須六平

摘 要：在建筑工程項目建筑設(shè)計的過程中，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的合理性直接影響著建筑的抗震性能和質(zhì)量，因此一定要重視建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計，確保建筑設(shè)計的科學(xué)合理。現(xiàn)隨著經(jīng)濟的發(fā)展與技術(shù)的進步，BIM技術(shù)得到了飛速的發(fā)展，已經(jīng)能夠在各種不同的專業(yè)或部門中，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的共享，并且應(yīng)用可視化的數(shù)字模型，實現(xiàn)對建筑結(jié)構(gòu)的模擬分析，有效的提高了抗震設(shè)計的性能和質(zhì)量，也保障建筑的施工的質(zhì)量和安全。最大程度上提升建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計水平。本文首先介紹了BIM技術(shù)的相關(guān)概念，然后分析介紹了BIM技術(shù)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的具體應(yīng)用，供學(xué)習(xí)參考。

關(guān)鍵詞： BIM技術(shù)；建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計；判斷

1 BIM技術(shù)及其優(yōu)點分析介紹

1.1 BIM技術(shù)簡介

BIM技術(shù)指的是利用數(shù)字模型來實現(xiàn)對于建筑工程項目的模擬，從而使得建筑設(shè)計、建造以及運營管理過程更加的便利化與科學(xué)化的重要技術(shù)，這項技術(shù)的實際應(yīng)用，不僅加強了建筑行業(yè)的繼承性，還有效提升了企業(yè)的經(jīng)濟效益。因此，該技術(shù)對于建筑工程的設(shè)計施工環(huán)節(jié)以及成本控制管理方面，都具有重要作用。

1.2 BIM技術(shù)優(yōu)點分析介紹

BIM技術(shù)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的應(yīng)用及其廣泛很大程度上是因為，在進行設(shè)計時運用BIM技術(shù)設(shè)計出來的圖紙更為直觀科學(xué)實用，研究對比發(fā)現(xiàn)，BIM技術(shù)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的應(yīng)用具有以下優(yōu)點：

1.2.1 設(shè)計圖紙可修改

運用BIM技術(shù)所設(shè)計出來的建筑圖紙，其中包含的所有設(shè)計信息，都是以整體建筑模型為基礎(chǔ)的，如果發(fā)現(xiàn)問題，設(shè)計人員只需要進行針對性的修改，系統(tǒng)即可自行完成參數(shù)的調(diào)整和修正。這種設(shè)計圖紙的自動修改功能，大大減少了設(shè)計人員在畫圖、改圖工作中需要消耗的時間與精力，從而使其能夠集中注意力，放在建筑結(jié)構(gòu)體系和具體構(gòu)件的合理性的設(shè)計上，可實現(xiàn)由系統(tǒng)對參數(shù)修改前后圖紙的對比，從而選擇最佳的設(shè)計方案，保證設(shè)計合理性。

1.2.2 設(shè)計數(shù)據(jù)信息化功能

BIM技術(shù)的基礎(chǔ)是現(xiàn)代信息技術(shù)，其核心在于信息，因此，相較于傳統(tǒng)的設(shè)計軟件模型，該技術(shù)最大的一個優(yōu)勢就是能夠攜帶信息。從這個角度出發(fā)，將BIM技術(shù)模型作為建筑工程信息數(shù)據(jù)庫，用于存儲建筑工程建設(shè)過程中產(chǎn)生的所有設(shè)計數(shù)據(jù)，并有效維持這些數(shù)據(jù)之間的聯(lián)系，使設(shè)計人員在提取數(shù)據(jù)時，只需要點擊特定點，就可以及時獲得最全面、最可靠的的信息清單，從而避免在數(shù)據(jù)查找上花費的時間，并有效避免數(shù)據(jù)的記錄與輸入誤差，提高建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計實效性。

