BIM技术在地铁车站结构设计中的应用研究

刘 燕 周 捷

（重庆市轨道交通设计研究院有限责任公司，重庆 401122）

0 前言

BIM技术在地铁车站结构设计工作中，具有很强的适用性，实施效果好。这一技术能够广泛地应用于结构建模、碰撞检查、4D施工模拟等方面。但由于地铁车站结构设计属于地下工程，BIM技术在实际应用的过程中仍存在诸多不足。因此施工设计单位要结合实际情况，对设计工作进行优化，提高设计效率，保证整体工程质量。

1 BIM技术

BIM技术的本质是各类信息数据载体，依托三维模型构建，对工程实践中的各类真实信息进行模拟，具有完整性、关联性、可视化和协调性特征。其可以根据地铁车站各阶段结构设计要求，分析相关造价、装配调价等信息，在直接影响造价管理、施工运行等方面工作的同时，也便于对信息进行修改和存储。现阶段，BIM技术普遍应用于地铁车站结构设计中，并且有很好的实施效果，在强调适用性的同时，还要加大技术推广力度。

简而言之，BIM技术使地铁车站结构设计更加直观，有助于对各工序进行协调。同时，依托建筑模型构建对各类实际操作进行模拟，有助于对方案进行优化、达到设计效果，并进行图纸输出。

2 BIM技术在地铁车站结构设计中的应用

将BIM技术应用到地铁车站结构设计中，主要是利用Revit Structure 2012建立地铁车站标准段的BIM三维模型。该建模软件通过检查支座、分析模型、检查物理模型等是否一致，对BIM模型加以完善。除此之外，该建模软件还能够在BIM技术配套软件Robot Structural Analysis 2014中导入相关模型，采用专业方法分析结构内力是否达标，不仅能够在较短时间内完成地铁车站的结构设计工作，而且降低了成本低，提高了设计的准确性。

2.1 模型构建

Revit软件构成相对单一，不能满足车站结构的建模要求。因此不要盲目地将Revit软件应用到车站结构建模工作中，需要对相关构件簇进行合理创建，选择有效的样板文件对新型项目进行构建。完成上述工作后，同时选择已创建的簇文件、系统簇文件等完善构建效果，获得更好的站台区3D模型。倘若选用重新创建的结构对三维模型进行构建，该软件将能够同时构建用于结构分析的三维分析模型。如需查看模型，双击项目浏览器分析模型即可。图1为某地铁车站Revit结构模型。

2.2 结构分析

该建模软件通过检查支座、物理模型和分析模型是否一致以及碰撞检查等使BIM模型更加完善。正确的实施方法为完成BIM模型制作之后，使用Revitext Ensions将该模型发送至Robot Structural Analysis Professional；在发送模型的过程中，还要对基本选项和附加选项等进行灵活设置，主要包括杆端释放、自重工况、材料、模型转换等一系列内容；严格执行上述2项操作后，获得地铁车站Robot结构分析模型。开展结构分析工作时，因Robot和Revit兼容性好，倘若以Revit为载体，定义模型材质、荷载组合、弹簧约束、支座等各个指标，这些指标都能够被Robot识别和使用，保留原有设置即可。与此同时，Robot Structural还有一个优势就是其能够在第一时间将反馈分析结果反馈给Revit，从而实现各类结构信息的双向对接。

图1 某地铁车站Revit结构模型

2.3 设备及管线模型分析

无论设备还是管线模型分析，实施过程都相对简单。因此需要对土建模型要求进行全面考量，依托协同管理优化结构设计。在模型构建初期，要综合考虑管线专业的前期需求、方案设计等各类指标，将管线上游分析工作作为工作重点，对比预留余量、相关参数等各类指标，从而使该模型在使用的过程中更加灵活、合理。除此之外，设计单位还要考虑下游专业预留条件是否满足设计要求，保证设计方案的可行性。通过协同作业的方法，以BIM技术为载体进行相关设计工作，使施工单位和业主之间能够建立起良好的沟通互动关系，根据已知信息数据开展设计工作。在地铁车站结构设计中应用BIM技术，可以使不同专业的作业效率明显提高。因此，在平台系统中BIM技术适用性强，具有及时检测、相互沟通、自动控制等诸多优势，并且设计时间短、质量高。

2.4 生成施工明细表

众所周知，地铁车站结构设计是一项复杂的工作，工程量大，以往的工程量统计方法已经不再适用。而BIM技术在构建建筑信息模型的同时能生成施工明细表，便于项目投资者对工程造价进行准确预估，减少不必要的资金浪费。BIM技术生成施工明细表的这一过程操作相对复杂。以对地铁车站墙生成明细表为例，实施过程为在类别中选中墙，选择新构造阶段，单击确定，弹出明细表属性对话框，完成墙的明细表创建工作；在对话框中，依次对字段、排序、过滤、格式等各项内容进行设定，在字段对话框中对体积、制造商、功能、成本、型号、结构说明等墙的明细表进行创建；在明细表左上角灵活设置属性、成组、解组、隐藏等各个状态。

3 结语

综上所述，根据地铁车站结构设计要求，灵活运用BIM技术能够提高地铁车站工程的质量和施工效率。充分发挥BIM技术优势进行建模工作，严格把控施工过程，减少工程漏洞，获得良好的地铁车站结构设计优化效果。