桥梁工程设计BIM技术应用研究

桥梁工程设计BIM技术应用研究

贾亚

重庆市市政设计研究院400000

摘要：在围绕桥梁工程展开设计时，引入BIM技术能够显著提升桥梁结构的设计合理性，提升其在后续的执行效率，传统方式下沟通难度较大的问题也得到了有效的改善。总体来说，BIM技术已经成为了桥梁工程中的基本技术支持，具备较高的推广价值，因此对其做进一步的探讨具有高度的必要性。

关键词：桥梁工程设计；BIM技术；应用

1前言：BIM技术高度运用了数字化的方式，基于可视化的途径展现出建筑工程的空间结构关系，桥梁工程具有较高的复杂性。在设计阶段中往往面临较大的工作量，仅凭传统图纸的方式虽然具有一定可行性，但却难以全面满足当前桥梁工程所提出的种种需求，过程中极容易出现错误。对此，引入了BIM技术可以实现对桥梁施工过程的模拟，进一步提升了桥梁工程的设计效率，在满足质量要求的前提下施工进度也进一步加快，工程整体效益良好。

2工程概况

在本文所探讨的桥梁工程中，其主梁部分设计为预应力混凝土结构的形式，整体构成较为复杂，对应的设计难度较大。为了满足工程所提出的质量要求，必须做好前期设计工作，提升其精度与准确性，对此工程中则引入了BIM技术，它能够提升桥梁设计质量，工程效率进一步彰显出来。

3BIM技术在桥梁工程设计中的应用

3．1三维建模

在展开桥梁工程设计工作时，基于BIM技术可以针对性的对桥梁的上下两部分结构展开分析，围绕各类构件的参数做好分析工作，并打造出参数化表达的全新方式。从工程师的角度考虑，借助于BIM技术能够顺利工程信息，对其中的关联公式展开分析，做好对流程图的编写工作，在确保信息无误后便可以将其移交给软件开发部门，以便于后续的二次开发。对桥梁的各个构件做出了整理，进而得到了构件库，可以为工程师后续的构件参数化装配工作提供指导。由于三维模型具有很强的直观性，因此工程师可以对其进行全面的分析，充分明确线路的走向以及所在区域的地形情况，还可以从三维模型中调取各构件所对应的信息。

3.2检查碰撞

在桥梁设计环节，仅凭借二维图纸的方式显然具有局限性，设计人员难以充分获悉到预测到桥梁之前的碰撞现象，因此极容易引发设计不合理的问题，在压榨设计质量的同时还会加大工程成本的投入，这无疑是一种资源浪费现象。而伴随着行业技术的突破，基于BIM技术模型，能够以预知的方式获悉到可能存在的碰撞问题，从而对其采取针对性的解决措施，从源头上将问题解决。工程人员通过对碰撞结果的分析，在后续施工中则可以采取措施回避该问题。此处以预应力钢筋混凝土为例，BIM技术可以围绕锚具、预埋管以及钢筋等构件创设出三维模型，进一步明确各材料构件之间可能出现的碰撞情况，以此为指导制定出详细的分析报告，并提出可行的解决方法。

3.3统计工程量

在传统桥梁工程设计工作中，有关于工程量的计算往往借助于CAD图纸而展开，尽管也会使用到一些造价软件，但投入的人力成本明显偏大，加之人为因素的影响，还极容易出现错误。受惠于BIM技术，此时以桥梁模型为基础便可以展开工程量的计算，将相关的信息输入到模型之中，系统会议自动化的方式进行处理，最终以表格的方式呈现出来。当对模型中的各类构件做以调整时，可以发现表格中对应的内容也会随之发生变化。提升对材料信息以及定额数据之间的融合程度，将定额标准作为基本指导，此时成本预算工作只需要借助于相应的程序便可以完成，整个环节所需要的时间明显缩短。除上述内容外，BIM技术还能够以自动化的方式得到材料清单，此后将其与原始二维设计图展开全面的对比分析，明确存在于工程中的各类问题，经工程人员商讨后制定出可行的改进措施。

3.4信息模型的创建和使用

由于桥梁是一项复杂度较高的工程，因此在设计过程中必须得到专业团队的支持。关于三维模型的设计工作，它建立在BIM技术的基础之上，可以完成对桥梁信息的可视化操作，这是一项极为先进的设计理念，它富有针对性的创建出了多个模块，所构成的整体模型完整度更为良好。在设计工作中，工程人员可以对图案做以全面的分析，基于施工效果的可视化方式，能够进一步做好设计质量的把控工作。在BIM系统的引导下，还能围绕数据信息展开标准化管理，这也进一步提升了桥梁设计的智能化程度。

