目前,结构设计多以独立的结构计算软件进行结构分析,再采用二维CAD进行以平法为表达方式的施工图设计;针对复杂的结构,由CAD图纸进行BIM翻模,然后进行深化设计;而直接采用以BIM模型到结构分析模型、到施工图为特征的正向设计较少。一方面是现行的BIM软件无法实现BIM模型很好的转换成结构分析模型,BIM模型的复用性差;另一方面,现有的主流结构设计软件采用的平法制图模式,设计中缺乏钢筋在截面内分布的数据,手动完成BIM构件钢筋深化设计困难。BIM正向设计可以很好的解决BIM模型的复用性,一模多用可以提高效率、降低成本,可以充分体现BIM的应用价值;BIM深化设计可以很好的解决构件钢筋的分布问题。因此,本文以BIM正向设计和深化设计作为研究对象,主要研究内容及成果如下:（1）基于BIM平台的结构建模的研究。根据结构建模特点,并结合BIM软件的操作界面及BIM软件的二次开发,研究基于BIM平台的结构轴网建模、结构标高建模和结构构件建模;设计结构建模插件界面;编制基于BIM平台的结构建模插件并将插件与BIM平台进行整体封装。实现了基于BIM平台的结构建模,同时解决了BIM结构正向设计中结构建模不规范、数据提取困难的问题。（2）BIM与ANSYS之间模型转换的研究。根据BIM结构模型和ANSYS参数化建模的特点,研究模型转换的实现形式;对BIM结构模型中的结构整体信息、轴线信息、各构件信息的数据进行提取及存储,并编制相应的程序;研究BIM模型和模型转换的物理接口、关键点接口、构件接口、网格划分接口、结构分析接口,并编制相应的程序;将模型转换插件与BIM平台进行整体封装。通过本项研究,实现了Revit模型到Ansys模型的共用,完成了BIM正向设计中的结构分析与设计。（3）基于BIM的构件深化设计的研究。根据BIM中钢筋建模的特点,并结合结构设计规范的规定及建造要求,研究常用的钢筋和构件截面尺寸之间的离散关系,建立梁截面内钢筋构型库、柱截面内钢筋构型库;提出截面选筋算法实现梁柱截面内钢筋选型,研究基于数据驱动的BIM构件钢筋深化设计;编制深化设计插件并与BIM平台进行整体封装。实现了基于数据驱动的BIM钢筋参数化建模和三维可视化交互设计。