BIM技术在道路桥梁设计优化方面的运用

BIM技术在道路桥梁设计优化方面的运用

高延辉赵莹莹

山东中咨公路咨询设计有限公司山东东营257091

摘要:近年来随着BIM技术的推广,道路桥梁领域也越来越多的采用该技术进行设计,本文对BIM技术在道路桥梁设计中的优化应用展开了探讨,旨在进一步推动BIM技术的运用。

关键词:BIM技术;道路桥梁设计;优化举措

BIM技术是目前我国建筑领域较为热门的技术,随着BIM技术在民用建筑中不断普及,技术应用不断成熟,国家相关部门将BIM技术不断的从建筑领域推广到水利水电、公路、铁路等行业,其中桥梁工程中应用相对较多,特别是公路、山区铁路以及高速铁路等项目。本文从BIM技术在桥梁工程设计、施工、运营三个阶段中的应用出发进行讨论,分析了BIM技术的应用需求及效果。

1BIM技术概念介绍和发展现状

1.1BIM技术概念介绍

近年来,其相对合理的规范标准为:依据BIM技术在设计步骤中的行为、资源以及交付三个基本角度为出发点,针对设计单位和机构的作业规范予以对应的方法和具体的实践内容等信息。如今的BIM技术不单单是把数据资料借助手段进行合成,同时把数据资料的应用以及设计流程、管理模式、建造方案等数字化渠道加以整合。该方式给桥梁项目实施效果图预览、空间格局探究、体量具体化等可视化诉求提供了直观的参考模型,另外极大促进了桥梁项目的进度提升,同时也降低了工程的风险。

1.2BIM技术自身发展

近年来,北美地区的桥梁行业引入BIM技术的单位或组织数量很多,其注重于探究BIM技术以使得桥梁项目的各流程达到自动化的要求。另外日本关于BIM技术的实践应用已推广到全国的规模,与此同时在欧洲各国的桥梁方面BIM技术已经展开了一定程度的推广。

目前我国BIM技术的引入推广还仅仅是在起步阶段,尽管国内桥梁领域借助近年来开展的BIM技术的探究和分析推广已经在初期取得了一定的研究成果和现场应用经验,然而对于全国范围的桥梁领域来说BIM技术依旧是相对陌生甚至不为人所知。

2BIM技术在桥梁项目设计阶段的应用探析

一般来说BIM的优化性主要突出于工程方案和特殊工程设计的改进,桥梁方案是一个持续优化设计的过程,最终可以优化到合理水平。利用BIM自身的可视化优势能直观得出立体的三维实物外形;另外BIM具备的协调性优势能够避免桥梁施工前期不同专业的碰撞现象;通过BIM技术还可以构建出桥梁物的设计模型,甚至能构造出无法实施现实操作的东西,即利用施工组织对实际施工进行模拟,然后给出合理的施工方案。

2.1提升建模效率及模型计算能力

尽管在桥梁施工项目相关领域存在相对成熟的诸如桥梁通以及桥梁设计师等桥梁设计专业软件,然而鉴于其各种软件之间的关联性不理想使得其仅可以完成面向自身软件的桥梁图纸输出,其在建设框架特别繁琐的桥梁项目中无法达到设计的要求,复杂桥梁构件之间有特定的参数资料模型,所以要有针对性地对构件完成参数化建模,此时BIM技术的引进可以在桥梁项目中得以完成迅速建模。

在项目推进过程中,工程的局部模型以及整体模型的合理计算是桥梁项目建设计算的主要内容。在实施工程局部的计算时,必须尽可能借助工程前期建模的成果和资源,该方式可以降低模型计算流程的耗时。在进行整体计算时也可以从工程整体数据资料中获得图形之类的信息,需要注意的是桥梁工程的计算存在特殊性,因此要在现阶段的计算机理论能力允许的前提下来进行作业,另外在桥梁整体模型计算时要考虑把桥梁自身结构进行简化处理,比如可以把桥梁工程的互联性处理好,且其桥梁模型参数信息联通的成功率高将极大缩短模型计算的耗时,从该角度来说可以促进工作效率的提升。

