BIM技术在市政桥梁设计中的应用 张俊勇

发表时间:2020/9/3   来源:《基层建设》2020年第11期   作者:张俊勇
[导读] 摘要:随着科学技术的发展,我国的BIM技术有了很大进展,并在市政桥梁工程设计中得到了广泛的应用。
        浙江省金华市华承建设有限公司  浙江金华  321000
        摘要:随着科学技术的发展,我国的BIM技术有了很大进展,并在市政桥梁工程设计中得到了广泛的应用。在桥梁工程建设过程中要加强工程设计水平,从而才利于保证桥梁建设质量。通过对BIM技术的研究,总结了桥梁工程设计过程应用BIM技术的途径方式,希望通过实践研究,能够不断提高BIM技术应用水平,进一步为桥梁工程设计工作开展奠定良好基础。
        关键词:BIM技术;桥梁设计;研究
        引言
        BIM技术具有较大的优点,并且逐渐运用到建筑行业中,进一步推进建筑业的发展。可是BIM技术运用于市政桥梁设计中还比较浅显,难以实现理想化效果,为了更好地发挥BIM技术的功能,建筑工程企业要进一步分析和思考BIM技术在市政桥梁设计中的运用,从而更好地发挥BIM技术的优点,提高市政桥梁的设计效果。
        1 BIM技术概述
        在智能化系统不断发展的同时也带动了先进技术的研发和使用,BIM技术实质上就是智能化系统与三维模型的完美结合,最终呈现出了这种三维模型智能化工作方式的BIM技术。尤其是在目前市政桥梁的设计中在三维模型的基础上又融入了智能化系统,使得市政桥梁的设计过程中更加高效便捷。在BIM技术是一种能够将项目中的一些特殊信息转化成数字信息来进行描述,能够更直观更具体的了解相关的信息内容,这一点是传统技术所无法取代的。BIM技术时能够贯穿整个项目的初始数据库建立到整个项目的设计以及施工等等,最终到项目结束进行了一个全面的数据信息库的建立,这种全程数据库的建立可以帮助设计人员、施工人员以及监督人员等进行参考。从BIM的性能上来看可以说是CAD技术的升级,从工程项目的发展来说BIM可以将工程项目推向信息化发展的潮流,同时也能够加强整个工程项目的数据信息具体化和精确度。
        2市政桥梁设计中使用BIM技术的可行性分析
        一般的桥梁工程设计当中,设计人员和施工人员都要根据施工图纸和施工规范进行设计并施工。一般来说,桥梁设计中会使用先进的CAD制图技术,完成了CAD制图之后需要把成品图转换成三维图,这样才可以达到桥梁设计的目的,但是这些过程比较复杂和琐碎,也会给桥梁建设的效率带来一定的影响。除此之外,CAD图纸转化为三维图的时候还是会出现一些问题和不足地方,但是差异的原因也是不一样的,比方说制图的错误、转换错误等等,因此人为工作或者采用CAD技术来制图会出现一些问题。另外,三维制图的时候还会存在一些不可修改的要素,因此所建立的三维图形只可以用来参考,不能对实际建设起到任何作用,市政桥梁在建设的时候还是会出现一些建设性问题,甚至导致施工难度加大或者施工的停滞。
        3 BIM技术在市政桥梁设计中的应用
        3.1检查道路和桥梁节点板间关系
        通常在市政桥梁工程的设计过程中要考虑实际施工中道路和桥梁之间的各个节点,因为实际环境中节点的造型和分布都不具备固定的规律,而且错综复杂的节点也会在实际施工过程中给工程的进展带来一定的麻烦。
        3.2实现预制构件的标准化设计
        标准化的原则是:简化、统一、系列、通用、组合、模块。统一化、通用化其实概念差不多,在建筑设计中为了使预制构件能够共用模具,节约成本,通常使构件做到形式统一。复制、旋转可以认为是相同构件的,而镜像却是不同构件,在传统项目总体规划的时候通常见到互为镜像的楼栋相拼,而在项目中比较多的是平移关系。组合化、模块化则将单一的构件赋予变化,通过一种构件甚至多种构件的排列组合形成不同的变化形式,这在市政桥梁的正型、立面以及使用功能上都有反映。


        3.3基于场景模拟提升桥梁安全性
