摘要：建筑结构设计是建筑工程项目建设的一个主要步骤，结构设计是否优良，关系到建筑工程的安全性，所以，确保建筑结构设计的品质是非常关键的。BIM 技术具备先进性特征，其设计成效优良，将其使用在建筑结构设计过程中，能够大幅度提升建筑结构设计的成效与能力。本文在阐述了BIM 技术应用于地铁车站结构设计的必要性，对其在建筑结构设计中具体使用进行说明，以促进建筑结构设计的优良发展。
关键词：BIM 技术；建筑结构设计
伴随着国内社会经济的不断进步，社会对建筑工程的要求也在逐渐提高，建筑工程的规模与总量与日俱增，建筑结构设计是对工程安全产生影响的主要原因，已经引起公众的广泛关注。与此同时，伴随着科技的迅速进步，BIM 技术就这样产生了，经历近几年以来的实践与完备以后，BIM 技术对建筑结构设计的必要性逐渐明显，对该技术在结构设计过程中的使用方法进行深层次研究具有十分关键的意义。
1 BIM 技术应用于地铁车站结构设计的重要性
把BIM 技术使用在地铁车站的结构设计过程中，将实现可视化的地铁信息系统施工目标。现阶段，地铁车站的建筑有着形态不同、规模偏大与造型复杂的特征，只是依托设计从业者的思维难以完成对二维图纸的构造和设计。然而在构造与设计过程中使用 BIM 技术，能够让设计从业者可以借助工具与各种设计方式，来提高地铁车站的控制可视性。除此之外，因为在对地铁车站结构进行设计过程中涉及领域偏多，该技术的使用让设计从业者可以在一个设计模型中展开修改操作、添加操作与存储操作，这就使结构模型具备统一性与实时更新功能。与此同时，在对地铁车站结构的设计过程中使用该技术之后，还能够借助有关软件件对碰撞情况进行审查，减少了施工过程中或许有着的场地矛盾、管线网络碰撞等问题的可能性。这样看来，该技术在地铁车站的结构设计中的应用具备提升工程质量的价值。
2 地铁车站结构设计应用 BIM 技术的现状
在我们国家，使用 BIM 技术在地铁车站最多的是香港地区。按照相关的统计数据，在地铁车站的施工过程中使用该技术的数量所占比例达到25%。这些车站对人流控制、采光效果、能耗问题以及碰撞检测等都进行了相应分析，在一定程度上满足了设计的预算标准。除了香港地区，在内地，关建设者以BIM 技术作为基础对上海、沈阳、天津以及西安等地区进行管线网络的检测工作，缓解了设施与信息管理之间存在的协调情况，这就在一定程度上提高了地铁使用的速度。必须提出的是，因为我们国家对地铁车站结构设计这一分析内容的起步比较晚，这就导致BIM 技术只是被使用在某些有着地标性、示范性以及规模较大的建筑物中。在此情况下，就导致 BIM 技术的应用普及度较低。而且即使相关建筑工程采用了 BIM 技术，也仅仅是作用于建筑物的某一方面或阶段，这就降低了其作用效率。
3 解决地铁车站结构设计应用 BIM 技术的问题策略
3.1 工程案例
某地地铁车站在应用 BIM 技术的过程中，采用了 Revit－Structure 2012 软件。该软件通过建模成功建立起了某一车站的BIM 技术三维模型。对于该车站结构设计中的物理模型、支座检查以及分析模型，相关建设人员还采用了 Revit Structure 2012 升级软件，Revit Structure 2014 来对结构建模的内力进行分析。
3.2 结构建模的准备工作
3.2.1 软件准备
Autodesk 公司是开发 BIM 技术软件的代表性企业，该地铁车站采用该公司研发的 Revit 软件、Bentley 公司开发的 Trifrom软件以及 Graphisoft 公司开发的 ArchCAD 软件等。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在这些软件中，对该地铁车站的 BIM 模型建立起主要作用的是 Autodesk 公司开发的 Revit 软件。此外，对于管线网络的碰撞检测等，则采用了 Navisworks 软件来提供技术支撑。
3.3 车站结构建模过程
针对地铁车站模型的构建，BIM 技术的结构设计需要和以往的结构设计方式维持统一性。①需要构建土建模型；②构建设施和管线的相关模型；③对设施管线的碰撞情况进行检查；④解决审查出来的碰撞情况；⑤把地铁车站的结构设计成果进行相应交付。
3.3.1 土建模型
该地铁车站的土建工程模型构建通常是由专业人士实现的，详细而言，就是借助Revit 软件来完成结构设计工作。因为该软件涉及Mep模块、Architecture 模块和Structure模块，以便于构建建筑和设备模型、构建结构模型。必须提出的是，在构建模型的阶段中，Architecture 软件模块还可以为土建模型的设计流程给予建模的重要工具。如此一来，就能够以最快速度完成构件的装修和相关的硬件设施构建。
3.3.2 设备与管线模型
对于设备与管线模型的构建是在土建模型建立的重要前提下，以协同合作的方式来实现结构设计的。在构建模型的阶段与不同管线方案设计阶段，需要对上游的专业方案展开设计工作，以不断提升模型的作用。同样地，设计从业者需要对下游专业的预留条件进行更早获知与否。在结合了土建模型、管线及设备的 BIM模型前提下，能够对管线的碰撞情况进行相应的检查。针对协同合作的详细方法，就是把 BIM 技术应用平台视作构建结构设计、施工建设以及经营业主之间的互动桥梁。如此一来，就能够将借助该技术而得到的数据资源视作解决问题的重要参考。除此之外，以三维模型作为基础，可以在结构设计过程中，按照各类专业来提升其工作速度。这样看来，BIM 技术应用平台可以最大化借助三维模型的技术特征，来落实自动检测建立不同对象之间的互动交流。该技术呈现出来的“协同设计的充分支持”理念能够促使工程师之间的互动更为便利，且能够让设计时间不短缩减，从而使设计品质不断提高，建筑单位的经济利益也会逐步提升。
3.3.3 设备管线的碰撞检测
Revit 提出和其他方式相比较为简单的碰撞检测工具，可以使模型内部按照类别区分的硬碰撞检测进行科学区分，但是其功能的重点是属于建模时施工的基本工具，因此对碰撞结果进行统计和归纳不是十分完善，并且难以实现检测之间的碰撞，所以需要利用 Navisworks 使自动检测碰撞得以实现，结合检测报告，将每个碰撞点存在的实际情况逐步列出，和可以使管线进行间隙碰撞检测和报告项目碰撞模型进行对照，进而对其功能进行相应的对照和查看。
4 结束语
总而言之，将 BIM 技术应用于地铁车站的结构设计，将起到完善地铁系统建设的目的。虽然 BIM 技术在国内的地铁车站结构设计中，还处在起步阶段，但可以通过借鉴国外的先进技术和先进设备，来提高国内各大城市的地铁运行安全。另一方面，还为 BIM 技术地铁车站的结构设计应用提供了一条可靠的技术路线，助力于实现 BIM 技术在地铁车站全生命周期的应用。
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论文作者:高尚,侯伟林
论文发表刊物:《基层建设》2017年第27期
论文发表时间:2018/1/2
标签：结构设计论文; 车站论文; 地铁论文; 技术论文; 模型论文; 管线论文; 软件论文; 《基层建设》2017年第27期论文;