刘远鹏
中建二局第三建筑工程有限公司 北京 100070
[摘要] 随着社会进步进而科技发展信息技术也在不断更新迭代，对于原有的设计思想以及设计工具产生了巨大的影响。就目前而言，以建筑信息模型（BIM）为基础的设计理念，正在引发工程建设行业一次史无前例的变革，相比制造业及建筑业而言，建筑行业的信息技术的应用以及软件的开发仍然处在一个比较落后的阶段。文中将结合“BIM”软件的设计思想和技术特征，介绍“BIM”理念在桥梁设计软件开发及其应用过程的价值。
[关键词]BIM高架桥信息模型特征设计技术的数据互用
1 引言?
目前国内BIM技术应用起步较晚且起点较低，但是发展速度较快，国内大多数建筑企业对于BIM能提升生产效率的方式都有着强烈的意识，并且在很多项目中已经或多或少的采取了试点或是应用。各级单位及政府也不断推出BIM应用推广的政策，现如今呈现出政府与企业双管齐下，多渠道共同推动的态势。
介此，BIM在现阶段可以被定义为以特征设计为基础创建的协调且内部一致，包含全桥总过程的信息化技术模型。适用于桥梁的设计、计算分析以及图纸生成等。并且此次创建的模型具有一定的扩展能力，可以经过不断的优化，到施工阶段可以参与和解决设计问题，也可以为后期长的建造和运维阶段提供源源不断的数据和工程信息。
BIM信息化模型具有以下几个特点：①高架桥模型反应了全桥的整体构造特点、是整体的信息化集成，②模型与基本构建都有关联，采用统一数据进行关联，便于设计交流；③由于模型是随时可变更的，因此便于反复更改设计和修改。
基于BIM的设计理念，将桥梁尾部作为建模核心，设计人员的工作模式将由以前的“基于CAD图纸”转变成“基于BIM模型”。以传统的桥梁项目为基地，反复尝试以及设计变更，图纸的生成完全转变成自动输出的过程。不但降低了输入错误发生的几率，而且可以大幅度的提高数据的互通性。通过原先设计好的方法及标准，来解决全线桥梁设计所出现的问题。而基于BIM的高架桥设计结构图如下所示：
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2 基于BIM的自动化出图系统
BIM的自动化出图与以往的参数化出图最大的区别就在于：参数化系统仅仅能生成高架桥各类CAD的结构图纸，图纸则是由直线、圆弧、标注等基本的几何元素所组成，往往生成构件模型之后计算机对其并没有标注实际的工程意义，所以不能通过实际的工程参数进行整改，只能重新输入原始数据从而生成图纸来达到目的，不但效率低下而且仍然可能存在错漏。现在则可以实现以BIM理念为基础，通过自动套用标准图纸、自动读取数据库、工程信息以及配置模板等等，建立全新的桥梁模型，电脑软件可以理解在建模过程中各个节点的含义，模型建立之后还可以直接修改工程量数据，系统还可以根据模型自己的特征进行自动变量以及最终生成的图纸。修改完成之后只需要刷新模型就可以得到想要的模型，从而避免因数据的重新输入而导致的人为错误，不但提高了出图的效率还能保证出图的质量。
2.1 BIM设计系统
BIM就是根据特征设计所开发的软件以建筑模型为核心进行出图，是面向桥梁面向设计、面向工程的软件系统。在此系统中，把重点放在常规的桥梁设计，通过改变模型设计的方式来实现不同方式的模型建立，盖梁、承台、墩柱满足不同山区桥梁设计的全桥各部横坡控制设置。
标准出的图可以在同一工程不同桥梁设计过程中重复使用，以往的CAD图纸只能逐个输入设计数据，因为数据量巨大只能逐个设计，不能全桥进行设计优化。从而错漏空缺较多，难以有统一标准。
2.2设计数据接口的实现
目前市面上有许多的公路设计软件，因此接口数据传输也非常的复杂。现如今最流行的CC、Sketchup、和Civil3D软件都可以进行对接。在BIM的数据资料管理器中可以直接读取路线的平、纵、横以及超高总体数据自动进行数据检索，从而避免了手工输入的错漏。
在信息化中工程配置与BIM的模板就是为了装配式桥梁模型，实现了对桥梁特征的基本描述，除了分别针对全桥上下部结构的标准出图以外，还需要进行桥梁信息的配置，如对于桥梁标高、计算原则以及下支座垫层规格的应用设置等等。这都需要统一在工程配置模块中统一完成。而对于统一的工程项目，一般都会采用相同的信息配置原则，系统支持可在不同项目之间导入工程设置，在此系统中也可以进行BIM模板文字的存档、图层、图标线性的标注，有利于实现统一整齐的风格。
此次采用的是面向桥梁工程的设计思想，因此对于全线多座同类桥梁的设计，通过配置、标准图纸的导入，有利于提高设计的效率节省时间节约成本。
而我们的工作组也在项目进场之前就开始了基于BIM的高架桥设计，绘制完成两本项目所需的高架桥上下部结构标准图，并且定义了全线工程标准以及出图等内容。参照项目以往的标准，桥梁专业的设计工作人员会根据每座桥的不同特征绘制对应的标准图，组织设计数据资料等，从而达到晚上桥梁项目的施工方案与设计出图。
3 结论
（1）结构自振频率和振形对于“肋梁-桥面板体系”的相对动位移有着相对明显的影响，车辆的荷载强度会在一定的范围内形成耦合，从而引发位移的增强或者减弱。
（2）“肋梁-桥面板体系”的相对动位移与车辆行驶速度有显著的相关性。但并非想象中的速度越大振幅就一定会变大，而会有一个界定的约束值约束他，在这个范围之内振幅将达到最大，受结构本身自振特征的影响，在小的速度范围之内也会存在振幅低估的出现。
（3）最后以桥梁信息尾基础模型，自动完成构件图、坐标图以及工程量的等信息的输出，并将计算出的结果结合静力计算分析得出最佳的肋梁间距。
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基于BIM的高架桥流程设计图
结语
工程项目信息是设计单位最有价值的资产，计算机及网络技术的发展和普及对设计单位信息化程度和生产效率的提高起到了极大的促进作用。但相比建筑行业及制造业而言，公路设计行业对先进设计技术及生产工具的应用仍停留在较低的水平，工作流也仍然处于电子化出图时代的模式。因此，需要改变的不仅是作业环境，设计思想也需要调整，最大化的利用信息技术，发挥先进设计生产工具的优势，提高设计效率，改善工作流。
当前，国际上一些知名工程软件公司都在发展以信息模型为基础的技术，桥梁大师软件的设计和开发正式基于这样的一种趋势，以BIM思想为核心，实现了桥梁工程师以“绘图、改图”为工作重心转变为以“桥梁方案模型的创建”为核心，使桥梁工程师成为真正的设计者，而不是绘图员，并代表了从“基于图形”到“基于模型”设计方式的转变，是一种领先的设计思想，符合信息化土木工程设计的发展趋势。
参考文献
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作者简介：刘远鹏，男，1994年2月出生，中建二局第三建筑工程有限公司乌鲁木齐机场项目技术员，邮箱21232976@qq.com。