BIM 技术在钢结构桥梁中的应用研究

发表时间:2020/5/25   来源:《科学与技术》2020年第2期   作者:金钱华
[导读] BIM是一种数字化表达物理和功能特征的设施载体
        摘要:BIM是一种数字化表达物理和功能特征的设施载体,为决策者提供从概念到拆除的生命周期基础。在这个过程中,不仅可以共享知识资源,还可以共享有关设施的信息。近年来,随着我国钢结构生产水平和钢结构产量的不断提高,钢结构在桥梁工程中的应用越来越广泛。钢结构桥梁的主要形式有钢拱桥、斜拉桥和悬索桥。其主要优点是施工方便,工期短,易后期改造。设计、建设、运行和维护的项目在很大程度上改变了传统的模式,这使得项目信息的共享和传播,在各种专业合作,合作,沟通与协调,成本控制和虚拟场景可视化更方便,从而大大提高人力资源的效率,材料和设备,社会福利和经济。受益并使之有可能达到更好的结果。正确理解和响应各种建筑信息对提高生产效率、节约成本、缩短工期具有重要意义。
        关键词:BIM技术;钢结构桥梁应用;
        前言:鉴于钢结构在桥梁工程中的应用所带来的优势,从长远来看,促进钢结构的应用是不可避免的。虽然钢结构桥梁具有不可替代的优势,但在钢结构桥梁的制造和建设过程中,钢的浪费、钢的有效分类和钢的有效管理等问题依然存在。
        一、钢结构桥梁工程面临的问题
        1. 钢桥设计的制造工艺和连接节点复杂,可能会出现严重的设计错误。是钢结构深化设计工作是画图纸文件处理和安装基础上设计和设计思想的桥梁,是为了确保一致性设计企业家、设计师从而促进和便利是钢结构构件的制造。对于更复杂的曲线和空间表面,使用AutoCAD是困难的,只有使用最先进的3D软件才能实现。相比之下,当设计变更而发生期间或扩大后的设计,设计师们必须深入我们收集了大量的资料,以确定位置的修改和重复这些步骤,从而大大增加了工作量。此外,复杂性是钢铁结构连接节点,大量零部件的节点、Autocad软件和空间想象能力的二维失误都可能导致更复杂的设计和不容易传染的材料清单等资料。
        2.桥施工寿命较短,信息传递速度较慢。在安装钢结构构件之前,项目现场的基础工作必须完成。钢结构的制造时间与现场设计过程密切相关。包装的设计、制造和运输需要足够的时间,否则,诸如停止现场工作等延误可能会被推迟。对钢桥施工时间和成本的监控与信息传递的高低效率密切相关。然而,今天,关于钢桥建设项目的信息的传递方式是基于文本数据,如二维平面。因此,设计师和一线工人必须了解钢结构的重建工作,同时在工作中投入大量时间。当钢结构项目发生设计变化时,项目经理需要更多的时间来处理需要修改的部分,工作强度将大大增加。
        3. 现场安装的管理非常不确定,管理效率很低,钢桥的构件数量也很高。钢铁建筑公司按照承包商的工作计划完成了钢构件的生产,并将其运往现场安装。它涉及资源管理、技术管理、成本管理和诸如气候条件和建筑环境等因素。然而,有一定的不确定性,我们的管理者做出调整,如果信息不具备企业家的项目工作进展情况和问题上的进展的因素。此外,为了节约运输成本是钢结构用量,我们携带的钢结构的因素相对较多,而每次的建筑工地,通常使用手工方法无效数据篓,错误率较高。
        二、BIM技术在钢结构桥梁中的应用
        1.规划阶段。在规划阶段,有可能制定一个三维计算机模型基于BIM的想法,谁能理解信息网络等区域的交通道路网络、网络规划、运输工具以及人口信息、经济、政治、文化等项目所在的区域内,架桥处甚至是信息社会。数据、地理、气象、水文、地质等这个阶段的三维模型电脑化交通预测等功能,功能定位和项目真正三维实体模型,可以实现用参数资讯。通过虚拟现实,可以实现三维桥梁模型的漫游和图像。更客观、更科学的评估可以更好地完成规划阶段的可行性研究。


