西一线绛溪河大桥为（55+175+55）m三跨连续下承式钢拱桥，大桥拱肋呈空间扭曲形态，造型轮廓确定困难，构造设计十分复杂且受到加工制造可行性限制较多。项目组运用Rhino+CATIA软件进行BIM正向设计，通过参数化建模、双曲面曲率分析优化、仿真计算及节段批量出图等方法，有效提升了大桥设计效率，优化了设计方案，节省了材料用量，大幅减少了钢结构深化设计周期与加工成本。同时，充分发挥PPP项目优势，在设计阶段即与钢结构加工单位建立起协同设计机制，考虑加工制造环节的需求，避免了后续的修改和设计变更。另外，项目组采用“三维模型交付为主，二维图纸交付为辅”的模式，通过BIM模型演示将结构构造细节逐一展示，有效保证了交付的实用性和完整性。

在保证结构安全的前提下，对结构进行限额设计，是目前建设单位对设计单位的要求。因而对设计提出了更高的标准。在限额设计的要求下，设计人员有两个趋向：一是设计尽量满足设计规范的下限，从而达到限额的目的；二是进行局部调整，试图达到限额设计的要求。而实际上，在限额设计的要求下，结构设计都存在一定的问题。本文寻求一种优化设计的方法来解决限额设计存在的问题。通过对传统的结构优化设计方法和结构优化理论的分析与比较，本文引入面向对象技术机制，应用面向对象程序设计技术，运用类、对象、成员函数等概念将结构优化问题进行数据抽象处理。在此基础上，编制Visual C++程序对问题进行优化求解，并结合CAD接口技术将求解结果进行可视化处理。

本文提出了一种基于“关联离散变量”概念的空间钢框架结构优化方案。利用ABAQUS有限元软件的计算模块及其Python语言接口，编写子程序实现Abaqus二次开发，对空间钢框架进行离散优化设计。本文以空间钢结构总质量为目标函数，构件截面参数为设计变量，在满足结构可靠性的前提下，利用计算机程序快捷、方便地完成了整个优化设计过程, 通过求解模型总质量的下限，得到了经济安全的最优设计结果，有效节省了钢材的用量。本文对空间钢框架的结构优化设计具有较好的参考价值，可为实现钢结构性能化设计提供有益的参考，进而推动钢结构设计的智能化和经济化。

结合北京市昌平未来科技城大型商业综合体与地铁一体化共建项目，探究如何应用BIM技术针对一体化结构优化、工序穿插、多地块场平协调、质量安全与商务工作协同等施工要点为工程提质增效。并探究规划园区BIM标准一体化实现的途径与可能性。结合工程重难点，项目提前进行有效的BIM策划，综合应用建模深化结合科技创新、工艺模拟、三维激光扫描、3D打印、虚拟漫游、二次开发小程序等BIM技术，有效提升工程管控与履约品质，并致力于形成对智慧园区有借鉴性的示范案例。