3.5自动成图和细节设计

关于图纸的分类工作，它需要借助于图纸管理器而展开，以功能为基本原则做以分类，此举可以为图纸绘制人员提供便捷，提升监管的效率型。基于此措施，能够有效的缩短绘图时间，并且工程图纸的精度也得到了进一步的提升。以细部节点为基础，可以实现对尺寸的初值输入，价值节点数据库的作用可以实现科学的设计，利用BIM模型能够推动对节点拼装成型工作的监管，此时细部结构的设计质量将得到全面的提升。除此之外，由于构件之间存在较为复杂的空间关系，因此可以借助于自动节点这一功能而展开操作;在进行现场安装作业时，基于BIM软件能够进一步提升节点精度，使其达到设计所提出的相关要求。

3.6设计管理优化

在进行桥梁工程的设计工作时，引入BIM技术后能够得到有关于桥梁的全寿命模型。在BIM技术的引导下，桥梁信息可以被精准且全面的呈现出来，同时对桥梁各工种以及作业区间展开细致的划分，对涉及到的各项因素做以合理的分配，进一步提升资源的利用效率，推动资源优化配置工作的展开，达到设计管理优化的效果，桥梁施工效率也会进一步提升。

3.7施工模拟

就过去很长一个阶段的桥梁施工而言，在工程进度的管理工作上做得相对较差，其存在管控手段落后等问题。对此，基于BIM技术可以完成对施工进度的可视化操作，加之表格进度的辅助，能够实现与BIM模型的有效关联，此时传统方式下的二维平面数据得到了有效的转换，可以推动进度模型建设工作的开展，并以直观化的方式呈现出施工实际情况。与此同时，BIM模型对于数据格式的处理能力较强，在面对imodel格式时可以对其进行转换，此后基于iPad便可以进行浏览，甚至完成对施工进度的远程控制工作，这突破了传统方式下施工场地的束缚。此时，资源的分配工作做得更为良好，具有高度的协调性，能够完成对桥梁工程设计工作的高效控制。借助于BIM技术，可以完成与桥梁工程有关的所有模型的信息构件工作，以此为指导进一步得出桥梁工程施工方案。在进行桥梁设计时，在BIM技术的辅助下能够将施工过程以直观化的形式展现出来，这种模拟的方式能够帮助工程人员全面了解到工程实际情况，并寻求其中的差异性，以便对施工方案做出合理的优化，提升方案的可操作性，创造更卓越的工程质量。

4桥梁工程设计中BIM技术的应用成效

在桥梁工程设计阶段，受桥梁结构复杂性的影响，往往存在较大的设计难度。基于BIM技术，可以有效推动桥梁结构的设计，所带来的设计效果更为良好，最终的设计质量进一步提升，主要体现在如下几点:(1)借助于BIM技术，可以充分获悉到桥台锚固块的角度高程以及形状等各项信息，避免了人工操作所带来的误差，所带来的计算结果精度较高。(2)将BIM技术应用于设计阶段，可以精准的获悉到实际工程量，以此为指导展开工程造价控制工作，并进一步得到索道的具体位置。(3)BIM技术能够对塔柱中人孔的关系做出全面的法分析，这是后续检修工作得以顺利进行的基本保障。(4)能够对横梁预应力做以全面分析，明确其布置情况，确保锚固位置以及所使用的钢束厚度达到工程所提出的要求，同时还可以对横梁的构造做出合理的修正。(5)以主塔BIM模型为基础展开计算，分析钢筋布置情况，由此做好优化工作。

5结语

综上所述，本文以桥梁设计工作为背景而展开探讨，引入了当前较为流行的BIM技术，进而提升桥梁设计方案的合理性，经施工后所得到的桥梁结构质量得到了全面的保障，无论是人力的投入还是成本的控制都得到显著的改善，可以推动工程的持续发展。总体来说，BIM技术对于当前的桥梁工程而言尤为重要，它是推动桥梁设计乃至后续施工得以顺利进行的基本保障，其未来发展前景良好。

参考文献:

［1］常全军．试述BIM技术在桥梁工程设计方面的应用．山西建筑，2018(23):176－178．