BIM技術在地鐵車站結構設計中的應用研究

劉 燕 周 捷

（重慶市軌道交通設計研究院有限責任公司，重慶 401122）

0 前言

BIM技術在地鐵車站結構設計工作中，具有很強的適用性，實施效果好。這一技術能夠廣泛地應用于結構建模、碰撞檢查、4D施工模擬等方面。但由于地鐵車站結構設計屬于地下工程，BIM技術在實際應用的過程中仍存在諸多不足。因此施工設計單位要結合實際情況，對設計工作進行優化，提高設計效率，保證整體工程質量。

1 BIM技術

BIM技術的本質是各類信息數據載體，依托三維模型構建，對工程實踐中的各類真實信息進行模擬，具有完整性、關聯性、可視化和協調性特征。其可以根據地鐵車站各階段結構設計要求，分析相關造價、裝配調價等信息，在直接影響造價管理、施工運行等方面工作的同時，也便于對信息進行修改和存儲。現階段，BIM技術普遍應用于地鐵車站結構設計中，并且有很好的實施效果，在強調適用性的同時，還要加大技術推廣力度。

簡而言之，BIM技術使地鐵車站結構設計更加直觀，有助于對各工序進行協調。同時，依托建筑模型構建對各類實際操作進行模擬，有助于對方案進行優化、達到設計效果，并進行圖紙輸出。

2 BIM技術在地鐵車站結構設計中的應用

將BIM技術應用到地鐵車站結構設計中，主要是利用Revit Structure 2012建立地鐵車站標準段的BIM三維模型。該建模軟件通過檢查支座、分析模型、檢查物理模型等是否一致，對BIM模型加以完善。除此之外，該建模軟件還能夠在BIM技術配套軟件Robot Structural Analysis 2014中導入相關模型，采用專業方法分析結構內力是否達標，不僅能夠在較短時間內完成地鐵車站的結構設計工作，而且降低了成本低，提高了設計的準確性。

2.1 模型構建

Revit軟件構成相對單一，不能滿足車站結構的建模要求。因此不要盲目地將Revit軟件應用到車站結構建模工作中，需要對相關構件簇進行合理創建，選擇有效的樣板文件對新型項目進行構建。完成上述工作后，同時選擇已創建的簇文件、系統簇文件等完善構建效果，獲得更好的站臺區3D模型。倘若選用重新創建的結構對三維模型進行構建，該軟件將能夠同時構建用于結構分析的三維分析模型。如需查看模型，雙擊項目瀏覽器分析模型即可。圖1為某地鐵車站Revit結構模型。

2.2 結構分析

該建模軟件通過檢查支座、物理模型和分析模型是否一致以及碰撞檢查等使BIM模型更加完善。正確的實施方法為完成BIM模型制作之后，使用Revitext Ensions將該模型發送至Robot Structural Analysis Professional；在發送模型的過程中，還要對基本選項和附加選項等進行靈活設置，主要包括桿端釋放、自重工況、材料、模型轉換等一系列內容；嚴格執行上述2項操作后，獲得地鐵車站Robot結構分析模型。開展結構分析工作時，因Robot和Revit兼容性好，倘若以Revit為載體，定義模型材質、荷載組合、彈簧約束、支座等各個指標，這些指標都能夠被Robot識別和使用，保留原有設置即可。與此同時，Robot Structural還有一個優勢就是其能夠在第一時間將反饋分析結果反饋給Revit，從而實現各類結構信息的雙向對接。

圖1 某地鐵車站Revit結構模型

2.3 設備及管線模型分析

無論設備還是管線模型分析，實施過程都相對簡單。因此需要對土建模型要求進行全面考量，依托協同管理優化結構設計。在模型構建初期，要綜合考慮管線專業的前期需求、方案設計等各類指標，將管線上游分析工作作為工作重點，對比預留余量、相關參數等各類指標，從而使該模型在使用的過程中更加靈活、合理。除此之外，設計單位還要考慮下游專業預留條件是否滿足設計要求，保證設計方案的可行性。通過協同作業的方法，以BIM技術為載體進行相關設計工作，使施工單位和業主之間能夠建立起良好的溝通互動關系，根據已知信息數據開展設計工作。在地鐵車站結構設計中應用BIM技術，可以使不同專業的作業效率明顯提高。因此，在平臺系統中BIM技術適用性強，具有及時檢測、相互溝通、自動控制等諸多優勢，并且設計時間短、質量高。

2.4 生成施工明細表

眾所周知，地鐵車站結構設計是一項復雜的工作，工程量大，以往的工程量統計方法已經不再適用。而BIM技術在構建建筑信息模型的同時能生成施工明細表，便于項目投資者對工程造價進行準確預估，減少不必要的資金浪費。BIM技術生成施工明細表的這一過程操作相對復雜。以對地鐵車站墻生成明細表為例，實施過程為在類別中選中墻，選擇新構造階段，單擊確定，彈出明細表屬性對話框，完成墻的明細表創建工作；在對話框中，依次對字段、排序、過濾、格式等各項內容進行設定，在字段對話框中對體積、制造商、功能、成本、型號、結構說明等墻的明細表進行創建；在明細表左上角靈活設置屬性、成組、解組、隱藏等各個狀態。

3 結語

綜上所述，根據地鐵車站結構設計要求，靈活運用BIM技術能夠提高地鐵車站工程的質量和施工效率。充分發揮BIM技術優勢進行建模工作，嚴格把控施工過程，減少工程漏洞，獲得良好的地鐵車站結構設計優化效果。