摘要：随着科学技术发展，现代化建设发展也突飞猛进。BIM技术是现阶段较为常见的建筑行业“御用技术”，其是以三维模型为主要载体的数据库，是建筑模型和信息的结合体。随着人们生活质量的提高，对地铁的需求更加强烈。然而，地铁车站结构设计中很多都处在传统的运行状态中，在一定程度上阻碍了人们的“现代化”需求和使用。
关键词：BIM技术；地铁车站结构设计；应用研究
引言
随着国家数字化、信息化、创新型战略发展计划的推进，BIM技术作为建筑行业信息化的重要抓手，在企事业单位得到了深入推广应用。BIM技术在我国房屋建筑工程领域已取得较为明显的应用效果，其价值得到行业的一致认同。由于国家的城镇化进程不断推进，城市交通尤其是城市地下交通越来越重要，而在我国地铁施工与设计中BIM技术的应用起步相对较晚，应用价值有待在工程实践中发掘。BIM研究源于美国并向其他国家延伸发展，2003年美国斯坦福大学提出了基于IFC的PM4D系统实现动态施工模拟；Vanlande开发了AEC信息管理系统；Bentley公司开发了基于中央信息模型数据库的建筑工程数据共享系统；Kevin进行了标准信息模型类型定义和数据表达规则研究；埃及开罗大学的Marzouk和Abdelaty教授创造性地运用BIM系统监测地铁站室内环境质量（IEQ），并提出地铁车站网络的全球评级系统。
1BIM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。
2BIM技术在地铁车站结构设计中的应用流程
2.1车站结构建模
开展地铁车站结构设计时，应用BIM技术，要创建构件族，再利用族文件与系统族文件等，创建地铁车站站台区3D模型。设计人员通过点击分析模型，能够查看模型。依据地质条件，来设置并且定义荷载组合。
2.2结构分析
利用BIM模型，进行碰撞检查分析，比如支座检查与物理模型检查等。在分析的过程中，可设置自重工况与材料等，获得地铁车站Robot结构分析模型。利用RobotStructure软件，能够读取并且使用Revit关于荷载组合定义，按照相关规范，进行荷载组合计算分析。通过分析建筑模型，进行车站结构检查分析，基于检查结果，来修改与调整结构模型，实现车站结构设计优化。
3BIM技术在地铁车站结构设计中的应用
3.1在各项分功能中的应用
①在防灾逃生中的应用。在使用BIM技术对地铁车站进行建模的过程中，可以利用相关软件对对正常工况以及火灾工况下的乘客行为进行模拟，并以乘客的年龄作为基础，对逃生行为进行全面模拟，根据模拟的效果来判定哪些部位存在状况，进而对设计方案进行改善，保证地铁车站运行的安全性。②对车站节能和乘客的舒适程度进行分析。BIM模型是一种三维立体模型，在其中包括地铁车站的各种构件、结构以及建筑材料的信息，设计师可以利用模型来对环境的舒适程度、车站节能进行分析，通过分析来采取最优的节能方案，并及时对环境的舒适程度进行调整，以便能够改善地铁车站的环境。
3.2优化设计方案
在地铁车站结构设计中，能够模拟5D施工建造。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆利用Time-Liner模块，按照施工进度设计方案，选择集中图元定义，包括施工时间与日期等，按照各虚拟工作任务，遵循施工工序，生成5D信息模块。利用动画展示工具，能够按照施工程序，进行施工模拟。此次设计工作中，利用此技术进行虚拟开挖建造。通过施工分析，发现采取双测面台阶法，开展基坑土方石开挖，能够提高一次开挖量，能够节省初期施工作业时间，提高基坑工程施工作业的效率。
3.3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。
3.4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。
3.6WBS过滤
WBS即工作分解结构（WorkBreakdownStruc⁃ture），创建WBS是把项目可交付成果和项目工作分解成较小的更易于管理的组成部分的过程。其中，工作（work）——可以产生有形结果的工作任务；分解（breakdown）——是一种逐步细分和分类的层级结构；结构（structure）——按照一定的模式组织各部分。BIM模型的WBS过滤，其本质要求在建模初期按施工过程与施工阶段建立符合施工客观过程的碎片化BIM模型，也就是所说的施工BIM模型。这样在使用过程中，就可以根据施工过程将模型通过不同的条件控制WBS显示的精细程度，便于用户查看。该4D管理平台可按工序、施工段、分部分项以及关键路径4个层面设置展示。同时，系统可通过动画动态直观展示施工过程，通过不同颜色表达不同工序，并在下方列出工程完成情况及当前正在进行的工作。
3.7进度分析控制
进度分析控制，是预先通过控制关键施工时间节点，根据目标工期编制施工进度计划，将施工进度计划导入4D管理系统并与对应模型关联，而随着工程进展，将实际工期与各工序的具体时间输入系统中，计划开始时间与实际开始时间可以形成对比分析。4D进度管理系统可以实现分别“按开始时间统计”与“按完成时间统计”生成饼状图，采用不同的颜色表示不同的进度状况所占比例，实现对每一个分部分项工程甚至其具体工序的进度分析控制。通过进度分析宏观查看工程的进度情况，使得项目部决策者能直观形象整体把握项目进展状况，从而可以针对具体情况适时调整人材机的分布，实现对项目进度的管控。
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。
参考文献：
[1]梁学艳.BIM技术在沈阳地铁车站设计中的应用研究[J].北方交通，2015（07）：107-110.
[2]扶晓康，李浩彬.BIM技术在地铁车站结构设计中的应用研究[J].技术与市场，2017（04）：66+68.
论文作者:齐成成
论文发表刊物:《基层建设》2019年第5期
论文发表时间:2019/4/30
标签：车站论文; 模型论文; 地铁论文; 技术论文; 结构设计论文; 明细表论文; 结构论文; 《基层建设》2019年第5期论文;