丝路之声剧场的设计理念来源于古丝绸之路，外观设计萃取古琴拨动琴弦的动态曲线元素，造型独特新颖，结构复杂。从舞台到前厅纵向标高高差12m，横向标高高差3m，为双曲面钢结构屋盖，且包含大量钢结构工程。其中包括较多大跨度钢结构构件，如屋盖钢桁架长37.7m，高4.1m，单榀重量达31吨，现场场地狭小，吊装难度大，多数钢结构构件为异形构件，施工难度大。

传统的钢结构深化定位仅为平面标注，不够直观，在分层交底和施工的过程中极为不便，且出错率较高，存在许多深化不到位之处，漏洞较多，在前期的深化工作中就出现了许多问题点（图1为图纸翻译后的模型）。我们运用BIM技术将发现的问题进行优化改进、精确定位，并将调整后方案立体直观的展示和可视化交底，有效地避免节点错位、误差累积等，提高复杂节点制安的准确度（图2为优化后的模型图，图3为根据优化后方案确定的混凝土柱顶标高精确定位图）。

  图1  原图纸翻译出的模型

 图2  优化后的模型图

图3  混凝土柱顶标高精确定位图

在传统的二维设计施工图纸中，图纸细部节点设计不细致、粗糙，导致制作过程中交底针对性不强且不易被工人接受，加工构件精确性较低，构件连接点、加筋加肋及相关节点偏差较大。我们在深化设计阶段应用钢结构专业软件Tekla进行节点深化、受力分析、构件优化，对本工程重要节点部位进行三维模拟，直观立体展示节点穿插和连接方式等，精确地指导构件制作连接（图4为细部节点的三维模拟展示）。

图4 细部节点的三维模拟展示

传统方式的吊装施工方案通过文字描述、公式计算和平面图展示很难全面的优化与细化所有工序和关键节点，不具备较强专业知识的人员无法直观地对施工工艺和操作方法有较深、较全面的理解，方案交底比较困难，出错率高，安全隐患大（图5为原方案中的吊装方法示意图）。                     

双机同步抬吊示意图 双机站位及吊装平面布置图

             图5 原方案中吊装方法示意图

剧院项目基于BIM模型，通过前期的三维数据库模型的建立,还原模拟真实的钢结构安装及施工场景，并根据现场钢结构形式特点,分析计算5榀桁架的整体重量、高度、位置信息，从而计算出吊车站位及荷载等吊装数据分析，辅助技术人员进行方案的可行性、安全性和可操作性论证，为方案论证专家团队提供参考，同时最终优化调整形成最优方案，并用3D形式文档及模拟动画等形式交底，保证了吊装方案的顺利实施（图6为钢结构吊装三维方案和动画模拟图，图7为钢结构桁架吊装完成图）。

图6 钢结构吊装三维方案和动画模拟图

图7钢结构桁架吊装完成图