1.2.3 工程設(shè)計一體化功能

應(yīng)用BIM技術(shù)設(shè)計出的建筑模型，并非僅僅包括建筑工程的外觀和結(jié)構(gòu)體系情況，還包含了建筑工程各設(shè)備專業(yè)的設(shè)備、管道（線）布置等方面的設(shè)計。由此可見，BIM技術(shù)建立的模型，將建筑工程的各個方面都納入其中，形成一種一體化的設(shè)計，這樣可以在以安全性評價建筑結(jié)構(gòu)的同時，考慮到建筑的合理性、舒適性、節(jié)能環(huán)保以及管道（線）布置等多個其他角度的評價，從而提高實際的設(shè)計可操作性效果。另外，BIM技術(shù)不僅可以提供平面圖紙，還可利用BIM軟件來處理并分析模型，將設(shè)計的出圖、計算以及渲染等設(shè)計環(huán)節(jié)綜合為一體。

1.2.4 工程模型三維化功能

BIM技術(shù)的一大特色就在于它是一種三維技術(shù)，所以利用BIM技術(shù)所設(shè)計出的建筑模型，可以使用三維立體的形式呈現(xiàn)出來，設(shè)計人員只需要直觀地對建筑結(jié)構(gòu)立體模型進行全面觀察，即可看到其中各種細(xì)節(jié)的設(shè)計與布置，例如暖通管道設(shè)置、墻體梁板建筑結(jié)構(gòu)組件的設(shè)計等，并及時發(fā)現(xiàn)其中可能存在的問題，采取解決措施，進一步理解設(shè)計方案，提高整體設(shè)計質(zhì)量。

2 BIM技術(shù)在建筑等專業(yè)設(shè)計中的相關(guān)應(yīng)用

BIM技術(shù)具體根本上是利用三維技術(shù)來進行建筑結(jié)構(gòu)模型的建立，從而將抽象的設(shè)計通過模型具象化體現(xiàn)出來，這是CAD技術(shù)繪制施工圖的重要突破。運用BIM技術(shù)，還可以直觀顯示構(gòu)建彼此之間的連接與聯(lián)系，通過可視化技術(shù)，監(jiān)控建筑結(jié)構(gòu)受力的動態(tài)變化過程，為結(jié)構(gòu)構(gòu)件的設(shè)計提供重要依據(jù)，從而為結(jié)構(gòu)設(shè)計方案的合理性提供保障。另外，BIM技術(shù)還可以幫助設(shè)計人員及時發(fā)現(xiàn)設(shè)計問題，并節(jié)約調(diào)整修改過程中所需要的計算時間。BIM技術(shù)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的相關(guān)應(yīng)用主要體現(xiàn)在以下幾個方面：

2.1 BIM技術(shù)在建筑設(shè)計中的應(yīng)用

工程建筑設(shè)計的第一步，就是建筑設(shè)計。在選定建筑的建設(shè)地點之后，就可以開始對建筑空間進行實地分析，該環(huán)節(jié)的重點在于對地形的勘察分析，尤其是對于一些地形較為復(fù)雜的情況，建筑基地地形分析至關(guān)重要。運用BIM技術(shù)進行空間分析時，BIM技術(shù)的初步探索能夠為設(shè)計工作開闊思路，其分析的內(nèi)容則包括了具體坡高、斜率、坡向等。例如，對于坡度的分析，可以首先利用GIS建模，模擬各項相關(guān)參數(shù)。這樣，設(shè)計人員即可從不同的角度出發(fā)，生成一系列的設(shè)計基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，以供后期正式設(shè)計參考。在結(jié)束地形探索之后，即可開展建筑物空間規(guī)劃過程。一般來說，建筑物的空間規(guī)劃中，BIM技術(shù)的可視化技術(shù)能夠得到良好的應(yīng)用，可以將建筑物的內(nèi)外空間完全以3D立體畫面展現(xiàn)出來，設(shè)計人員即可對建筑的室內(nèi)、空間分割、道路等各個空間的布置進行設(shè)計規(guī)劃，并利用BIM技術(shù)的調(diào)試功能，結(jié)合實際的影響因素進行綜合參考，最終得到最佳的空間規(guī)劃模型。

