关键词：建筑结构；设计；BIM技术；应用；分析
1导言
近年来，随着社会经济的迅速发展，对建筑工程的需求也在日益增加，建筑工程规模与数量不断增长，建筑结构设计直接影响着建筑工程安全，这使得BIM技术在建筑结构设计中的重要性日益显著，因此，对BIM技术在建筑结构设计中的具体应用进行深入的分析具有十分重要的意义，可有效促进建筑企业的持续发展。
2BIM技术概述
现代建筑工程项目正在不断向着大规模、高层化以及超高层化方向发展，用户对建筑产品的需求不仅限于其整体功能性，建筑结构的高度复杂化使其体型不断区域多样化，因此，建筑结构设计中往往需要通过多种渠道来获取规模较大的信息。该类数据信息作为建筑企业在建筑结构设计中最为关键的资源，如果在建筑产品生产中对其加以利用，不仅可以帮助企业通过缩短工期来降低整体成本投入，还能进一步提高建筑企业在生产过程中的质量管理工作与安全管理工作整体水平。所以现代信息技术开始被广泛运用到建筑工程领域，建筑行业在信息技术支撑下开始寻求一条迅速处理各类相关信息，进一步控制成本投入与合理化工期安排的道路。
3建筑结构设计中BIM技术的应用流程
3.1构建整体结构模型
在建筑结构设计过程中，通过BIM技术的应用，能够构建一个完善的建筑整体结构模型，为建筑结构中梁、板、柱、楼梯及基础等构件的充分描述提供帮助，此处与墙体结构构件为例，对整体结构模型的构建流程进行详细的探讨：一是定义建筑实体。二是利用集合关联实体进行楼层实体和建筑实体的关联。三是进行墙体实体的定义，并且利用空间结构关联实体做好楼层实体与墙体实体的关联。
3.2构建部分结构模型
在BIM模型中，主要包括建造信息、力学性能、成木、材料、几何等多种属性，目前的IFC模型能够满足大部分模型构件的属性。此处以墙体为例，对关联关系进行定义。通常情况下，IFC模型中定义构件的多层材料、墙体主要由内墙面砖、结构层、隔热层、外墙面砖构成，应做好以下几方面工作：一是要对材料属性进行定义。二是利用材料层集合使用实体、材料层集合实体、材料分层实体等进行材料模型的定义。三是利用材料关联实体进行墙体材料与墙体的关联。
3.3构建关联性结构模型
在进行建筑结构设计时，必须重视各个个体间的关联性，通过BIM模型的构建，可准确的、直观的反应处建筑对称性关联与非对称性关联。其中，对于非对称性关联，主要为两实体存在主从关系，依据修改主实体改变实体，不会对主实体的木质造成改变。以洞口和墙体为例，其中，洞口依存墙体实体，删除墙体也会删除洞口，但是删除洞口却不会删除墙体，仅会断开二者之间的关联关系，由此可知，利用洞口关联实体，可建立洞口实体与墙体实体关联。此外，对于对称性关联，主要指两实体存在对等关系，任何实体的改变都会影响另一实体的改变，例如柱、梁关联，梁实体与柱实体利用构件结构实现关联，在调整梁实体时，与其关联的柱实体也会随之发生相应的调整，从而修改柱的关联，反过来也一样。
4BIM技术在建筑结构设计中的具体应用
4.1实现建筑结构设计的可视化
BIM技术是基于三维模型技术而成的应用于现代建筑工程领域的新兴技术，其可以利用三维模型技术来将真实的建筑构件展现给用户，由于传统建筑结构设计中都是以CAD软件进行绘图，该种方法很难将建筑结构的详细信息展示给不同用户，而BIM技术在建筑结构设计初期阶段便通过建立建筑结构的三位实体模型，来帮助各层次用户通过直观的角度对建筑构件信息、功能布局有一个准确的认识与了解。很多大型建筑工程结构设计中可以利用BIM技术来对其整体结构进行动态演示，帮助用户利用直观的角度对建筑结构的各项参数进行观测，从而帮助设计单位选取最佳的设计方案，并且可以及时发现建筑结构设计中的质量缺陷与设计缺陷，对进一步提高建筑结构设计的整体质量有着重要意义。
4.2BIM技术在建筑结构参数设计中的具体应用
建筑结构信息模型中会有一个包含所有设计信息的数据库，所有建筑结构设计参数都是相关联的，设计人员可以利用该数据库中的数据信息来对建筑结构形体进行构建，而且在设计过程中会对不同的参数予以一些约束，从而确保BIM系统在建筑结构设计中可以及时更新数据库。BIM技术在建筑结构设计应用中最大的特点，是可以实现高质量、高安全性、高可靠性的设计信息输出，对提高建筑结构设计的数字化发展有着重要意义。
4.3BIM技术在钢结构建模中的具体应用
现阶段钢结构已成为一个大跨度建筑物的主要结构形式，其在建模中往往需要面临结构链接和加强件布置等多个方面的难点，钢结构在设计中需要涉及到梁柱连接、梁梁铰接以及梁梁刚接等多种连接形式，所以在设计中往往需要根据梁的高度，来将各个连接件进行专项设计并要将其参数化。BIM系统在应用中可以利用参数共享，来对螺栓的数量与间距来进行控制，设计人员只需要对参数进行调节便可以形成新的连接件，而在加强件、连接件设计中设计人员只需要画出大样，而在钢结构施工中技术人员只需要对相应位置设计进行参考，便可以来确定加强件、连接件的准确位置，这对进一步提高钢结构设计质量及施工效率有着重要作用。
5BIM技术在建筑机构设计中的难点
建筑结构设计工作在运用BIM系统中需要将模型发送到分析软件，结构分析软件利用算法来将建筑结构的设计信息反馈出来，并根据用户指令来形成动态的施工图与结构模型，所以设计人员在使用BIM技术中要考虑模型空间的整体真实性，并要对BIM系统的物理模型能否自动生成施工图纸等方面进行充分考虑。建筑结构的安全性是设计工作中设计人员要充分考虑的因素，但是由于建筑施工材料自身力学特征、荷载组合、荷载以及单元截面特性等多种因素会对结构性能产生影响，所以设计人员在使用BIM模型进行分析过程中往往需要面对各项复杂参数。
6结论
综上所述,基于对BIM的建筑结构设计的初步研究,提高我国建筑工程设计的技术与管理水平、改善我国建设工程项目的整体质量的重要途径之一是贯通建筑业的技术信息化和管理信息化。当前我国的BMI技术已经具有了初步的系统化环境,项目流程的经济问题、技术问题以及法律问题均具有相应的应对方案,所以当前最重要的发展方向应当是BIM模型的提供以及数据的审核、集成,从而更好的保证数据的一致睦、合理睦以及准确性
参考文献
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