摘要 现阶段土木工程建设过程中3D数字化模型的实际使用成为主流，继计算机辅助设计技术以后，BIM技术正由于其显著优点受到相关土木工程技术人员一致好评。与CAD技术相比较，BIM技术在
现阶段土木工程建设过程中3D数字化模型的实际使用成为主流，继计算机辅助设计技术以后，BIM技术正由于其显著优点受到相关土木工程技术人员一致好评。与CAD技术相比较，BIM技术在图形绘制领域及描述能力层面均有明显的提升，并且此项技术对于土木工程建设特别是比较复杂土木工程项目的建设适应能力将更好。
BIM技术在复杂土木工程作业过程中的优点
我国建筑行业对于BIM技术的定义是在建筑工程及相关设施的完整生命周期内，采用数字化表现模式针对建筑工程施工工程的物理及相关功能进行数字化表达，并且根据相关数字化3D模型为基础进行规划设计、施工作业及经营活动等。BIM技术能够根据其完善的领先数字化信息处理技术，最大限度地防止复杂土木工程作业进程中不必要出现的工作量及相关建筑原材料浪费等现象，由于此技术能满足作业周期及施工效率的提升，因此为复杂土木工程项目带来颠覆性影响，BIM技术对于复杂土木工程的显著优点通常包含集成化、系统化及共享化三个层面。BIM相关技术能够在相对规范化的层次对建筑工程施工作业中的诸多细节给予积极的影响，可以让不同业务领域、所有工作环节上的工作人员都能够明确掌握建筑工程施工过程中的相关问题，可以进行与之适应的多个部门(业主，设计单位，施工单位，结构部门，设备部门，运营维护等等)协同推进工程进度，所有类型的施工作业相关信息都可以综合到同一个平台，平稳发展，及时解决相关问题。最显著的特点是多主体的信息资源进行综合汇总以后，都能够在BIM技术的支持之下实现实时的顺畅的资源共享，这种情况必将最大限度地提高建筑工程中信息资源的综合利用效率。
BIM相关技术在复杂土木工程作业过程中的实际应用
BIM相关技术在复杂土木工程设计过程中的应用对于相对复杂的土木工程项目的施工作业过程，可以采用BIM相关技术实现项目的模型生成过程的科学化使用，在上述模型方法的帮助之下，可以让相关工程设计人员在查找施工作业相关信息等等工作过程中获得极大的便利，促使工程项目的施工作业管理的效率的大幅度提高，除此以外，BIM相关技术还能够实现施工作业时分别或者全方面检测不同的问题，这为施工作业过程中的结构分析带来了巨大的帮助，有利于降低施工作业过程中的潜在风险，保证复杂土木工程的高效施工。在实际的施工作业应用层面，应用BIM相关技术能够发挥三维模型生成及模拟施工作业过程的两个方面的强大功能。在三维模型生成层面，BIM相关技术能集中体现在复杂的土木工程的三维立体模型的生成领域，使用BIM相关技术，可以保证工程的三维立体模型可以在最大限度上和实际的构件做到基本一致。应用BIM相关技术的三维模型生成的图形组件的实际应用领域比较广泛，相关构件能够比较自由地进行数字建模。在实际建模的过程中，工程技术人员可根据相关模型构件的实际大小、材料、规模及各种可能的组合模式等等条件进行创建工作。由于现代化的土木工程项目更加复杂，造型变得比较新颖，使得形式、形状的变化更加复杂多样，这样的趋势使相关工程的施工作业难度变得比较大，相关工程设计人员利用BIM相关技术进行建模工作，能够相对形象地表现出建筑工程外部形状及结构的相关特点，为后期的实际施工作业提供具有实际意义的参考，例如某地的青奥体育公园主体项目就是非常典型的复杂工程，总体建筑面积可达113705m2，建筑主体的高度为45.5m，地表及地下各个建筑结构均比较复杂，当中看台座位的数量超过18000个，此工程在规划设计的过程也非常复杂。主体结构多数是由HRB335和HRB400级钢筋组成，钢筋的主要连接模式为焊接、搭接、机械式连接等等诸多形式，加上体育馆上方结构中的梁、柱、板等各类结构的实际特点，外立面装饰结构的拉索、幕墙等等的结构形式，均大大增加了相关建筑工程的施工作业难度。在相关工程项目的施工作业期间，相关工程技术人员以BIM相关技术为基础，从项目初期的规划设计阶段就实施了相关参数信息导入BIM有关软件的相关工作，生成了合理化的信息数据管理体系，最大限度地实现了对于项目成本的节约。
BIM相关技术在复杂土木工程设计结果校核中的应用
