高 沛

（山东诚祥建设集团股份有限公司， 山东 济宁 272400）

钢结构建筑由于其自身重量轻、结构强度高、施工周期短等优势，已经逐步取代了传统钢筋混凝土建筑并得到了较为广泛的运用。然而随着我国钢结构建筑施工技术不断发展，我国大型钢结构施工工艺越来越复杂，相应的施工难度也越来越大，与此同时带来了新的风险和隐患。在此之前许多建筑设计师、工程师都曾在技术层面进行创新，也取得了许多卓越的成效，其中最为有效的是将建筑信息模型（Building Information Model，BIM）技术应用到建筑当中，但尚未完全成熟。

1 BIM 技术优点

1） 具备项目管理的3D/4D/5D 模型的模拟性。BIM 可以建立3D 模型对结构的构件以及连接进行检查，能够发现在施工中可能遇到的问题。BIM 也可以建立4D 模型，模拟钢结构施工过程中构件吊装以及合理施工方案，可以方便的确定项目的施工方案。BIM 也可以建立5D 模型，对施工过程中的成本加以控制，这样可以合理的确定工程造价，并且产生良好的经济效益。

2） 可以优化项目以及具有良好的协调性，能够使工程中所有的数据进行交互，可以方便的完成项目的优化，不需要花费太多的时间进行各专业的配合。能够缩短工期，同时也可以发现工程中的安全隐患，为工程的安全进行提供帮助。

3） 可以实现良好的经济效益。通过合理的安排施工进度，以及合理的配置人工和材料以及投资，能够实现对该项目的成本控制。

2 BIM 技术在建筑钢结构施工仿真可视化中的应用

2.1 基于BIM 技术的可视化施工仿真应用研究

在我国，关于BIM 可视化施工仿真应用的研究较少，其中一些主要是用于BIM 教学实训，很少应用于实际的工程施工管理当中。BIM 技术理论主要是通过借助在虚拟平台建立BIM 建筑模型，解决建筑项目生产周期可能遇到的问题。Revit 软件中，建立LOD 模型。本文钢结构受力计算公式主要考虑轴心受拉、受压、受弯构件，以受拉和受压构件为例，采用公式（1） ～公式（4） 计算其强度，并将公式纳入软件中统一管理，方便仿真计算，提高仿真效率。其中非摩擦型高强度螺栓连接的强度采用公式（1），摩擦型高强度螺栓连接处其强度分别用公式（2） 和公式（3） 计算，轴心受压构件期剪力采用公式（4） 计算。

式中：σ1是非摩擦型高强度螺栓连接的强度值，σ2和σ3为摩擦型高强度螺栓连接的强度，n 表示轴心拉力或者轴心压力，An 为净截面积，f 是钢材的抗拉和抗压强度设计值，n 和n1 表示节点或者拼接处，构件一端连接的高强度螺栓数。A 为构件的毛截面积，fy 为钢材的屈服强度。

实践证明，BIM 施工仿真实训平台不仅可以应用于BIM人才教学方面，同时也能够应用到建筑工程施工过程中。随着我国建筑工程行业数量的不断增加，将BIM 技术的可视化施工仿真平台引进到实际施工过程中必将成为整个建筑行业的大势所趋，从而提升建筑工程的整体质量以及施工效率。本文中简要例举钢结构施工中BIM 可视化施工仿真平台的应用。具体内容如下：

1） 项目概况介绍。本文以某高层公寓建筑为例，阐述钢结构高层公寓建筑施工过程中BIM 技术可视化施工仿真平台的应用；2） 基于实训平台的可视化模型建立。根据钢结构工程施工的数据信息，在平台内部建立可视化三维建筑模型。借助几何参数信息，能够在模型建立过程中对模型进行多角度的观察，防止出现建模错误；3） 施工场地布局及模拟技术。基于建立的BIM 三维模型，并借助二维平面施工图进行施工；4） 施工场地布局优化技术。利用BIM 软件建立施工各个阶段的现场模型，而后对工程线路进行绘制，在虚拟空间内对施工场地的布局进行合理的配置。

2.2 基于实训平台的可视化施工指导分析

在BIM 钢结构施工仿真实训平台操作过程中，应根据实际工程需求进行平台操作，重点对BIM 钢结构施工建筑结构进行深化设计时，借助专业化分析软件，能够实现对钢结构施工空间的模拟。根据工程的几何参数，建立钢结构建筑模型，并将之应用到可视化操作平台的钢结构施工建造工作中，能够有效的对钢结构工程设计、运输、装配、施工的整个流程进行管理。在钢结构构建的生产加工阶段，可借助BIM 钢结构施工仿真实训平台，实现钢结构构建生产表的生成，为后期的生产工序提供数据支持。

3 结语

当前，我国相关建筑企业应在实际施工过程中引进BIM技术，重视BIM 钢结构施工仿真实训平台的应用。一方面提升BIM 技术复合型人才的教育，通过施工仿真实训平台培养更多的企业人才；另一方面，应将BIM 钢结构施工仿真实训平台应用到施工管理工作中，借助施工仿真实训平台所具有的性能和优势，全面的对整个施工过程进行有效的监管，降低钢结构施工问题的出现频率，解决钢结构施工过程中存在的各类问题。