基于 BIM 所建立的 3D 模型， 其强大的可视化能力与高效的建筑性能分析能够为项目设计和方案优选等提供良好的保障， 大大提高了建筑从业人员的工作效率， 使项目的质量在前期设计阶段得到多方面的优化和提升。 当项目进展到施工阶段， 具体工程可建性模拟、 进度计划成为建筑从业人员更关心和重视的问题。 建筑机械的行进路线和操作空间、 土建工程的施工顺序、 设备管线的安装顺序、 材料的运输堆放安排等， 都需要随着项目进展做出相应变化。 在 3D 模型基础上增加"时间"这一维度， 建立基于 BIM 的 4D 模型， 能够有效地在施工阶段发挥过程模拟的功效， 对项目进行有效地监控和指导。

现行的结构设计流程部分地考虑了施工过程的受力工况， 如施工荷载。 然而在实际的施工过程中， 可能出现很多设计外的影响因素， 这些因素中有些甚至存在着极大的危险。 因此要对施工过程的安全性能进行分析， 对建筑物施工期间的结构性能进行评估。 比如， 施工分析中需要考虑不断增加的荷载对结构造成的附加应力作用所引起的结构变形等。 这些方面均涉及施工方案和施工顺序， 甚至细致到施工工序， 而且对施工过程中每一步构件的定位和加工尺寸的确定以及施工的安全性都起到关键作用。 对施工期建筑的时变结构体系进行安全性能的分析， 能动态地跟踪施工全过程， 以保证结构变形、 应力满足设计要求， 保证施工的安全和质量。

进行施工期建筑结构安全分析， 需要通过建筑结构类型、 材料性质以及施工荷载等随时间进度变化的时变分析， 建立施工期建筑时变结构体系的分析模型， 并针对各种施工操作行力学分析、 性能验算和安全性识别。 再建立相应的安全指标、 评价体系， 建立施工期建筑安全评价模型。 最后结合上述分析模型和评价模型， 实现对施工期建筑结构进行安全性分析与评估。由于 4D 信息模型和时变结构计算在时间维度上具有共通性， 因此它们之间能形成良好的数据互通性。 具体而言， 时变结构中的结构模型， 在钢筋混凝土结构施工阶段， 主要包括结构构件（柱、 墙、 梁、 板） 和支撑体系（支撑、 模板）， 均能通过 4D 系统的三维模型导出生成， 而在时间因素上， 4D 技术应用于进度的形象模拟， 即能表现出小至结构构件， 大至结构形式在施工过程中的动态状态。

通过 4D 系统的进度模拟， 能自动生成相应的短暂结构计算模型， 用于计算结构的短暂受力情况和评价施工期结构的安全性能和可靠度指标。 同时， 4D 系统能动态模拟整个施工过程， 也为结构的安全性能提供连续的计算分析， 从而保障建筑在整个施工期中的安全和可靠。