（贵阳市工程设计质量监督站（贵阳市抗震办公室））
【摘要】在建筑工程项目中，建筑结构设计的合理性将直接决定工程的整体质量与安全性能。随着科学技术的发展，BIM作为一种新技术投入建筑结构设计的实际应用中，能够在很大程度上提升建筑结构设计水平。本文简要探讨了建筑结构设计中BIM技术的应用，以推动建筑结构设计的发展。
【关键词】建筑结构设计；BIM技术；应用
1．引言
随着BIM技术的逐渐完善，已经能够在各种不同的专业或部门中，实现数据的共享，并且应用可视化的数字模型，实现对建筑结构的模拟分析，有效提高设计的质量，保障建筑的施工安全。
2．BIM技术概述
2.1BIM技术概念
所谓BIM技术，是通过创建和利用数字模型，对建筑工程项目实行设计、建造以及运营管理过程的重要技术，这项技术的实际应用，不仅加强了建筑行业的继承性，还有效提升了企业的经济效益。因此，该技术对于建筑工程的设计施工环节以及成本控制管理方面，都具有重要作用。
2.2.1设计图纸可修改功能
运用BIM技术所设计出来的建筑图纸，其中包含的所有设计信息，都是以整体建筑模型为基础的，如果发现问题，设计人员只需要进行针对性的修改，系统即可自行完成参数的调整和修正。这种设计图纸的自动修改功能，大大减少了设计人员在画图、改图工作中需要消耗的时间与精力，从而使其能够集中注意力，放在建筑结构的设计重点上，完全由系统实现对参数修改前后图纸的对比，从而选择最佳的设计方案，保证设计效果。
2.2.2设计数据信息化功能
BIM技术的基础是现代信息技术，其核心在于信息，因此，相较于传统的设计软件模型，该技术最大的一个优势就是能够携带信息。从这个角度出发，将BIM技术模型作为建筑工程信息数据库，用于存储建筑工程建设过程中产生的所有设计数据，并有效维持这些数据之间的联系，使设计人员在提取数据时，只需要点击特定点，就可以及时获得最全面、最可靠的的信息清单，从而避免在数据查找上花费的时间，并有效避免数据的记录与输入误差，提高建筑结构设计实效性。
2.2.3工程设计一体化功能
应用BIM技术设计出的建筑模型，并非仅仅包括建筑工程的外观情况，还包含了建筑工程在诸如热能传导、光源布置等方面的设计。由此可见，BIM技术建立的模型，将建筑工程的各个方面都纳入其中，形成一种一体化的设计，这样可以在以安全性评价建筑结构的同时，考虑到建筑的舒适性、节能环保以及光源布控等多个其他角度的评价，从而提高实际的设计效果。另外，BIM技术不仅可以提供平面图纸，还可以直接完成整个建筑模型的渲染过程，利用BIM软件来处理并分析模型，将设计的出图、计算以及渲染等设计环节综合为一体。
2.2.4工程模型三维化功能
BIM技术的一大特色就在于它是一种三维技术，所以利用BIM技术所设计出的建筑模型，可以使用三维立体的形式呈现出来，设计人员只需要直观地对建筑结构立体模型进行全面观察，即可看到其中各种细节的设计与布置，例如暖通管道设置、墙体梁板建筑结构组件的设计等（见图1），并及时发现其中可能存在的问题，采取解决措施，进一步理解设计方案，提高整体设计质量。
图1建筑管道和信息BIM模型
3．BIM技术在建筑结构设计中的具体应用
3.1模型的建立
BIM技术能够利用三维实体模型，将建筑结构中的构建具象化体现出来，这是CAD技术绘制施工图的重要突破。运用BIM技术，还可以直观显示构建彼此之间的连接与联系，通过可视化技术，监控建筑结构的动态变化过程，为结构构件的设计提供重要依据，从而为结构设计方案的合理性提供保障。另外，BIM技术还可以帮助设计人员及时发现设计问题，并节约调整修改过程中所需要的计算时间。
3.2应用于建筑空间规划
建筑设计的第一步，就是建筑空间的规划。在选定建筑的建设地点之后，就可以开始对建筑空间进行实地分析，该环节的重点在于对地形的勘察分析，尤其是对于一些地形较为复杂的情况，建筑基地地形分析至关重要。运用BIM技术进行空间分析时，BIM技术的初步探索能够为设计工作开阔思路，其分析的内容则包括了具体坡高、斜率、坡向等。例如，对于坡度的分析，可以首先利用GIS建模，模拟各项相关参数。这样，设计人员即可从不同的角度出发，生成一系列的设计基础数据，以供后期正式设计参考。
在结束地形探索之后，即可开展建筑物空间规划过程。一般来说，建筑物的空间规划中，BIM技术的可视化技术能够得到良好的应用，可以将建筑物的内外空间完全以3D立体画面展现出来，设计人员即可对建筑的室内、空间分割、道路等各个空间的布置进行设计规划，并利用BIM技术的调试功能，结合实际的影响因素进行综合参考，最终得到最佳的空间规划模型。
3.4应用于建筑结构性能分析
传统设计过程中，对于建筑结构性能的分析，往往需要花费大量的人力、物力和时间，需要通过各种公式的计算，才能够完成分析过程，且这种分析方式非常容易出现误差，影响建筑结构性能分析结果的可靠性。BIM技术则针对该分析要求，设计了相应的性能分析软件，只需要将BIM模型相关的数据导入软件，即可快速且准确地完成整个分析过程，并根据分析结果，发现设计的不足之处，给予及时改正。
3.5应用于建筑结构的协同
导入BIM模型的工程数据是处于不间断交流共享之中，这种交流共享主要体现在两方面：（1）借助中间数据文件，实现处于异地的不同设计软件之间的设计数据与信息；（2）设置中性数据库，可以实现在不同专业之间的数据信息传递与共享，并将水暖、土建、装饰等多个专业的设计内容进行有机的结合，通过统一处理平台，采取规范化的处理手段，保证系统内部的信息流畅。
以这种数据的交流共享模式为基础，不仅能够保证对建筑结构设计因素的全方位考虑，还有效避免了设计细节的疏漏或不完善问题，发挥了重要的统筹作用。
3.6应用于钢结构的建模
当前的建筑工程日益发展，工程规模也逐渐扩大，向着大跨度、大空间的趋势发展，其中，以钢结构的广泛应用最为显著（见图1）。建筑结构中，钢结构的连接件、加强件布置等非常繁杂，因此给此种结构的设计造成一定困难。但是，运用BIM技术即可解决该问题，BIM技术能够自行对钢结构的梁高进行精确计算，针对所有的连接件实行专门设计，实现参数化处理，并通过数据共享功能，完成对钢结构中螺栓等连接件的数量、设置间距等的掌控，这样，如果有构建新连接件的需要时，设计人员只需调整相应的数据即可。对于加强件的设计，则可利用BIM技术绘制大样图，而设计人员只需参考设计位置，即可确定加强件的设置位置，从而避免钢结构中出现薄弱环节。
图2钢结构三维立体示意图
4．结语
我国当前BIM技术的研究与应用尚且处于起步阶段，仍然存在发展和进步的余地，经过专业人员的进一步研究，BIM技术必将在建设行业中发挥更多作用，促进建筑行业的健康发展。
参考文献：
[1]黄吉锋,张汉义,聂祺.BIM技术在结构设计软件中的应用[J].土木建筑工程信息技术,2012,第4期(04):58-62
[2]吴文勇,焦柯,童慧波,等.BIM建筑结构设计过程的研究与实现[J].建筑结构,2013,S1期(S1):56-57