BIM技术在公路桥梁设计中的应用

发表时间:2021/5/7   来源:《基层建设》2020年第34期   作者:隽子龙
[导读] 摘要:随着社会的不断发展,BIM技术作为一项新兴技术,在桥梁工程设计、建造、数据化管理中得到了有效应用,为桥梁设计提供建筑信息支持。
        山东东泰工程咨询有限公司  山东淄博  256400
        摘要:随着社会的不断发展,BIM技术作为一项新兴技术,在桥梁工程设计、建造、数据化管理中得到了有效应用,为桥梁设计提供建筑信息支持。从BIM模型构建、桥梁设计合理性分析与冲突检查以及出图构建等方面,详细的论述了BIM技术在公路桥梁设计中的应用。实践可知,BIM技术具备可视化、可模拟修改有点,在设计中能够提升设计质量。
        关键词:BIM技术;公路桥梁;设计;应用
        引言
        我国BIM技术起步晚,但崛起快,当理论系统形成后快速应用到各个行业中,加快我国数字化建设的脚步。BIM技术在桥梁建设中的应用已经渗透到各个方面,如桥梁设计,成本控制,施工优化,耐久性评估等。所以我国很多学者不断研究BIM技术理论,希望将该项技术广泛应用。
        1.BIM技术的优势和应用特点
        BIM技术的优势和应用特点具体体现在以下方面:(1)参数化。在应用BIM技术的过程中,根据参数化要点做好建模工作,确保各项信息衔接操作的有效性,在一次创建后可以进行重复使用,在某一过程遇到问题的情况下,只需要对部分内容进行修改,就能够做好智能化联动操作。(2)可视化。在桥梁工程运行过程中,BIM技术能够对全过程进行可视化操作,操作要点主要体现在桥梁梁体内部结构、施工方案、具体施工技术等方面。(3)节省成本。BIM技术的有效应用,可以满足施工设计方案要求,在施工操作过程中准确控制成本,并建立完善的运算体系,估算所需成本,确保资源配置的合理性。(4)加快工程进度。BIM技术的应用根据施工方案要求,有效调整施工进度,确保项目进行的协调性。
        2.BIM技术特点
        2.1关联性
        BIM技术应用到桥梁设计中,可以实现各个阶段信息的关联和应用。在桥梁设计阶段,通过BIM技术能够更好地方放置信息重复导入的情况存在,可以避免重复的情况存在,同时能够放置出现信息分歧的问题。在该模型建立和应用,任何一项信息被修改之后,就能够在系统的后台中实现信息的更新,从而可以形成新的关系网。
        2.2完备性
        桥梁工程设计中,应用BIM技术之后,除了能够获取常规的几何信息之外,还能够使用到大量的工程性信息,使得信息的储备量更加巨大。只有充足、完善的工程信息,才能充分的了解桥梁的全生命周期信息,是从设计到竣工的全部信息,能够引导各项工作的顺利进行,从而可以避免在施工中出现偏差的问题,有效的降低施工成本,产生更高的综合效益。
        2.3可视化
        可视化作为BIM技术的主要特性,转变了传统的平面图设计方式,通过先进的计算机设备可以进行线条机械的拼接处理,从而可以组合成为三维立体模式图。该特性的应用,应用到桥梁工程的设计中能够充分的展示出桥梁的实际情况,使得工程的各方人员能够积极的沟通和交流,促进桥梁项目的顺利进行,提升其有效价值。此外,BIM技术应用到实践中,还能够通过模拟、协调、出图等方面的作用,及时的进行工程项目设计方案的碰撞检测和分析,及时发现设计的缺陷,以更好的做出调整,使得设计方案更具合理性。现代的BIM技术中,在三维模型的基础上引入4D模式,可以明确的确定施工方案,然后在该基础上又升级为5D模式,能够实现成本的核算,确保项目的价值得以实现。
        3.BIM技术在桥梁设计中的具体应用
        3.1快速建模
        BIM的建模方式是通过族库建立一些小构建,然后将这些小构建按结构顺序拼成整体结构。

