基于BIM的建筑結構設計方案探究

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【摘要】提高建筑工程結構設計的BIM技術應用與流程管控效率是工程建設的必要之舉。BIM技術能夠在建筑工程設計的過程中實現三維立體化的可視化轉變，我國建筑工程結構設計發展中需充分重視BIM技術應用效率對于工程整體運作的重要指導作用，推動建筑工程結構設計立體化呈現朝著標準化、穩定化、精確化方向發展。文章首先論述BIM技術優勢及現階段建筑工程結構設計的BIM應用發展現狀，指出了其中的信息誤區問題，進而提出了提升建筑工程結構設計BIM技術應用效果的策略，在實踐中不斷優化設計單位經濟效益。

【關鍵詞】BIM技術應用；建筑工程結構設計；經濟效益；流程管控

1引言

由于當前建筑工程結構設計中對于效率的需求越來越大，且對于BIM技術應用效率的要求越來越高，設計師和技術部門必須提升自身專業水平和監管能力，嚴格把控整個設計過程的質量標準，尤其是把控工程的流程管控環節，引入多樣的設計工作進度調控制度，深入探討和思索建筑工程協同管理流程、提升效益的方式。建筑模型作為工程設計的主體必須實現其本身的實用性、穩定性和經濟性，保障建筑結構設計的審美水平和使用功能。

2BIM技術優勢分析

2.1推動工程結構設計的工作效率

提升BIM技術在建筑項目結構設計中的應用是科技時展的需要，建筑框架結構的設計中運用BIM技術能夠實現結構設計的效率化、可靠性，確保了建筑結構的科學性和穩定性。實踐證明應用BIM技術進行建筑工程結構設計是具備科學依據和可行性的，簡單框架結構、剪力墻結構、筒體結構、異形結構等結構形式都可以應用BIM技術進行結構設計，BIM技術在實踐中的應用范圍不斷擴大。為了實現建筑工程結構設計的效率提升，必須在工程運作的整個階段關注BIM技術應用，尤其是建筑工程結構設計階段和實際設計階段[1]。BIM技術應用和技術軟件本身的工作內容及環節比較復雜，建模是一種提高結構設計質量的工具，選擇合適的建筑工程結構設計方案，并根據實際情況來進行合理化的模型調整，可以提升結構設計和建筑工程的質量。

2.2促進設計部門內部的協調運轉

建筑工程設計的過程會受到多方因素的影響，因此在結構設計之中必須做到綜合性考慮，由于模型制作是一個復雜的過程，且由許多不同的設計階段和工藝環節相銜接，每一個部門和階段的工作特點不同，通過BIM技術帶來的工程立體化展示，各專業設計部門能夠及時進行配合。

2.3增強工程建造設計的立體式呈現

BIM建筑模型能夠實現工程建造設計的立體化呈現，而非傳統的平面化設計，由于BIM模型技術的獨特優勢，結構設計人員能夠在建筑工程建造的過程中明顯、清晰、直接地觀察到工程結構設計的效果，也能夠在實際設計過程中把握工程立體化呈現的效果。BIM技術投入使用之前，立體化設計的難度比較大，也不利于根據實際情況進行修改。為了更好地對比分析基于bim技術的建筑結構模型，具體項目建模中可以采用Revit等BIM軟件建立真實三維模型，首先對建筑項目建立結構整體模型，其中包括軸網、樓層、結構構件等三維幾何信息及構件屬性等信息，并將此模型轉換為結構計算模型，再對其進行整體結構計算分析，分析的內容包括建筑項目結構內力、配筋計算等等。

3建筑結構設計中存在的普遍問題

3.1建筑工程結構設計技術人員能力不足

建筑工程結構設計在模型制作的階段需要做好BIM技術應用水平的提升，建筑設計的每個階段都可能出現許多能力和技術水平參差的技術人員，如果選擇BIM可視化技術不過關的設計團隊，會導致建筑工程行業發展過程中出現越來越多的信息誤區問題。由于建筑工程結構BIM可視化設計模型制作具備復雜性，模型制作的工作難度非常高，BIM技術應用中的設計進度控制的難度越來越大，工程協同管理過程中的問題也越來越多，設計模型制作工作逐漸表面化、形式化，無法發揮保障建筑工程設計質量管控的作用。

