絲路之聲劇場的設計理念來源于古絲綢之路，外觀設計萃取古琴撥動琴弦的動態曲線元素，造型獨特新穎，結構復雜。從舞臺到前廳縱向標高高差12m，橫向標高高差3m，為雙曲面鋼結構屋蓋，且包含大量鋼結構工程。其中包括較多大跨度鋼結構構件，如屋蓋鋼桁架長37.7m，高4.1m，單榀重量達31噸，現場場地狹小，吊裝難度大，多數鋼結構構件為異形構件，施工難度大。
傳統的鋼結構深化定位僅為平面標注，不夠直觀，在分層交底和施工的過程中極為不便，且出錯率較高，存在許多深化不到位之處，漏洞較多，在前期的深化工作中就出現了許多問題點（圖1為圖紙翻譯后的模型）。我們運用BIM技術將發現的問題進行優化改進、精確定位，并將調整后方案立體直觀的展示和可視化交底，有效地避免節點錯位、誤差累積等，提高復雜節點制安的準確度（圖2為優化后的模型圖，圖3為根據優化后方案確定的混凝土柱頂標高精確定位圖）。
圖1 原圖紙翻譯出的模型
圖2 優化后的模型圖
圖3 混凝土柱頂標高精確定位圖
在傳統的二維設計施工圖紙中，圖紙細部節點設計不細致、粗糙，導致制作過程中交底針對性不強且不易被工人接受，加工構件精確性較低，構件連接點、加筋加肋及相關節點偏差較大。我們在深化設計階段應用鋼結構專業軟件Tekla進行節點深化、受力分析、構件優化，對本工程重要節點部位進行三維模擬，直觀立體展示節點穿插和連接方式等，精確地指導構件制作連接（圖4為細部節點的三維模擬展示）。
圖4 細部節點的三維模擬展示
傳統方式的吊裝施工方案通過文字描述、公式計算和平面圖展示很難全面的優化與細化所有工序和關鍵節點，不具備較強專業知識的人員無法直觀地對施工工藝和操作方法有較深、較全面的理解，方案交底比較困難，出錯率高，安全隱患大（圖5為原方案中的吊裝方法示意圖）。 
雙機同步抬吊示意圖 雙機站位及吊裝平面布置圖
圖5 原方案中吊裝方法示意圖
劇院項目基于BIM模型，通過前期的三維數據庫模型的建立,還原模擬真實的鋼結構安裝及施工場景，并根據現場鋼結構形式特點,分析計算5榀桁架的整體重量、高度、位置信息，從而計算出吊車站位及荷載等吊裝數據分析，輔助技術人員進行方案的可行性、安全性和可操作性論證，為方案論證專家團隊提供參考，同時最終優化調整形成最優方案，并用3D形式文檔及模擬動畫等形式交底，保證了吊裝方案的順利實施（圖6為鋼結構吊裝三維方案和動畫模擬圖，圖7為鋼結構桁架吊裝完成圖）。
圖6 鋼結構吊裝三維方案和動畫模擬圖
圖7鋼結構桁架吊裝完成圖
傳 真：029-88758700
郵 箱：youser2009@126.com
通訊地址：陜西省西安市雁塔區西影路 289號（ 西安工程技術學校院內）
