结构概念和稳定性
在建筑工程开始阶段，需要对结构进行综合考虑。 需要考虑包括：柱子和梁的最大可能间距、屋面和柱间支撑的位置、地基处理。 必须对建筑物的支承结构进行设计。
然而，即使是看似简单的建筑，也可能会出现遗漏支撑构件或其布置方案不是最优。 使用平面图、视图和剖面图并不能完全很好的帮助您理解荷载传递和荷载路径。 最后，只有 3D 模型会让您更好地了解力的分布和力如何传递到地基。 因此，了解结构的功能是对整个结构进行经济设计的基础。 检测结构稳定性关系到安全问题。
在简化的平面二维模型中，稳定性问题例如平面外屈曲或倾覆可以通过定义进行排除。 因为这样的问题在计算过程中不会出现，所以可以被忽略。 但在三维计算中，工程师们必须要考虑结构的空间破坏。 因此在大多数情况下，在计算过程中不可避免地会出现结构设计错误。
在 3D 模型中可以更好地评估整个模型的全局失稳问题。
建筑信息建模提供 3D 模型
建筑信息模型等现代设计方法的使用是基于 3D 模型的。 这些也是结构设计的基础，可以为计算提供理想的输入模型。 理想的情况是，用于结构分析的 3D 模型已经包含在其中，这样可以节省时间。
对于很多情况，例如为了找到合适的结构而进行的初步设计或简单的结构评估，这是一个非常快速和有用的方法。 另一种趋势是完全参数化的设计，其中结构分析与建筑软件完全结合。 通过修改具体参数，可以检查和自动计算许多变化模型。
2D 模型不能满足所有结构和建筑类型
如果不能简单地将建筑物划分为荷载传递明确的子结构，那么除了使用 3D 模型之外，往往没有其他方法。 并非每个建筑物都遵循规则的网格， 这使得荷载传递变得复杂并且难以控制。 由于存在不确定性，为了安全起见，我们使用最大荷载假设。 然而，这会导致不经济的结果。
在整个模型上模拟荷载通常更清晰和简单
3D 计算程序可以为标准的建筑形状自动生成荷载，例如自重、风荷载或雪荷载等， 前提是要知道建筑物的尺寸。 如果使用整个模型，这些尺寸可以很容易地从模型中得出。 风荷载和雪荷载可以自动布置到结构上。 当建筑物的几何形状发生变化时，荷载会自动改变。 数字风洞模拟只有通过 3D 模型才能实现。
在 2D 模型中进行动力学分析通常是不够的
在进行地震计算或其他动力分析时，必须考虑空间振型。
同样，在 x 和 y 方向上的地震激励也必须相应地叠加。 偶然扭转荷载起作用。 因此，只有在最简单的情况下才可以不使用 3D 模型。
灵活的更改
设计过程中经常会进行更改。 对于施工过程来说，一定要明确哪些是结构设计可行的，哪些是需要进行更改的。 在传统的结构分析中，这可能意味着必须重新考虑所有的荷载假设。
在完整的 3D 结构模型中，更改的力会自动包含在系统中并在构件之间传递。 完成新的计算后，所有设计都将更新。 通常，这可以补偿最初输入模型时花费的较大工作量。
创建局部模型时支座条件出现问题
从整体模型中提取局部模型时，必须为局部模型的连接点提供支座定义。 由于在大多数情况下，这些连接点的刚度是未知的或很难确定，所以使用铰接或刚性支座进行简化。 与在整体模型中这些连接点处的刚度相比，这些假设只是部分正确的，并且不可避免地会导致产生不同的结果。
只有使用 3D 模型，详细的结构分析才有意义
例如在钢结构连接设计中使用 3D 壳模型是最新技术。 没有 3D 解决方案，这样的分析是不可能实现的。 在这些应用案例中，3D 模型的使用完全不受质疑，甚至是必须的。 因此，为什么不能对整个建筑物使用 3D 模型计算呢?
3D 模型的其他影响
在很多情况下，与许多较小的局部模型相比，整体三维计算模型的结果更容易理解。 例如通过变形、应力和力的可视化表示，可以更好地理解结构特性。
这些模型为结构工程师传递很专业的印象，从而也使其获得良好的声誉。 这些模型也可以直接用于初步质量计算和成本估算。 由于具有上述灵活性，因此可以方便地优化形状、功能和重量。
小结
在结构分析中使用 3D 模型的理由很多。 但是，2D 和 3D 模型不是竞争，而是互补关系。 当然对于一些简单的情况，3D 模型并不具备任何优势，却能得出正确的结果。 选择哪种建模形式，最终还是由工程师自己来决定。
