基于BIM的建筑结构设计方法研究么春龙

基于BIM的建筑结构设计方法研究么春龙

么春龙

（大同市建筑设计研究院山西大同037000）

【摘要】信息时代计算机技术迅猛发展，推动了建筑工业经济水平的显著提高，由此建筑信息模型(简称BIM)应运而生，给建筑业带来了一场信息技术革命。近年来，随着我国城市化进程的不断加快，建筑项目也越来越多，人们对建筑的要求也逐渐提高，建筑物的设计方式越来越复杂，BIM设计方法的出现，完美地解决了这些问题。论文主要从BIM的概念出发，对基于BIM的建筑结构设计方法进行了详细的分析，希望能够给相关人员提供一定的参考。

【关键词】BIM技术；建筑结构；设计方法

【中图分类号】TP39【文献标识码】A【文章编号】1002-8544（2017）08-0022-02

1.BIM基本概念

BIM，英文全称是BuildingInformationModel，最早是被美国的建筑学博士ChuckEastman提出的。BIM建筑平台，整合了与建筑相关的所有信息[1]，包括建筑的设计、施工与维护等阶段。通过BIM建筑平台，相关管理人员可以随时根据项目的进度删除或添加信息，不仅提高了建筑项目的完成效率，而且对保证建筑的质量也具有积极影响。而且，在BIM平台中创建的三维模型，还可以被转化为2D施工图，供相关专业人员分析。因此，我们说，BIM平台的出现，使建筑项目的整体生命周期更加完善和统一。如图所示：

2.基于BIM的建筑设计方法

2.1方案确定阶段

在建筑工程项目的方案确定阶段，主要的侧重点有2个，即建筑物的主体格局与建筑物的外形艺术。利用BIM平台和相关计算机软件，建筑结构师与建筑设计师可以很好地协调并确定建筑结构设计方案。

2.2设计阶段

2.2.1加载BIM建筑模型

结构主体构件设计要以建筑模型为主体，在不影响建筑艺术效果和使用功能的基础上，修改建筑模型。Revite是BIM平台的核心建模软件，具有可视化的特点，可在新建的结构样板中导入或链接建筑模型和方案设计的CAD文件。

2.2.2布置受力构件

BIM平台核心建模软件的平面视图与三维模型的参数是相互关联的，所以在平面图中绘制构件时，三维视图相应的位置也会出现一致的构件。结构工程师可以根据建筑初步模型布置竖向承重构件、水平构件和竖向抗侧力构件，利用建筑模型作为参照可以减少结构构件与建筑构件的碰撞冲突。

2.2.3检查模型并导入有限元分析软件

首先，具备相应的与建模软件数据交换接口，通过直接或间接方式，将结构模型中的几何尺寸、荷载工况等转换成软件中的分析数据，防止重复建模问题；其次，经过计算分析并调整后的模型，通过有限元分析软件再次反馈到建模软件中，有利于更新或修改原始模型。

2.3施工图阶段

建筑项目施工过程需要按照二维图纸进行，所以需要将之前多次修改与补充的最佳三维立体模型转化为二维模型，并反映到图纸上，以便施工人员按照图纸进行施工，这就是施工图阶段的主要任务。当然，在整理施工图纸的时候，还需要进一步对建筑的结构和水暖电等专业进行综合考虑，确保模型得到进一步的优化。施工图阶段最终的成果文件需要满足设备材料采购、非标准设备制作和施工要求的建筑、结构、设备等各专业对图纸的要求。BIM核心建模软件RevitArchitecture和RevitStructure是基于参数化设计的建模软件。当建筑或结构模型完成后，可以通过各个标高的平面视图转换成施工图，并且当后期设计发生变更时，无论直接修改Revit项目浏览器的施工图，还是在三维模型中修改，其他视图相应位置的构件都会做相关联的修改，即一处发生改动，其他相图纸相应处也会跟着改动。此外，图中每个视图都是由三维模型生成的，视图与视图之间也是相关联的。通过Revit系列软件的项目浏览器可以高效管理设计图纸，施工图设计说明等图纸文件。

3.BIM技术在建筑结构设计中的难点与注意事项分析

3.1设计中的难点

在实际BIM技术的应用过程中一方面要对模型空间的整体真实性进行考虑，另一方面还要考虑到该系统的物理模型是否能够自动生成施工图纸。在实际运用BIM模型的进行分析时，设计人员要充分的考虑各项复杂的参数，从而保证建筑的结构的安全性。除此之外，由于BIM模型是物理模型，而建筑结构分析模型和施工图是数据模型，因此设计工作人员要提高对这一问题的关注度，尽可能的实现物理模型和结构分析模型两者之间的双向无缝连接。

3.2注意事项

3.2.1建立完整的项目样板

在建筑结构设计中项目样板是所有设计中的基础。而项目样板设计所包含内容很多，具体为标准化处理的线型、字体以及符号等方面。而BIM技术的应用，能够快速有效的建立完整的样板，并且能够避免很多必要的重复、减少无用功、提高工作效率。现阶段，我国已经建立了一套符合我国实际情况的设计标准，这项标准能够对我国结构设计中的各个环节进行监控并能够更具不同用户的需求有针对性的进行指导。

3.2.2设计符合要求的结构构件

在建筑结构中，梁、柱以及楼板等都是非常重要的基础部件。因此，这些部件对于建筑来说有着非常重要的支撑作用。通常来说，它们一般为预制部件、现浇部件以及各种更结构部件等。设计的时候要从建筑物的实际情况出发，根据不同需要进行设计。

3.2.3钢筋混凝土结构中的平法表示

在钢筋混凝土施工图绘制中通常采用平面方法进行表示在图纸上采取特殊的标点符号进行标注。施工技术人员通过工艺转换形成样图。BIM技术可以使平面表示法的内容多环节和多角度展示，BIM模型能够更加轻松的提取出关键数据和核心信息以满足施工时间和放样需求。

总而言之，建筑工程BIM的广泛应用，改变了建筑行业的操作模式，使建筑行业的发展更加迅速，但建筑行业BIM技术的应用在现阶段还存在不够完善之处，尤其在结构设计与设计方案方面尚且有待完善。因此，在工作过程中要不断对建筑工程BIM结构设计方案深度分析与研究，从而促进建筑行业的持续发展与进步。

参考文献

[1]张杰.基于BIM的建筑结构设计方法研究[J].工程建设与设计，2016,18:10-11.

[2]徐朝前.建筑工程BIM结构分析与设计方法探究[J].中国住宅设施,2016,02:100-102.

[3]范滨锋.基于BIM的建筑结构设计方法[J].中小企业管理与科技(下旬刊)，2016，07:95-96.

[4]游子健.浅析BIM技术在建筑结构设计中的应用[J].江西建材.2016,22:47.

[5]傅才晓.基于BIM的建筑结构设计方法研究[J].工程建设与设计，2016,10:18.