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。

为了分析钢结构领域BIM技术研究的热点和发展趋势，基于中国知网(CNKI)数据库2014年—2018年的研究文献，以社会网络分析和多维尺度分析为方法，借助知识图谱绘制工具，从文献计量的视角分析钢结构领域BIM研究热点及发展。结果表明：研究文献中的关键词构成了以“BIM”和“钢结构”为中心的知识图谱网络，其密度反映出“深化设计”和“施工”是研究的两个热点并且“高层、超高层建筑”，“绿色施工”，“绿色建筑”等是研究的关联热点；通过多维尺度分析得出研究的主题是“深化设计”和“施工”这两个方面；最后以Cite space的时间图谱表明研究趋势正在向着装配式建筑、虚拟施工等方向细化。

针对现有钢结构加工图引出标注布局算法中引出标注干涉冲突严重及不美观的问题，引入聚类法与二分图带权最优匹配，提出了一种基于边界标注布局形式的钢结构加工图引出标注布局算法。该算法将布局目标分解为三个子目标，按照引出标注的空间聚集特征将加工图划分为若干子范围。在每个标注子范围内，对子目标采用递归、二分图带权最优匹配等方法依次求解。经测试，该算法可有效避免标注重叠严重的问题，执行效率高，具有很高的美观性与实用性。

为实现变电站工程建设中钢结构与电力设备的配套控制管理，需要从大量的钢结构图纸标题栏中识别相关信息，并与实物进行匹配。针对标题栏中字体模糊、表格形式多样、信息量混杂等问题，提出了基于深度学习CNN+RNN模型的文本检测和CRNN模型的文字识别方法。对现有钢结构变电站工程施工现场钢结构数据集的检测与识别显示，该方法的检测精确率达到80%以上，识别准确率达到90%以上，均优于其他文本检测与识别方法。工程应用结果表明，该方法有效解决了因文字的大小、字体、颜色与排列方式等差异引起的特征提取困难，提高了变电站钢结构图纸标题栏文字识别的准确率。

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。

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。

在大型体育场馆建设中，关于如何通过BIM设计对方案论证、可视化决策、解决设计过程复杂空间的设计问题，搭建各专业BIM设计协同平台，将建设全过程中重点关注问题前置，为后期施工提供便利，是一项艰巨的挑战。本文结合深圳市体育中心改造提升工程项目，重点介绍在大体育场馆中设计阶段利用BIM技术的应用过程，通过项目总结出一套有效的管理方法、管理流程，为同类型项目提供技术参考。