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摘要:社会经济科技快速发展,目前土木工程建设规模不断扩大,在其发展建设过程中桥梁工程作为国家基础设施,对国家的发展有重要影响,而且实现桥梁工程现代化发展方便了人们的日常交通。所以基础设施建设发展中对桥梁工程整体质量非常重视,本篇文章简要分析BIM技术,立足当前桥梁工程建设发展的实际情况,概述BIM技术在桥梁工程设计中的具体应用,希望可以为今后的桥梁设计工作带来一定的参考。
关键词:BIM技术;桥梁工程;设计;应用
一、BIM技术的基本概念和国内发展现状
(1)基本概念
BIM技术是一种新型技术,从更理论化来说被称为建筑信息建模技术,利用现代信息技术把建筑工程以数字化形式进行展现,加强建设工程项目管理,利用BIM技术可以实现对项目的论证,同时在整个建筑周期内利用BIM技术更好地完成整个工程建设,基于建筑项目实际情况利用BIM技术实现数据分析和共享。在BIM技术普遍用之前,最常用的就是CAD,在建筑发展过程中实现了技术革新,未来建筑向信息化发展,BIM技术作为核心内容,在实践应用中提升信息化集成水平,提升土木工程建设现代化发展的速度。
(2)发展现状
与国外发达国家相比,我国的BIM技术发展比较晚,近几年在发展中取得一定的成绩,但是目前还处于探索发展过程中,仍然与BIM技术多年发展的国家存在一定的差距。就我目前的BIM技术研究现状来看,国内更多的是注重科普和宣传,让人们认识到BIM技术的实际价值,很多关于BIM的专业研究人员认识到BIM对当前社会发展的重要性,但是目前只是利用BIM技术进行一些基本操作,工程实践过程中并没有广泛应用此项技术,所以目前国内还没有一个关于BIM技术的完整体系。BIM技术处于不断发展过程,未来普遍应用还需更深入探索,目前国内并没有关于BIM技术的相关制度法规,缺乏相应的法律条文,没有统一的管理规范,不利于技术广泛应用,不能真正发挥其对经济发展的作用,还需要加大探索力度,向更深入方向研究。
二、桥梁工程设计与施工特点
桥梁工程设计施工过程中,不论是选址、结构设计或者是后期预计构建和现场浇筑都比较复杂,所以在整个环节内的技术要求非常高,在实际建设过程中如果需要对某一部分进行修改,那么与之相关的部分也必须进行相应改动,此时就会造成很大的损失。
(1)施工现场环境不确定
桥梁工程施工过程中基于其自身特性会导致差异比较大,桥梁有可能会建在山谷、海或者是湖泊和一些其他极端的地方,在具体施工过程中施工方案指明整个实践操作,而且整个施工过程管理工作非常重要,此时就必须认识到,在项目建设过程中必须有相关管理人员或者是技术人员及时对施工方案进行确定,并且做好施工管理,才能保证工程顺利完成。基于桥梁工程施工中的环境因素和其自身特性影响,具体建设过程中需要立足当地的实际情况,不论是在设计还是施工阶段对工作人员来说都是一次新的调整,需要设计和施工人员能够参与项目,根据实际情况选择合适措施处理问题。
(2)桥梁工程结构体系庞大、设计复杂,构件多
桥梁功能基于实际需要整体结构体系比较庞大,所以在施工过程中会利用很多构件。按照以往的桥梁工程设计经验来看,在设计过程中,由于桥梁工程的特点,导致设计环节比较繁琐,而且技术难度要求比较高,也是一些关键位置困难度更大,比如桥梁构件相互连接的地方,在设计环节此些部分在连接上就存在一定的冲突,除此之外设计图纸如果有一部分需要修改,那么与后期其他的图纸很可能出现不吻合情况,设计阶段修改图纸耗费时间和精力,而且改动过后实际效果并不明显。
三、BIM技术在桥梁工程设计中的应用
(1)桥梁工程设计阶段
1)前期设计
桥梁工程设计环境需要各方主体共同讨论统一意见,在此之后需要及时确定建设方案,在此过程中参与各方有一定的专业水平差异,而且受到桥梁工程平面图纸的约束,此时会给设计单位带来一定的影响,所以前期设计阶段建设单位传递的设计意图,可能不能真正的被设计单位所理解,最终造成前期是问题意见不统一。基于此项实际问题,在桥梁工程前期设计阶段利用BIM技术,首先对桥梁工程进行三维建模,构建整体的数字化效果,利用三维效果图进行动态展示,让设计单位展示自己的设计意图,建设单位也可以直观的了解,这样利用BIM工程模型可以让建设单位直观感受进行评估,由此可知BIM技术实现三维可视化,在具体工程建设过程中充分发挥信息交流媒介作用,打通了各方的连接通道,可以及时把设计单位的理念传递给建设单位,同时实现信息反馈,这样可以有效提高前期设计的效率,保证设计方案能够及时确定。
2)后期设计
在桥梁工程后期设计阶段,利用BIM技术结合相应的配套软件,实现对整个工程的验算和审核,在具体核算过程中了解BIM模型与实际之间是否配套,审核过程中必须严格按照标准和要求,对模型荷载能力达标情况进行判断。此阶段利用BIM建模需要注意关键点,避免模型建设过程中的缺陷和瑕疵,加大检验力度减少后续施工过程中的错误,避免由错误引发反攻,造成额外的成本支出。在桥梁工程后期设计阶段主要是针对前期BIM技术模型进行完善,根据工程实际情况进行细节上的调整,通过修改让BIM模型相关参数信息完全符合建设设计要求,此时需要利用专业软件进行审核检查,并且在分析之后及时生成报告。若是校验过程中发现问题,需要及时根据模型变动修改图纸,然后再次进行碰撞分析,最后设计缺陷全部被解决整个设计阶段才算完成。
(2)通用BIM技术优化桥梁工程设计
1)BIM参数化建模
实现桥梁工程构件参数化发展,分析各个结构构件的具体参数,通过其属性了解相互之间的逻辑关系,并且进行确定。基于此项研究,相关的系列软件中对族进行概念定义,建模过程中需要设计人员创建族,利用行车网络编辑工具对各项参数进行编辑,此时让足具有一定的几何状态同时还有具体参数信息,并且先后续软件开发过程中,实现了对具体位置的绝对坐标定义,此时为桥梁三维建模提供便利。利用知识构建工程模块,进而实现桥梁工程物件参数化,此时主要是利用CATIA系列软件,通过软件可以选定关键定位,确定具体信息对物件尺寸进行约束,实现参数化控制保证物件的形状并且精确其具体位置,如果在实际应用过程中需要进行模型修改,只需要更改参数即可实现目的。
2)BIM技术协同设计
BIM技术在发展过程中一直以协同设计为核心理念,在目前设计现代化发展过程中,经常在工程设计过程中提及此种观点,通常情况下建筑项目需要多个专业相互配合才能顺利完成,实际工程建设过程中同一个项目需要各专业相互协同,才能保证整体工程建设完成。
总结
由以上论述可知,BIM技术作为现代化发展的一种新型技术,基于其自身的功能特点在具体工作中有较为明显的优势,桥梁工程设计过程周期中利用BIM构建模型,具有更直观的设计效果。
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