。因为通常被使用的二维技术不能把建筑结构设计的真实效果如实的展现给人们，所以BIM技术的应用则恰恰能作为补充，将二位技术的不足做出完美的补充，将效果图通过三维技术更加清晰、明了的展示出来。
2.2协调性
建筑设计较为广泛，涉及的到的部门和专业都比较多，设计人员对建筑结构进行设计的同时就需要各个相关的部门工作人员相互配合，共同努力一起来完成。负责设计的单位也需要建立设计方面完善的规章制度，来规范施工。BIM技术能够将建筑内部的空间在设置上更加的协调，促进建筑施工时候各个环节能够顺畅的进行作业。
2.3模拟性
BIM技术最大的优点就是能够把建筑中相关的各类数据形成工程模型，更加方便设计者们的相互沟通、交流。IBM技术可以在数字模拟系统中进行方案设计，计算不同材料的受力值，还可以自行计算形成统计图。更加方便的为设计者提供设计依据，根据数据计算出配比值。由于施工现场的天气、温度、水纹、地理等等这些因素都有可能对建筑结构造成相应的影响，所以设计人员在对建筑结构进行设计时就必须到施工的现场勘查现场情况，了解、掌握详细的资料和数据，结合实际情况来设计高质量的建筑结构。BIM技术和实际的地理信息技术结合使用便可以把施工现场的环境和建筑模型全部模拟出来，更加方便设计人员对设计的更改和提高，也使技术人员能够不到施工现场就能掌握所有工程施工中的信息，节省时间。
3BIM技术在建筑结构设计中的具体应用
3.1在建筑结构建模中的应用
在建筑结构设计过程中，BIM技术的应用突破了CAD制图的限制，将立体的建筑模型有效展示出来。传统CAD建模，只能完成简单的二维平面制图，不能将三维实体模型构建真实体现出来。BIM技术可以利用三维实体模型，将真实构建展示到施工人员面前，突出整体结构信息和构件之间的关系。BIM技术应用于建筑结构设计，可实现建筑结构的可视化，与此同时，BIM技术可以快速发现建筑结构设计中存在的问题，并提出合理的修复方案，以此来提高建筑结构设计质量。例如，在国家会展中心设计中，室内展览面积为40万平方米，室外展览面积也在10万平方米以上，由于施工体量较大，结构设计复杂，传统CAD建模根本无法满足施工要求。为此，项目总承包部门引入了BIM技术，对工程主体部分进行建模，之后将建立好的模型与各专业建好的模型进行融合，实现模型的有效修正，消除了建筑结构中的各方面隐患，避免返工现象的出现。
3.2在钢结构建模中的应用
建筑结构设计中钢结构设计十分复杂，涉及到专业知识较多，尤其是布置加强件和连接钢结构中，任务较为繁重，很容易出现设计错误。为了解决上述难题，人们在钢结构建模中引入BIM技术，通过BIM技术的应用，对钢结构梁高进行计算，设计出专门的连接件。另外，BIM技术也可以通过相关参数，实现连接件的有效处理，并通过参数数据共享，对连接件的数量和间距进行有效控制，设计人员只需在工作中调整相应参数，便可以完成新连接件设计工作。其次，BIM技术可绘制出相关加强件的大样图，判断工程中加强件的具体位置，提升钢结构设计和施工过程的准确性。
3.3在建筑结构性能中的应用
建筑结构设计的设计原理，主要是将建筑中各个部分中所涉及到的科学集中在一起，建立一个虚拟建筑物，实现整体结构的相互支撑。BIM技术的应用，可以实现对建筑结构性能的科学分析，对建筑机构的稳定性、牢固性、抗震性等基本要求进行判断，确定各项数据是否满足标准。在设计工作中，设计人员只需要将BIM模型数据导入到相关软件中，利用软件对数据进行处理，确定建筑结构整体性能是否满足事先规划好的标准，解决建筑结构设计中存在的问题，有助于建筑结构设计工作的优化，提升建筑结构设计质量。例如，在亚洲最大生活垃圾发电厂设计过程中，为了提升建筑结构性能，设计人员通过BIM技术，对模型进行碰撞检测，首先对单专业之内模型进行碰撞，调整碰撞中出现的结构错误，之后进行机电综合模型碰撞检测，对机电专业内的碰撞问题进行调整，最后是机电与建筑之间的碰撞检测，将建筑结构与机电之间存在的问题解决，碰撞模拟软件可直接将结果以报告形式生成，设计人员会根据结果对综合管线进行相应调整，以人工审核的方式，最终得到修改意见，实现BIM技术在建筑结构性能中应用效果的提升。
3.4在构建关联性结构模型中的应用
关联性结构模型的构建，要比钢结构模型复杂，且需要注意的事项众多，在设计之前，设计人员应对个体之间的关联性进行有效总结，意识到关联的重要性，将对称性关联方面存在的问题彻底解决。在BIM技术应用之后，相关工作人员应将建筑中对称关联和不对称关联直观的表述出来，例如，在洞口墙体设计中，一般的洞口都会附着于实际墙体之上，如果将洞口删除，墙体依然存在，但如果将墙体删除，洞口也会随之消失。再比如柱和梁之间的关联，二者也是通过构建结构实现关联，在梁的实体调整中，柱体也会发生相应调整，从而将柱的关联形式改变，反过来亦是如此。上述实例可以看出，通过实体和洞口之间的关联关系，可以确定墙体和洞口之间也存在一定关联。
3.5在建筑结构协同中的应用
BIM技术具有多重性含义，最为常见的便是力学性能、成本等。目前，很多模型构件在应用过程中都有了较为独特的要求，从广泛性角度来讲，IFC模型最佳，几乎可以满足所有属性要求。但一般的工程数据信息在BIM模型中都会进行实时更新，为了使建筑结构设计不受到影响，可以采取以下措施：首先，根据设计区域的不同进行分别设计，避免出现设计信息混乱；其次，在模型设计中应该建立一个中性数据库，保证设计者在交流过程中不出现问题。在建筑结构协同处理过程中，设计人员如果能实现将所有数据整合在一起，并通过统一的BIM技术平台，对数据进行分析和处理，便可以确保建筑结构整体设计具有足够的协调特性。
4结束语
综上所述，随着建筑行业的不断进步，随着科学技术的不断发展，各种技术在建筑行业中的应用也逐渐普及起来。而BIM技术在建筑结构设计中的应用，有效的实现了建筑结构设计的优化与完善，为建筑工程质量奠定了良好基础。企业应加强对BIM技术的充分利用，以达到建筑工程设计质量的要求。
参考文献
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[3]潘平.BIM技术在建筑结构设计中的应用与研究[D].华中科技大学，2016.