BIM技术在公路桥梁设计中的应用浅析

发表时间:2021/6/30   来源:《城镇建设》2021年5期   作者:  吕肖
[导读] BIM技术自2002年由Autodesk公司提出以来,经过十余年的发展,先后应用于建筑、机械等行业,并取得了一系列的成果。
        吕肖
        武汉新业人力资源服务有限公司  ,湖北 武汉430063
        摘要:BIM技术自2002年由Autodesk公司提出以来,经过十余年的发展,先后应用于建筑、机械等行业,并取得了一系列的成果。其全生命周期的信息传递理念和可视化解决复杂空间位置关系等优势在工程建设的各个领域突显出来。相比于建筑、机械等行业小范围结构复杂的特征,公路行业具备狭长带状的特点,因而BIM技术的应用起步较晚,但经过近几年的探索与尝试,已经在公路桥梁设计中有所应用。
        关键词:BIM技术;公路桥梁设计;应用
        1 BIM技术特点
        1.1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。
        1.2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。
        1.3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。
        2 BIM技术在公路桥梁设计应用中存在的难点
        2.1硬件配置需求高
        现阶段,对于我国公路桥梁工程而言,其在设计过程中不仅会受到工程自身特点的影响,且还会受工程周围地质、自然环境、人文等方面的影响,从而就会造成模型体量较大的现象,所以为了有效确保建模及相关信息处理的顺利进行,就对硬件配置提出了更高的需求,如显示器、硬盘、显卡、CPU等。
        2.2缺乏相应的标准。
        针对BIM技术而言,由于其在我国起步较晚,其在行业中的应用还处于起步探索期,相应的标准规范等都还需进一步完善与健全,加之功能掌握的不够完整,各数据结构、格式、信息的交付等都缺乏统一性性,从而就在一定程度上提高了管理难度,所以相关单位机构应针对此现象不断的进行优化,从而进一步促进BIM技术的广泛应用,确保其在行业中充分发挥其自身所存在的作用与优势。
        2.3对BIM从业人员要求较高。
        在公路桥梁的建设过程中,受设计、施工、管理等方面的影响,应用BIM技术在初期就会遇到很多难题,所以就对相关人员提出了更高的要求,人员不仅要掌握BIM技术的应用技能,且还需了解BIM技术的相关知识,从而才能有效提高公路桥梁设计的合理性。
        3 BIM技术在公路桥梁设计中的应用
        3.1建立桥梁工程BIM模型
        桥梁设计过程中,首先要根据工程的设计情况来建立BIM模型,其要达到数据精确度的要求,能够深入的了解施工环节的具体情况,可以使得桥梁工程项目的施工顺利进行。利用该模型掌握各个方面的信息,应用也更加的方便快捷。目前的桥梁工程BIM技术应用实践中,需要通过多种软件联合应用材料满足要求,但是这些软件的施工还不具备互通性,只能通过自身的软件来出施工图,不能满足设计和施工的实际工作需要。

且各个结构部件都有自己的信息模型,利用BIM技术能够进行各个部件的参数化模型的建立和应用,使得工程项目施工可以顺利的进行。
        在桥梁工程设计中应用BIM技术建模之后,通过模型的计算分析,主要是针对局部模型计算和整体模型计算。在局部模型计算环节,可以充分的使用前期的建模成果来进行,从而可以更好的缩短工作的时间。在整体建模的过程中,可以将桥梁工程中的整体结构信息和相应的图形数据联合应用,但是还应该注意到桥梁工程所存在的特殊性,结合当前的计算能力,进行桥梁工程的进一步优化设计,然后可以确定桥梁的整体模型,使得桥梁的互联和数据传输得到有效的加强,使得模型数据计算效率得到,与能够满足桥梁工程的正常使用需要。
        3.2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。
        3.3设置出图模板、创建二维施工图
        桥梁工程的设计环节,通过已经建设完善的三维BIM模型,能够直接生成二维施工图纸,这是该技术的主要优势,而应用BIM技术所建立的模型和设计图纸存在直接的关联性,使得图纸的精确度更高,质量也能够得到保证。而目前我国的BIM技术应用实践中还存在一定的缺陷和问题,就是在建模环节需要消耗掉大量的时间,设计工作的效率根本无法提升。但是后期施工图的质量可以保证,进而发挥出BIM技术的优势。
        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施工模拟
        桥梁工程的建设施工阶段,要做好工程进度的严格管理和控制,应该在书面和口头方面逐步进行,通过利用BIM技术可视化的特点,能够充分的了解工程量信息。在编制项目进度计划的过程中,通过关联BIM模型,能够实现三维向二位的转变,从而可以实现动态化、直观化的转变,工作人员可以充分的掌握工程的施工进度,然后利用移动设备来获取现场的施工信息,能够合理的使用人力、物力等各项资源,实现成本的有效控制。
        4结束语
        总之,随着近几年BIM技术在公路桥梁设计中的探索不难发现,该项技术在公路桥梁设计的各个阶段、角度均已进行了尝试与实践,在此过程中不可避免的要经历一些艰苦的探索与攻关,但从现阶段已取得的效果来看,BIM技术已经拥有了良好的成长势头,并在设计阶段逐步地辅助解决工程中所遇到的难点,将二维设计成果无法详细表达的内容通过自身的优势直观展示。可以预想,经过一段时间的探索与实践积累,BIM技术定可以更加成熟的应用于公路桥梁建设的各个阶段,成为将来公路桥梁建设各个环节中不可缺少的一项技术。
        参考文献
        [1]鲁洋.BIM技术在公路设计中的应用展望[J].山东交通科技,2018(5):122.
        [2]洪磊.BIM技术在桥梁工程中的应用研究[D].成都:西南交通大学,2019.
        [3]王丽园,陈楚江,余飞.基于BIM的公路勘察设计与实践[J].中外公路,2016(3):352-356.
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