        2.BIM技术在桥梁上的应用和发展在一定程度上也受到缺乏计算模型、映射和调整优化之间数据交换的统一平台的阻碍。目前,桥梁输出软件,如桥梁通信、桥梁大师、桥梁设计师等,由于缺乏交互平台,可扩展性较差,钢制桥梁建造3D的模型,BIM技术可以将更多的援助进行组件的连接状态的分析,分析冲突碰撞,简化工作量来设计审核并自动生成一个3D模型的治疗起地图,简单和准确。如果设计需要修改,则通过数据相关性同步相关元素可以大大提高设计效率。2D平面图的工作量统计非常耗时,即使使用专门的软件,也容易出错。使用BIM技术的计算机模型可以直接从数据库中对每个组件的工程量进行统计分析,生成用于成本分析的材料列表和状态。
        3.施工阶段将数据模型从设计阶段扩展到施工阶段,整合桥梁和时间轴上的数据信息,在4D模型的三维模型基础上引入时间维度。在桥梁施工阶段引入基于BIM技术的4D模型,可以充分利用BIM技术在桥梁工程中的变革力量和技术优势。在桥梁施工阶段,通过对信息数据的处理和处理,建立了数字施工系统。考虑到大量的钢构件和复杂的连接关系,传统的设计完全依赖于设计师控制计划的准确性,这可能会导致装配问题。使用BIM技术的3D模型可以自动校正、虚拟预组装、快速检测碰撞、绝缘等问题,同时避免实体的组装阶段,减少工作时间,降低成本。基于BIM技术的4D模型还允许建立一个有效的材料和建筑管理组织。基于RFID技术的物流管理信息系统可以有效地记录和管理工作过程中物料流动的信息数据,优化资源利用。有了信息技术,就有可能进行科学合理的场地规划和工作时间。构建阶段也提出了协作问题。桥的施工期间,双方在项目等,设计单位、施工单位、监理单位、材料供应商、监视、团结统一、质量控制等,文档必须协调和相互之间的沟通和交流,建立一个统一的平台数据。基于BIM的数字构建系统可以包含这些数据,使单元能够更好地理解桥梁构建的相关信息。
        4.运营阶段。快速增长以及维修和管理需求的桥梁施工后他们都逐渐上涨,维修保养成本的上涨将作业期间,逐渐从以前的概念的整修维护轻的完整生命周期。操作阶段需要基于BIM技术的桥梁信息管理系统。多亏了这个系统,交通资讯管理和信息管理上应进行结构安全、健康档案均为桥梁,桥梁的运行是保证健康和安全的方式,减少和他们与桥梁的维修费用是延长寿命。也可以完全使用智能监测技术和云技术来监测和预警工作的疾病和事故桥梁,并建立档案资料,我们可以通过平板形式多亏了这些技术,以不及时和明智地评价桥梁的健康水平。据层中最低的是的数据库,其中载有的资料量为海项目全生命周期的所有阶段的桥梁,和所有信息的BIM系统的数据存储和调用通过统一的数据层。应用层根据信息模型提供特定的应用程序。例如快速三维模型的设计阶段,模型的建模,模型的校准,等等,操作阶段的自动快速警报,等等。在网络层中使用云技术可以实现不同终端平台之间的数据交互,更好地满足不同主题的数据信息需求。在这个资讯管理框架桥的全生命周期,是基础数据层、层模型是细胞核,是保证网络层,这层应用是关键,理解和使用完整的每一层的好处,并建立一个适当框架,信息管理桥梁的生命周期,以充分利用BIM系统的技术优势。
        结束语:钢桥工程制造技术复杂,对信息管理的要求较高。BIM技术适用于钢结构桥梁工程的应用。由此可见,BIM技术对于降低钢结构工程的深化设计成本、缩短工期、准确编制工程量预算具有实质性的作用。提高了项目的管理和控制能力,改善了安装现场环境,减少了项目信息的丢失等。
        参考文献:
        [1]曹毅. B I M标准的现状及其发展[J]. 科技创新与应用,2017(29):256.
        [2]刘献伟,高洪刚,王续胜. 施工领域BIM应用价值和实施思路[J]. 施工技术,2017,41(22):84-86.
        [3]彭珺. BIM理念及BIM软件在建设项目中的应用研究[D]. 成都:西南交通大学,2018.
       
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