林同棪国际工程咨询(中国)有限公司430000
摘要:BIM是建立在计算机环境下,利用数字化的方法,对工程项目的全生命周期信息进行建模的过程。利用BIM技术平台,可以实现对桥梁设计工作的优化和改善,对于桥梁工程设计施工水平的提升具有积极作用。
关键词:桥梁设计,BIM,应用分析
1BIM技术科学性内涵
建筑信息模型(BuildingInformationModeling,BIM)出现的时间比较短,但其一出现就被广泛应用于我国的建筑领域中,在推动建筑设计施工水平的提高方面发挥了重要作用。但当前BIM在路桥设计中的应用却并不常见,凭借着BIM技术自身的优势,可以推断出其未来在路桥工程中也必将具有广阔的应用前景。
BIM技术能将工程中的信息数据进行协调完整的组织,而且可以被应用于工程项目的各个阶段。BIM技术可以让非计算机专业背景的设计人员也能方面地使用结构分析和传热剖析等功能,而且还可以兼容各个模型的数据库信息,实现对数据的一致性管理和维护,这些对于构成一个综合完整的设计数据库并实现设计信息的重用具有积极作用。
2BIM技术的优势和应用特点
BIM是建立在计算机环境下,利用数字化的方法,对工程项目全部阶段的信息进行建模的过程。BIM的建模思路是:首先,对信息进行识别分析,并把握住信息的质量要求;在此基础上进行信息的采集、分析和利用;最后实现对BIM模型的创建。通过采用BIM技术,可以产生高质量的信息数据,而且能够实现项目信息的高效共享,进而提升工程实施工作的开展质效,这对优化工程推进中的资源配置和节省成本支出具有积极作用。
BIM模型中的信息数据必须满足相关的质量要求,这是确保BIM模型在工程实施过程中发挥作用的前提和基础,也是确保BIM模型质量的根本。BIM的应用价值主要体现在以下几个方面:第一,参数化。BIM采用了数字化设计领域的参数化建模方法,可以在模型各个信息之间实现关联,能够做到一次创建、多次利用,一处修改、相关联动。第二,可视化。BIM可以对工程的全生命周期进行可视化,包括工程结构的三维可视化(如图1所示)、施工设计方案可视化、建设过程的可视化等等。第三,节约成本。在进行桥梁设计时,有时需要对各个设计方案的施工成本进行对比,进而实现对方案经济性的评价,而BIM可以方便地完成这一任务要求。第四,加快进度。BIM可以对不同设计施工方案的进度进行比对分析,为项目进度的分析、控制和调整提供基础依据。第五,提升质量。在桥梁等工程项目中,利用BIM技术可以进行工程安全性、节能性等众多分析检测工作,这就为工程质量提升措施的制定提供了对象和依据。综上所述,利用BIM技术平台,可以实现对桥梁设计工作的优化和改善。
图1利用BIM技术对桥梁构件进行3D展示
3BIM技术应用在桥梁设计中的要点
对于桥梁设计而言,其关键点在于桥梁的中心线设计、地形图设计、三维造型设计以及桥梁的断面和横断面设计等等。首先,要根据桥梁的实际情况,将桥梁中心线与地形图结合在一起,并在此基础上实现对圆曲线长度半径和其他一些曲线的灵活调整,消除中心线可能存在的位置误差;其次,要对桥梁进行三维建模设计,并利用BIM技术对桥梁的设计模型进行相应的优化;最后,地形图处理是要点中的重点。
4BIM技术在桥梁设计中的实际应用
BIM技术在桥梁设计中的应用主要体现在以下以下几个环节中:
1.道路和桥梁结点板件关系检查
现实中,桥梁工程施工往往会碰到一些结点,这些结点有造型多变、错综复杂的特点,此时就可以使用BIM技术来解决这一难题。利用BIM技术,在设计时就能掌握桥塔内部的构造信息,这样就可以把桥梁和道路间可能存在的碰撞情况避免掉。
2.场地和地层信息
上文已经提到,BIM具有信息可视化的应用特点,所以利用BIM技术就可以将一些地质构造以更加直观的方式展示给设计者,这样就为设计布局带来了极大的便利,大大提升了设计工作的质效。
3.钢箱梁板件关系的检查
对于桥梁工程而言,主桥中钢箱梁的构造会对施工后的桥梁质量造成直接影响,所以必须对其设计工作加强重视。利用BIM技术,可以使设计人员有意识地对这部分进行重点优化设计,实现对钢箱梁板件关系的全面检查。
5提升BIM技术在桥梁设计中应用的有效性的建议
1.加强对BIM技术应用于桥梁设计的研究工作
借助于计算机信息技术的进步,相关人员也要推动BIM技术不断取得进步,尤其要重点研究BIM技术与桥梁等工程项目的最佳结合点,整理出技术应用的要点,以为BIM技术的工程应用深化提供指导。BIM技术的研发和推广单位还应定期为桥梁设计施工人员组织一些理论培训活动,培养其应用BIM技术的能力。技术开发人员还应积极组织设计人员对BIM技术的应用经验进行交流共享,不要只埋头于自己的研究工作,还要重视提升桥梁设计人员对技术应用的理解能力和掌握能力。
2.优化桥梁施工模拟
桥梁工程的施工模拟对提升BIM技术的应用水平有着积极效果。利用BIM技术,可以实现对不同设计、施工方案的对比分析,这对于控制工程质量、进度以及成本支出均具有重要意义。
3.创新协同工作模式
BIM是建立在计算机环境下的信息模型,而通过网络就可以实现模型信息数据的快速共享,因此便于实现协同设计或者设计-施工间的协同。
参考文献:
[1]徐晖,吴景科.BIM技术在桥梁设计中的应用[J].建筑技术开发,2017,44(7):30-31
[2]张建平.BIM应用于桥梁设计的研究和实践[J].华东科技(学术版),2017,(12):159
[3]刘智敏,王英,孙静,等.BIM技术在桥梁工程设计阶段的应用研究[J].北京交通大学学报,2015,39(6):80-84
[4]左瑜.BIM技术在桥梁设计与施工中的应用探索[J].工程技术(全文版),2017,(1):141