模型建立过程中族的运用是关键,同类或者相似构建可以创建同一个族,并加入属性如构件的几何尺寸,形状,材质等,运用时可以对相应的物理参数进行修改即可完成模型的建立。BIM的建模软件revit与SU相比,添加了材料和构件的各种属性,将构建进行了参数化的设计,这样revit在后期修改过程中只需要调整参数即可,大大降低了无效工作。
        3.2方案设计优化
        在桥梁施工图设计优化过程中,设计人员应对施工图纸进行详细设计,针对附属结构、局部结构予以明确,为准确施工提供技术支持。同时,桥梁设计与交安、机电等专业存在交叉,设计人员需要针对桥梁和标志标牌、管线的相对位置进行核查,将构件进行重叠工作,提前优化方案。设计人员应用BIM技术,检索桥梁设计工作中遇到的问题,严格按照标准要求进行审核,确保桥梁设计的连续性,解决各项矛盾和冲突。
        3.3施工方案拟定与优化
        BIM技术能够提供全面、详细的桥梁信息模型,桥梁结构与施工模式之间的联系十分密切,在施工方式发生变化时,桥梁配筋、形态都会改变。在施工方案拟定、优化时,设计人员需要应用BIM技术,在施工阶段针对各个环节进行模拟,充分控制桥梁施工过程。
        3.4工程量统计
        传统桥梁设计主要是CAD软件或者造价软件来进行工程量的计算,不仅工作量巨大、工作时间比较长,同时也会导致很多的数据计算错误,严重影响工程的正常施工,也会带来较大的经济损失。在桥梁设计中,建立桥梁的模型之后,可以通过BIM技术进行工程量数据的准确计算。在BIM模型之下进行工程各项信息的全面分析和掌握,然后通过读取的信息来计算出工程量数据,然后以工作人员所需要的方式展示出来。桥梁工程建设焊接,如果对于有些模型做出了必要的调整,其相应对材料信息会发生改变,确保各项数据也会发生变动,以保证数据精确度。因此,对于桥梁工程的成本预算来说,计算方式要按照要求进行工程量的计算,然后将材料统计和定额实现完美结合,消除不规范的问题,保证各项数据达到要求。
        3.5桥梁设计合理性分析与冲突检查
        从目前的实际情况分析,在桥梁工程的设计中,应用BIM技术最为明显的一个优势就是进行设计校核、碰撞检测和工程量计算。在建模环节,利用BIM技术能够及时的发现设计方案中缺陷的和不足,并且根据需要进行必要的调整,同时还能够进行必要的勘误和澄清。同时利用模板自动生成材料清单,与原设计方案进行对比分析,能够发现工程量清单中是否存在错误的问题。BIM技术应用到桥梁的设计中,可以进行设计方案的冲突碰撞检测,这是传统设计方式所不具备的一个缺陷,此时设计人员可以根据需要分析二维平面图纸,然后进行全面的论证和分析,以便于掌握工程的具体情况,消除设计方案存在的缺陷和问题。如果没有及时进行检测,会导致设计方案有着明显的缺陷,造成后续施工难以顺利的进行,也会给企业造成巨大的经济损失。因此,桥梁设计中应用BIM技术来进行冲突检测,技术的整合模型数据信息,避免出现严重的设计缺陷。
        结束语
        本文主要通过BIM技术在桥梁设计工作中的优缺点,以及现阶段BIM技术在桥梁设计中的应用程度进行分析研究,得到:BIM技术的数字化,程序化,信息化给桥梁的设计工作带来了很多便捷之处,参与了整个项目的全寿命周期,缩短了设计时间,提高了工作效率,使桥梁设计更加完善和精准。但是BIM技术现在还处于发展的初级阶段,技术还不够成熟,体制还不够完善,需要对程序进行二次开发才能使BIM在桥梁设计工作中发挥更有效地作用。
        参考文献
        [1]张洋洋,王震威.BIM技术在桥梁设计与施工中的应用探索[J].四川水泥,2018(5):32.
        [2]杨明霄.BIM技术在桥梁工程设计阶段的应用研究[J].建筑工程技术与设计,2018(34):2020.
        [3]王宇.BIM技术在桥梁设计中的应用[J].工程建设与设计,2018(4):89 -90.
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