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

在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的過程中對于建筑結(jié)構(gòu)抗震性能分析一直都是設(shè)計的重難點，在傳統(tǒng)的設(shè)計中為了對建筑結(jié)構(gòu)性能進行有效的分析往往需要耗費大量的人力物力，需要通過各種公式的計算，才能夠完成分析過程，且這種分析方式可視性較差，可能會影響建筑結(jié)構(gòu)抗震性能分析結(jié)果的可靠性判斷。因此在建筑結(jié)構(gòu)抗震的初步設(shè)計階段（包括超限工程）初步設(shè)計和施工圖審查階段均引入BIM設(shè)計，能使結(jié)構(gòu)抗震性能分析更加直觀和可發(fā)現(xiàn)。BIM技術(shù)針對分析要求，設(shè)計了相應(yīng)的性能分析軟件，只需要將BIM模型相關(guān)的數(shù)據(jù)導(dǎo)入軟件，即可快速且準(zhǔn)確地完成整個分析過程，并根據(jù)分析結(jié)果，可直觀發(fā)現(xiàn)設(shè)計的不足之處，給予及時改正。

2.3 BIM技術(shù)在鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計中的應(yīng)用

當(dāng)前的建筑工程日益發(fā)展，工程規(guī)模也逐漸擴大，向著大跨度、大空間的趨勢發(fā)展，其中，以鋼結(jié)構(gòu)的廣泛應(yīng)用最為顯著。建筑結(jié)構(gòu)中，鋼結(jié)構(gòu)的連接件、加強件布置等非常繁雜，因此給此種結(jié)構(gòu)的設(shè)計造成一定困難。但是，運用BIM技術(shù)即可解決該問題，BIM技術(shù)能夠自行對鋼結(jié)構(gòu)的梁高進行精確計算，針對所有的連接件實行專門設(shè)計，實現(xiàn)參數(shù)化處理，并通過數(shù)據(jù)共享功能，完成對鋼結(jié)構(gòu)中螺栓等連接件的數(shù)量、設(shè)置間距等的掌控，這樣，如果有構(gòu)建新連接件的需要時，設(shè)計人員只需調(diào)整相應(yīng)的數(shù)據(jù)即可。對于加強件的設(shè)計，則可利用BIM技術(shù)繪制大樣圖，而設(shè)計人員只需參考設(shè)計位置，即可確定加強件的設(shè)置位置，從而避免鋼結(jié)構(gòu)中出現(xiàn)薄弱環(huán)節(jié)。

2.4 BIM技術(shù)在建筑結(jié)構(gòu)等各專業(yè)的協(xié)同設(shè)計中的應(yīng)用

導(dǎo)入BIM模型的工程數(shù)據(jù)是處于不間斷交流共享之中，這種交流共享主要體現(xiàn)在兩方面：（1）借助中間數(shù)據(jù)文件，實現(xiàn)處于異地的不同設(shè)計軟件之間的設(shè)計數(shù)據(jù)與信息；（2）設(shè)置中性數(shù)據(jù)庫，可以實現(xiàn)在不同專業(yè)之間的數(shù)據(jù)信息傳遞與共享，并將水暖、土建、裝飾等多個專業(yè)的設(shè)計內(nèi)容進行有機的結(jié)合，通過統(tǒng)一處理平臺，采取規(guī)范化的處理手段，保證系統(tǒng)內(nèi)部的信息流暢。以這種數(shù)據(jù)的交流共享模式為基礎(chǔ)，不僅能夠保證對建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計因素的全方位考慮，還有效避免了設(shè)計細(xì)節(jié)的疏漏或不完善問題，發(fā)揮了重要的統(tǒng)籌作用。

3 結(jié)語

近年來隨著BIM技術(shù)的不斷完善與發(fā)展，其已經(jīng)得到了越來越廣泛的應(yīng)用。在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的過程中，應(yīng)用BIM技術(shù)不僅僅能夠提高建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的效率，還能夠使設(shè)計更加的科學(xué)合理，進一步確保建筑的設(shè)計質(zhì)量。盡管目前我國BIM技術(shù)的研究與應(yīng)用尚且處于起步階段，仍然存在一定的不足，但是在專業(yè)人員的不斷研究與發(fā)展下，BIM技術(shù)必將在建設(shè)行業(yè)中發(fā)揮更多作用，促進我國建筑行業(yè)的穩(wěn)健發(fā)展。

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