3.2建筑工程結構設計過程中BIM技術應用能力落后

設計階段的設計模型制作主要是為了優化工程質量和建設效果，合理調控建筑工程結構設計人力資源和進度，實踐中常常出現BIM技術應用能力落后的問題，主要是由于建筑工程結構設計技術人員的BIM技術應用不夠科學，不適應于建筑工程結構設計的實際運轉。如果技術人員僅僅關注設計的過程，忽視了應用高效的BIM技術和可視化模型，導致實際設計過程中出現信息誤區，將破壞建筑工程結構設計的順利進行。建筑工程結構設計技術軟件的效率和質量非常重要，然而現階段設計單位對于部門協作、BIM技術應用的重視程度還很不夠，很多專業工程師的技術能力都比較薄弱，建筑工程結構設計協同管理仍然是行業發展的一大難題，且BIM技術的應用具備一定的難度，當前設計過程中的可視化模型觀念還需要加強。

4基于BIM技術的建筑結構應用策略

4.1充分發揮建筑工程物理模型和設計方案的作用

BIM在結構設計中的應用首先需要結構工程師與建筑工程師根據工程實際情況進行共同商討，從而確定建筑工程結構形式，再利用Revit等BIM軟件創建三維物理模型。結構設計過程中需要根據前期建筑專業建立的三維物理模型來布置結構構件，充分參照建筑物理模型來進行梁、板、柱等結構構件的布置。通過BIM技術在結構設計中的應用，結構工程師的建模時間能夠得到有效節約，避免在結構設計的過程中出現重復建模的問題。

4.2優化結構設計過程的軟件使用和建筑模型設計工作

為了提高結構設計的工作效率，設計師必須優化結構設計過程的軟件使用和建筑模型設計工作，首先應當創建工程結構方案模型，將此模型導入相應的結構分析軟件，通過分析計算、修改數據來不斷提升準確度和合理性[3]。然后，將分析后的模型導回BIM軟件，及時保存建筑工程結構信息，便于各專業工程師獲取、查看相應的結構分析信息，從而推動工程的協同設計效果。科學應用BIM技術需要做好結構設計過程的模型設計工作，首先需要設計師合理加載建筑模型，由于在建筑設計的過程中必須重視建筑模型的構建，建筑模型作為工程設計的主體必須實現其本身的實用性、穩定性和經濟性，保障建筑結構設計的審美水平和使用功能。通過在建筑設計工作之中采用Revit軟件，發揮其顏色區分化、三維可視化的技術效果，能夠實現對于建筑結構相關的數據進行可視化的管理，優化設定、調整視圖樣板，全面檢查模型，能夠更加高效地檢查出結構設計中存在的問題，對其進行調整、修改，從而優化出圖的質量和效率。BIM技術能夠在建筑工程設計的過程中實現可視化轉變，不再拘泥于傳統平面布局，實現建筑內部構造的三維立體化呈現，同時，受力構件也能夠做到立體狀呈現。

5結語

綜上所述，BIM技術應用對于建筑工程結構設計建設的社會效益非常關鍵，設計人員通過應用BIM可視化技術能夠將BIM設計的專業模型應用于圖紙的設計工作之中，推動建筑工程內部構造的立體化、直觀化、清晰化呈現。只有將先進的管理制度和設計方案充分應用于建筑工程結構設計中，在建筑工程結構設計中融入更多的創新化BIM技術應用能力，才能優化結構設計效果，推動建筑行業的不斷發展。

參考文獻

[1]吳文勇.基于Revit的建筑結構BIM正向設計方法及軟件實現[J].土木建筑工程信息技術，2018，10（3）：39-45.

[2]王曉彤，劉澤洲.BIM技術在國內結構設計中應用的可行性分析[J].工程管理學報，2015（2）：12-16.

[3]嚴旭.BIM結構設計模型與計算軟件貫通的研究[J].土木建筑工程信息技術，2017，9（2）：84-87.

作者：侯聽娛   單位：北京構力科技有限公司