1.BIM技术概述

BIM（Building Information Modeling）技术是一种集成数字化建筑信息的设计和管理方法。它基于三维建模技术，将建筑设计阶段的各项数据整合为一个全面的建筑信息模型。通过BIM技术，设计者可以以数字化的方式创建建筑模型，并实时更新、记录和共享相关信息。该技术在应用过程中，具有以下优势：

1.1 具有高度的协同性

它可以将多个设计团队的工作集成到一个共享的平台上，实现多方之间的密切合作。设计师、结构工程师和施工人员等各个角色可以共同查看和编辑建筑模型，从而提高信息的交流效率，减少误差和冲突。

1.2建筑结构设计更加准确可靠

通过建模、分析和模拟等功能，BIM可以对建筑结构进行全面地评估和优化。设计者可以通过BIM软件进行结构分析，检测潜在的风险和问题，并及时进行调整和改进。这种精确地结构设计方法能够提高建筑的安全性和性能。

1.3具有高效的数据管理功能

通过BIM软件，设计师可以对各个构件进行标记和属性设置，并将各类数据与构件相连。这有效管理了大量的建筑信息，包括设计细节、材料属性、施工工艺等。设计者可以方便地获取和更新这些信息，提高设计效率和整体的工作效能。

1.4为建筑结构设计提供可视化的效果展示

通过建模和渲染功能，设计者可以将建筑模型转化为真实的三维图像或者动画，以呈现设计理念和效果。这种直观的展示方式可以帮助客户更好的理解设计意图，并参与到设计过程中，提供宝贵的意见和建议。

2. 建筑结构设计中BIM技术的应用

2.1在结构分析中的应用

BIM技术在结构分析中的应用，可以为建筑结构设计带来诸多优势和改进。首先，BIM技术能够将结构分析与建筑模型无缝整合，实现自动化的数据传递和共享。通过对建筑模型进行建立，结构工程师可以直接从模型中提取所需的几何和工程属性数据，包括结构材料的物性、截面尺寸、荷载情况等。通过将模型和分析软件进行连接，BIM技术能够自动传输这些数据给结构分析软件，实现模型的自动化解析和分析。

其次，BIM技术在结构分析中的应用可以提供全面准确的结构性能评估。通过将结构模型与分析软件连接，BIM技术能够实现对结构的静力、动力和稳定性等性能进行全面评估。结构工程师可以通过分析软件对建筑模型进行荷载计算、力学分析和模态分析等，从而获得结构的受力情况、振动特性和稳定性等重要参数。同时，BIM技术还能够提供可视化的分析结果，通过三维模型和动画效果，使结构工程师能够直观地理解结构的性能表现，为结构设计提供有力的支持。

此外，BIM技术在结构分析中的应用还可以实现结构模型和分析结果的实时协同。传统的结构分析通常是在离线环境下进行，结构工程师需要手动导入结构模型并进行分析，然后再将结果手动导出并传输给设计团队。而借助BIM技术，结构分析可以和建筑模型进行实时的交互和协同工作。当结构模型发生改变时，BIM技术能够自动更新结构分析，确保结构设计的准确性和一致性。同时，BIM技术还能够将分析结果直接反馈给设计团队，帮助他们更好地了解结构的受力情况和设计效果，实现结构和建筑之间的协调与优化。

2.2在结构设计中的应用

（1）控制设计过程

一个建筑项目的建设周期相对较长，因此，在进行施工之前，需要先制订一份完整的施工计划，来为施工环节提供一个指引。在这种情况下，把BIM技术运用到建筑工程结构设计和施工管理中，可以对项目建设的整个过程进行监测和管理。此外，将各个参数组合在一起，建立一个数据库，并将其反映到建设项目的BIM模型中，利用可视化系统，可以调节各个参数组合，从而提高建筑结构设计的科学性与合理性。

（2）构建BIM模型

采用BIM技术开展结构设计工作，主要运用CBIMS标准、Revit-Struc-ture软件，具体建模流程如下：新建项目→创建轴网→创建楼层标高→添加结构柱→添加混凝土楼板→添加基础。此工程中除了第一层与屋面层，其余均为标准层，在一定程度上可以降低BIM模型构建难度。

（3）协同设计

在BIM技术的基础上进行系统设计，能够实现信息的分享，方便了各方面的交流，确保了信息的高效传输，提高了设计的效率，减少了设计的重复工作量。例如，Revit可以提供两种不同的协作方式：第一，工作集协同。当多个设计者需要同时对同一个模型进行编辑时，可以使用工作集合协作。在该模型的具体实施过程中，首先需要建立一个中央文件，由设计者根据该中央文件对其进行编辑，并将其发送到文件中心，将工作结果与中心文件进行比对，并将中心文件的内容下载到本地。通过任务集的协作，确保个体与中央之间的同步，提高局域与云之间的信息传输效率。第二，链接协同。在该模式的具体实施过程中，各设计者分别对各模块进行单独的编辑，必要时还可以进行链接，同时将其他模型作为参照创建自身模型，或者与其他模型对比分析。

（4）碰撞检测

在利用BIM技术开展建筑工程结构设计时，各专业模型创建完成后，可利用软件技术对模型中的各类构件进行碰撞检测，判断各类专业之间是否有冲突，比如结构设计与机电设备安装位置之间是否有冲突、建筑结构与管线排布净高是否有冲突等。在Revit环境中，要求应用碰撞检测软件，对于Revit中的结构模型以及机电模型等，均可导入至Navisworks软件中，设定碰撞检测的判断条件，然后开展各类主体模型的自由选择碰撞检测，最后根据检测结果绘制检测报告。

2.3在结构优化中的应用

在建筑结构设计中，结构优化是一个至关重要的环节。通过BIM技术的应用，可以实现对结构设计的优化，从而提高结构的性能和效率。

首先，BIM技术可以用于建筑结构的参数化建模，通过建立模型的参数化关联，可以快速生成不同结构方案的模型。在结构优化中，可以通过调整参数来改善结构的性能。例如，在设计斜拉桥时，通过调整斜拉索的倾角和长度，可以实现结构的平衡和稳定性。

其次，BIM技术可以与结构优化算法相结合，实现智能化的结构优化。利用BIM模型中的几何信息和材料属性，可以将结构的优化目标、约束条件等输入到优化算法中进行求解。通过优化算法，可以自动搜索最优的结构形式，实现结构在满足各种约束条件下的最佳性能。例如，在设计高层建筑的结构时，可以通过优化算法寻找最经济且安全的结构形式，实现节约材料、降低成本的目标。

结 语：

在当前建筑行业蓬勃发展的背景下，BIM技术作为一种先进的建筑信息化工具，其在建筑结构设计中的应用前景十分广阔。我们应该进一步完善BIM技术的应用模式，拓宽其应用领域，以促进BIM技术在建筑结构设计中的进一步发展和推广。

参考文献：

[1]李泳波.关于BIM建筑结构设计过程的研究与实现[J].智能建筑与智慧城市，2018（2）：2.

[2]周亚东，石桂菊.BIM技术在建筑结构设计中的合理应用[J].智能建筑与智慧城市，2018（3）：2.