本文研究了基于BIM的大型钢结构虚拟施工仿真系统并应用于实际工程之中。大型钢结构施工具有环境因素复杂、操作要求高、安全隐患多等特点，且难以周全考虑。针对这些难点，Unity3d和BIM结合的虚拟施工仿真系统，能够充分利用并可视化工程设计信息，逼真的展现不同情境下的施工现场，可用于施工现场管理和技术交底，全面排查各种质量安全隐患。该系统在杭州上城区体育中心大跨度钢桁架施工中的成功应用，大大提高了施工效率，充分保障了施工过程中的质量与安全。

当前钢结构企业在投标过程中，营销人员、设计人员、业主这三者之间的沟通并不顺畅，这使得钢结构企业对外宣传效果大打折扣。基于BIM理念，设计了一套针对钢结构企业的营销系统，此系统包含钢结构初设平台以及Web展示平台，此两个平台利用JSON格式通过网络进行数据传输与交换。营销系统加强了营销人员、设计人员、业主之间的联系，同时对业主的展示更加直观，增加了沟通效率，提高了宣传效果。

本文对基于BIM技术的体育馆钢结构智慧化施工管理进行了研究。通过三维精细化模型创建、模型链接整合、漫游检测、施工模拟、数值模拟、项目协同管理、VR+质量信息追溯和三维可视化技术交底指导现场施工等应用点，说明BIM技术能够有效指导钢结构现场施工，提高施工效率和施工安全，避免浪费和返工，节约成本，有着十分重要的意义。

体育场馆在建设过程中具有涉及面广、协调量大、综合性强、影响因素多等特性，对施工方案、技术、工艺及协调管理等提出新的挑战。本文以滁州高教科创城文体活动中心项目为例，详细介绍BIM技术在体育场馆中的应用，帮助解决体育场馆施工难题。本项目建筑具有“云飞燕舞”独特造型、钢结构工程跨度大且构造复杂、金属屋面安装精度要求高、装饰材料多样化等特点，对现场施工管理要求高。采用BIM技术对整体应用实施进行策划，对复杂节点及施工工艺进行可视化交底，提高施工质量；建立项目云协调平台，完善物料跟踪系统、进度控制系统、安全监测系统，改善现场安全文明施工环境，提高信息化管理；针对重点及难点部分，建立基于BIM技术方案模拟，解决屋面双曲面面板加工难度大、造价昂贵等问题；完善钢结构吊装方案，做到结构变形小、安全性高，精确度准。最终在保证工程质量的前提下，达到降低成本、缩短工期、节约材料的效益。

目前，我国大中型城市都陆续建设出了不少具有地方特色、造型优美、复合交通的高铁站房，成为了城市地标性建筑。钢结构因为具有自重较轻、强度高、抗震性能好、工业化程度高、施工方便、造型设计自如等众多优点，被大量地运用在高铁站房的建设当中。但是，因为高铁站房钢结构工程的结构十分复杂，施工环境相对复杂，施工难度大，传统建设下各个阶段信息相对独立，缺乏可追溯性，整体信息化运用水平还相对较低。本文通过对高铁站房钢结构工程建设进行分析，充分运用BIM技术、云技术，打通了数据传递链条，实现钢结构从设计、深化设计、预制加工、物流运输、现场安装、结构交验的信息无缝传递，做到了钢结构构件及焊缝级别的可追溯性，提升了管理沟通效率，加快了施工工期，形成了钢结构BIM全生命周期智能建造新模式，丰富了高铁站房钢结构工程管理模式。

针对我国自主研发的PKPM系列钢结构设计软件中节点设计结果不能人为干预的问题以及其设计机制的缺陷，结合钢结构节点设计的专业特点，研发出新的适合于钢框架节点的CAD程序。程序研发采用C++面向对象的开发技术，提供了灵活的人工交互功能，不仅可以实现三维框架的全楼自动节点设计，且设计者可以合并节点、修改节点设计结果并重新校核，使得钢框架节点连接设计变得快速、简便且准确，从而提高工程效率。本文成果已以动态库插件形式作为钢结构连接设计基类库应用于PKPM系列钢结构设计软件各个模块中，取得了良好的应用效果。

本文简述了基于BIM可视化技术在杭州东站工程项目中的成功应用。杭州东站工程作为“长三角”最重要的现代化综合交通枢纽，属于巨型枢纽火车站项目，其主体钢结构设计复杂、形式多样，施工方案设计选取的难度很大。实施中利用PKPM三维建模和施工模拟等技术，很好地解决了枢纽工程结构的复杂空间关系以及施工方案的制定。通过建筑信息模型(BIM)的建立，更好地完善了设计和施工方案。

采用有限元方法计算大型钢结构节点的承载力，针对带加劲肋和不带加劲肋的十字型钢管节点，给出有限元方法的建模过程和建模方法，计算在支管轴向荷载作用下的承载力，并将有限元计算结果与足尺试验结果进行比较。研究发现，在支管承压情况下有限元建模时可以对支管的模型进行简化；带加劲肋和不带加劲肋十字型钢管节点的有限元分析结果与足尺试验结果比较吻合；有限元方法可以获得荷载位移曲线的下降段。

为确定钢结构工程施工过程中的结构安全性，评估施工结果是否符合设计，对施工过程中结构主要杆件的应力及变形等数据进行实时监测，设计并集成开发出应力应变、变形自动实时在线监测系统，并应用于杭州国际博览中心钢结构工程，运用结果表明：系统运行稳定、数据可靠且精度高，有效地指导了工程施工，确保了施工过程中结构的质量与安全。

中建钢构大厦工程地处深圳市后海中心区，该区域是深圳市重点打造的第三金融核心区，超级总部聚集地。钢结构被称为现代的“绿色建筑”，其自身具有施工工期短、回收率高、环境污染少等特点，被广泛用于厂房办公、住宅等建筑中。在钢结构工程建设过程中，融入BIM技术应用项目管理的优势，以信息化、智能化理念为基础，建立钢结构工程施工可视化模型应用体系、施工过程模拟分析体系、碰撞检测体系、计划管理体系对于推广BIM技术与钢结构施工的绿色有机结合具有重大意义。通过调整构件安装顺序、合理调度构件出厂时间，达到提升生产效率、缩短施工工期、合理利用场地、降低过程中因图纸变更增加返工率进而提高钢结构工程施工质量的目的。