在模拟作业过程的层面，BIM相关技术达到三维模型生成建模要求，用多类相关参数对工程项目实施设置，让三维模型实现图像化和动态式的演示效果，这样操作可以使得工程项目的施工过程实现前瞻性的效果，与此同时，相关工程技术人员就可以依靠BIM相关技术内的相应软件系统，通常包含Revit及MVC等等，从三维模型向四维应用的层面进行转化，确保BIM相关技术在比较复杂的土木工程项目施工作业过程中持续保持领先的优势。例如，在某项工程本体桁架结构内部，所有的型钢柱部件都发生了变截面的情况，当中一个轴处的节点截面从初始直径为2050mm的圆形截面变成了成矩形的截面(1050×1800)mm直径，截面形状发生突变，必须重新计算和校核结构的受力情况，钢筋部件需要进行重新配筋，相关的难度大幅度增加，对于此种问题，就能够利用BIM相关技术模拟作业的现场情况，在三维空间内实施BIM技术的钢筋布置的模拟施工作业过程，与此同时进行碰撞校核，防止新生成构件和原模型中的构件出现冲突和干涉的情况。还是以某地的青奥体育馆为例子，此工程建筑的总体周期较长，不确定性要素较多，在异形柱构件施工作业方案层面，就包含10根钢筋混凝土材质的异形柱，有A、B两大类，所有的柱型构件都是异形截面的构造，因为此构件具有较大的复杂性及危险性，所有必须要实行专门化的施工方案，这时便可把异形柱构件的属性赋予到BIM相关软件中，对其整体结构进行三维模型建模，随后在相应的软件内实现稳定性和可靠性分析。
BIM相关技术在复杂土木工程施工作业过程中的管理
BIM相关技术在复杂土木工程施工过程的管理施工作业过程管理中的BIM相关技术的功能同样非常强大。施工规划的有关问题，应用BIM相关技术首先能够实现工程施工作业过程的宏观控制，其次还能够针对实际的操作过程，比如施工作业节点进行精细化的模拟，实现由宏观层面到微观层面的理想施工作业规划设计的目的。工程设计人员能够进行全方位并且深入的测量与掌握几何参数，借助BIM相关技术来实现。例如，如果需要面对某项比较复杂的土木工程项目的时候，相关工程设计人员可设立根据BIM相关技术的4D-GVSPU系统，相关系统可以使用参数实现现场碰撞研究分析等等功能，进而实现施工作业进度规划设计和建筑材料合理管控相结合的优良结果。
BIM相关技术在复杂土木工程造价方面的管理
对于造价方面的管理工作，工程设计人员在BIM相关技术的帮助下，实施造价评估或成本核算等工作，将极大地满足相关造价工程管理的所有需要，当中有可能包含的核算方式有如下几类，比如API接口相关的成本核算程序和BIM相关技术的互联互通，用开放式信息数据库连接BIM相关三维数字模型，或在BIM相关技术程序内，直接调用出有实际意义施工作业参数信息，再把相关信息导出到有关的应用等等，这些操作都会为复杂土木工程造价管理相关工程提供有力的支持，促成相关工程的科学进行。此外，在工程造价管理过程中，BIM相关技术还具备投资回报率方面的优点，例如其自身对节约成本有巨大作用，包含生成图纸等层面的成本节约，及作业工期、施工品质等层面的间接成本的大量节省。至于施工作业现场的质量监控工作，BIM相关技术的实际应用，可以使施工作业的现场品质管控工作依靠移动终端来实现，可以更好地实现现场施工品质、施工进度、现场安全、监理检查工作等相关问题的合理解决，可使相关人员在三维模型的帮助下，在计算机设备上随时同步观察施工作业相关品质。现场照片可以上传到BIM模型中，相关管理人员便可以点击相关位置，进行现场实际图片的检查，具体的责任人员就能够根据相关信息和问题采取有效措施，实现第一时间发现问题、解决问题。
总结
综上所述，为了进一步展现BIM相关技术在复杂土木工程作业过程中的巨大优势，对原有的文献和有关案例实施梳理工作，BIM相关技术根据工程信息以及数字化三维模型作为核心，BIM相关技术具备集成化、系统化和共享化的优势，这类优势在土木工程项目，尤其是复杂的土木工程项目中体现出非常明显的优势，所以BIM技术不仅能用三维的模式将建筑工程的形状体现出来，还能够精确模拟复杂的土木工程项目作业进程中的各种细节，帮助设计人员和施工人员熟悉工程、完善工作，进而节约宝贵的人力和物力。
《复杂土木工程施工中BIM技术优势研究》来源：《中国科技信息》，作者：杜娟
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