图1建筑协同设计方案

2.2对图纸输出的优化

从当下来说,桥梁领域把2D施工图纸交付给建设施工机构和业主两方是如今桥梁设计工作的最核心目标,另外其也是桥梁项目不可或缺的流程。所以2D施工图纸的正常输出作业是桥梁项目组织以及管理的重点,然而该任务阻碍着BIM技术在如今桥梁领域的大规模推广。一般来说,如今的BIM技术呈现出形象的可视化、整体可协调、想过可模拟、流程可优化、信息相对完备等优点。随着社会经济的发展,可视性引入到桥梁领域的规模日益扩大。比如,施工项目的图纸仅仅是对一系列构件数据资料在纸上完成线条绘制等类型的展示,但实际的构造框架必须借助项目参与工作者来完成想象,而BIM技术可以有效避免该流程中出现的相关问题。

目前桥梁领域除了达到基本的通行诉求之外,其关于桥梁工程整体结构美感的追求也并没有停止,但是2D桥梁设计方式已不能达到部分复杂桥梁多层次的设计效果,而BIM技术可以准确地呈现桥梁工程的多种几何特征,同时在进行设计时不会出现表达障碍问题,其对多样复杂的桥梁工程的结构同样也可以予以准确的呈现,所以BIM技术给桥梁项目的建设设计注入了源源不断的动力。

2.3提高工程量统计水平

工程量统计要针对BIM技术完成讨论和探究,以BIM技术的介绍和发展问题为切入点,以往的工程设计图纸只是一系列线条信息的展示,不能对其数据资料进行直接的计算,耗费巨大的人力和物力,同时还经常发生计算错误等问题,因此需借助先进的造价软件进行作业。

如今的施工工程量的归纳统计要以BIM技术为基本框架,该情况下就算方案出现调整,其项目工程量的资料统计也可以准确实时予以更新,因为BIM技术能够直接引入到项目作业前工程量的预算以及项目完成后工程量的最终统计。

2.4管理优化

BIM技术可以很好的表现出桥梁的相关信息,利用模型模拟的方式来合理的划分各类工种之间的作业区间,合理的分配相应的施工因素,从而实现资源配置的最大化优化,进而合理的提升施工效率。

3BIM技术在道路桥梁工程中的应用前景

首先,大量的关于BIM技术在工程领域的应用结果显示,BIM技术在工程设计和施工阶段应用得较多,但是在项目运营阶段的应用却很少。如何实现建设工程项目全寿命周期的信息管理是未来一段时间的研究重点。其次,虽然我国各行业都在积极运用BIM技术,但是目前我国BIM技术系统的相关科研工作和实际应用都明显落后于西方发达国家。BIM技术在建筑行业的应用情况统计结果显示,有31.6%的被调查建筑企业对BIM技术缺乏了解,有23.7%的被调查建筑企业对BIM技术的关注时间较短。也就是说,BIM技术在建筑行业的融合程度不够,因此对于BIM技术的掌握仍是建筑工程从业人员亟待提升的一个方面。工程项目的设计、施工及管理者要摒弃传统思想,强化企业内部技术人员的BIM技术培训工作,将BIM技术真正变成建筑工程项目各环节沟通的纽带。

4结束语

在桥梁项目设计流程中BIM技术科学地满足了项目可行性以及实用性,其为将来桥梁项目的科学发展奠定了坚实基础,另外也有效促进了设计效率的提升,同时给BIM技术在桥梁项目规范设计环节积累了大量经验,进而合理控制工程成本,极大地缩短了工期并提升了经济效益。

参考文献:

[1]李红涛.试述BIM技术在桥梁工程设计优化方面的应用[J].建材与装饰,2017(25).

[2]陈竞翔,曾明根,孙丽明.BIM技术在大型复杂桥梁施工方案优化中的应用探索——以范蠡大桥项目为例[J].结构工程师,2017,33(2):182-189.

[3]朱永杰,胡期光.公路大桥主桥设计中的BIM技术的应用探讨[J].公路工程,2017(4).

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