        在传统桥梁设计中,主要是按照现有工程案例和人工经验开展设计,没有结合工程实际特点,无法确保项目设计的安全性。导致该项问题的主要原因在于缺乏技术。通过BIM技术模拟性优势,可以将工程所在地的水文地质信息、环境信息、气候信息加入到BIM软件中,分析工程安全性的影响因素。通过软件可以提供桥梁排水能力、承载力和耐久性指标。技术人员按照指标,分析桥梁结构设计的强度,确保其满足工程要求。由于BIM技术处于发展过程中,还需要不断升级和更新软件,完善BIM体系。
        3.4工程量的自动计算,自动成图和细节设计
        BIM技术投入使用后,能够实现将项目涉及的所有数据信息统一存储于专门的数据库中,且技术人员可通过网络技术手段随时对数据信息进行检索和查阅,从而提升工程量分析的精准度,降低人为误差造成的项目设计与实施方面的失误。使用BIM技术获取与工程量有关的数据,还能为工作人员进行项目成本预算提供极大的便利,进而确定更为适宜的方案种类,同时上述数据信息还能在工程完成后的统计部分发挥作用。图纸管理设备能够有效将图纸进行分类整理,具体可按照功能的差异进行类别划分,这样便会给绘图人员提供极大的便利,从而提升管理效果。实施上述措施,能够大幅减少绘图占用的时间,且绘图成果也体现出更高的精准性。
        3.5输出二维图纸
        在传统的桥梁设计工作中,交付设计成果普遍采用二维平面图,对一些特殊桥梁会采用二维平面图为主、三维模型为辅的形式。而随着工程建设规模扩大,桥梁结构日益复杂的现状,采用BIM软件在进行二维图纸的出图工作时表现出极大的优势。设计人员通过在BIM软件中对三维模型进行二维平面出图,可达到自动出图的目的,从而缩短工作时间、提高效率。同时在进行图纸修改时,与二维图纸“牵一发而动全身”的情况相比,设计人员只需在三维模型中进行修改便可对二维图纸进行更新,大幅减少工作量。而且在现阶段,通过使用BIM软件对施工过程进行模拟,可提前发现由于图纸设计原因导致在施工过程中产生的一些问题,避免出现设计变更,减少设计人员在后期技术服务期间花费的时间。
        4 BIM技术在市政桥梁设计中的应用效益
        BIM技术的应用首先在前期设计的各个参与方的交流中能够解决二维图纸直观信息不全面以及直观效果不明显的问题,给前期设计的信息交流和提供设计建议等方面带来了很大的便利,大大提高了前期设计方案的进度。其次在后期的施工中可以通过BIM的施工模拟演练分析出施工过程中可能出现的问题和风险,从而采取相应的解决措施,大大的提高了桥梁工程施工的安全性。最后通过对各个施工环节的提前分析和有效调整可以确保整个工程的顺利进行,加快工程施工的整体进度,提高经济效益。因此为使BIM技术在市政桥梁设计中能够发挥其最大的效益,对于设计人员必须要掌握BIM技术的应用方式,避免因使用不当导致BIM技术无法在桥梁设计中充分发挥其应有的效益。
        结语
        综上所述,桥梁工程建设城市现代化建设中占据重要地位,通过桥梁工程设计能够促进城市发展,缓解交通压力。在桥梁工程设计中应用BIM技术,既能够提升设计效率,还能够维护结构安全,降低施工安全风险与成本支出。由于我国BIM技术处于探索阶段,仍然存在较多问题,在实际应用中必须进行优化改善,全面发挥出BIM技术在桥梁工程设计中的作用。
        参考文献:
        [1]徐文,杨万里.BIM技术在装配式桥梁工程中的作用研究与探讨[J].工程建设与设计,2020,12(3):153-154,157.
        [2]姜玉龙,夏远靖,贺波.基于GIS的BIM轻量化技术在桥梁工程中应用研究[J].公路,2020,65(1):123-127.
        [3]黄柱.基于BIM在桥梁工程设计与施工中的应用分析[J].绿色环保建材,2019(7):90+92.
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