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随着科学和哲学的发展，建筑正趋向于复杂化，非线性建筑的概念被正式提出。从建筑设计的角度看，这种复杂化逐渐导致传统设计方法的弊端越来越明显，已经不能满足当代非线性建筑设计的要求，迫切需要新设计方法的引入。从 BIM（本论文指Building Information Modeling、Building Information Model和Building Information Management）概念的提出到多年来发展，人们对于BIM的认识的逐渐深入，使用也逐渐回归理性，这为BIM带来了新的发展契机。 BIM是利用数字模型对项目进行设计、施工和运营的过程，核心在于“信息”的输入、储存和表达。非线性建筑的特点主要表现在非线性的形态，设计、重点是如何设计出非线性形态，并且在建筑全生命周期中保存和传递非线性建筑的所有信息。因此，BIM和非线性建筑设计具有很强的结合性，值得深入分析和研究。 本文将在深入分析非线性建筑历史的基础上，全面总结非线性建筑设计的发展和存在的问题，论证BIM技术对其进行设计的适用性和必要性，然后站在建筑全生命周期的角度总结非线性建筑应用BIM的设计的思维模式和方法步骤，最后以实例验证设计方法的可行性。与已有关于BIM的研究工作相比，本文更侧重于站在建筑学的角度，对实际设计思维和方法的探索、归纳、总结，而将相关软件视作工具，对其实际操作不做过多叙述。 全文共分为五个部分、六个章节。绪论为第一部分，通过对研究现状的分析，指出了非线性建筑设计和BIM应用中目前存在的问题；第二部分为第二章，归纳总结非线性建筑及其设计发展演变历程，指出BIM是非线性建筑设计的必然趋势；第三部分包括第三章和第四章，从设计的思维模式和方法步骤两个方面提出解决应用BIM进行非线性建筑设计这一问题的策略，总结设计思维、方法及设计对后续工作的影响；第四部分是第五章，以麓湖生态城 B3组团项目为例，论证 BIM与非线性建筑设计是如何结合的；第五部分是第六章，对全文的研究结论进行总结，指出论文的不足和今后的本课题研究发展的方向。