基于 BIM 技术的市政道路桥梁设计探究

发表时间:2020/9/15   来源:《建筑实践》2020年12期   作者:刘浩
[导读] BIM技术是基于模型的技术流程,以自身信息模拟仿真系统设计出一个虚拟的数学模型。
        刘浩
        武汉市城市建设集团有限公司,湖北 武汉430040
        摘要:BIM技术是基于模型的技术流程,以自身信息模拟仿真系统设计出一个虚拟的数学模型。当前,我国经济不断发展,城市化进程的深入推进,国家愈发重视城市基础建设,市政道路桥梁工程是重要性民生基础工程,不仅关系到人们日常出行人身财产安全,也是城市综合实力体现,是带动城市经济发展的重要因素。其工程施工质量受到社会各界重视,随着市政道路桥梁工程数量不断增多、规模不断扩大,传统的设计方式已经不能满足工程质量需要,随着科学技术的不断发展,BIM技术被广泛应用于各项工程之中。市政道路桥梁设计应用BIM技术相结合,通过构建立体的三维模型,提升工程设计水平,降低工程施工成本,确保工程施工质量,实现企业经济效益与社会效益的同步提升。 基于此,本文主要对基于BIM技术的市政道路桥梁设计进行分析。
        关键词:BIM技术;市政道路桥梁;设计
        引言
        随着我国对道路交通建设的重视,人们加强了对公路建设工程中采取的施工技术手段和应用材料的研究。我国道路建设团队将BIM技术引入到市政的道路建设设计中来可以合理协调好各个阶段关系,优化道路设计的工作效率,提高市政道路建设的设计和建设质量,最终引领市政道路工程的全新发展。
        1BIM技术优势
        BIM技术优势主要涉及到以下几个方面:首先是建筑设计过程优化性。建筑设计、施工、工程运营的整个过程是一个在不断优化的过程,而BIM可以在此基础上优化得更好。一般优化的过程受信息、复杂程度和时间三个因素的影响,没有完整准确的信息,做不好合理且符合要求的优化结果。BIM模型可以提供包含物理信息、规则信息、几何信息等建筑物本身存在的信息,还可以给出建筑物经过一系列变化之后的实际存在信息。在建筑物设计复杂程度较高时,团队本身无法掌握的建筑物全部信息,此时必须需要相关的技术和设备的援助。现代的建筑物的复杂程度超乎大多数团队人员的能力极限,而BIM及其所配套的各种各样的优化工具可以将复杂项目优化,使其操作简单。其次是建筑设计项目模拟化。在设计阶段,BIM可以做模拟实验来模拟一些设计上需要模拟的东西,例如对日照模拟、节能模拟、紧急疏散模拟、热能传导的模拟。模拟性不是单单只模拟出建筑设计的实物模型,更重要的是模拟在真实世界不能操作的事物。在招标和施工过程中根据施工的组织设计进行4D模拟实际施工,以此来确定安排合理的方案进行指导施工。最后是建筑设计的可出图性。BIM技术可应用于普通常规建筑设计图纸,也常应用于对建筑物进行可视化展示、模拟、协调、优化来使工程表达更完善,并生成专业图纸和深化图纸。
        2基于BIM技术的市政道路桥梁设计分析
        2.1BIM技术在市政管线管网中的应用
        BIM技术在市政道路桥梁设计中的应用之一是BIM技术在市政管线管网中的应用。传统市政管线对于平面分布图、管线综合横断面和交叉节点图只能够表达一个截面或者说是局部的信息,难以整体分析管线综合信息,致使管线的交叉部分不能完整呈现。BIM技术能够在施工前对项目工程进行模拟预施工,以预施工的方式检测出管线是否碰撞和交叉,对“碰撞点”进行调整,调整后带来的一系列连锁反应即时反馈到项目工程的其他位置,从而在真正施工时规避这些一些问题发生,不会产生调整的盲点和遗漏,保证完整的管线综合,减少因计划变更和返工带来的损失。市政管线综合当中BIM设计所标注的都是准确标高,施工人员在后期施工的过程中必须严格按照设计标高施工作业,防止因为标注不完整和控制高程的单一限制造成施工效率和质量的下滑。


        2.2BIM技术在做好工程耐久性设计,结构设计方面的应用
        BIM技术在市政道路桥梁设计中的应用之二是BIM技术在做好工程耐久性设计,结构设计方面的应用。道路桥梁工程投入使用后会受到多种因素影响,容易在短期内出现各类病害问题,甚至造成安全事故。具体的道路桥梁工程设计过程中,设计人员要结合现场水文、地质勘察的实际情况,对道路桥梁工程使用过程中存在的各类缺陷、问题,采取多种方式进行处理,提升道路桥梁的工程耐久性设计,针对周围环境、工程负载情况进行充分考虑,做好相应分析,保证设计强度,提升道路桥梁工程的整体耐久性。对于可能存在超负荷应用的道路桥梁工程,在实际设计过程中要注意控制道路桥梁工程结构设计,严格遵循相关力学原理,提升道路桥梁工程结构稳定性,避免因结构设计问题带来的安全隐患。针对桥梁结构,在设计过程中要加强标准跨径的应用,以便提升工程建设效率,降低现场施工难度。对于道路桥梁工程建设期间容易出现的各类问题要提前采取有效措施进行预防,针对容易出现问题的结构、材料、工艺、技术等内容进行重点关注,确保道路桥梁工程总体质量水平,降低后续运营期间的维保工作难度、成本,努力延长道路桥梁的使用寿命。
        2.3设计阶段BIM技术的应用
        BIM技术在市政道路桥梁设计中的应用之三是设计阶段BIM技术的应用。随着BIM技术的推进和相应软件的发展,为了发挥新技术优势,近年来桥梁建设中融合了BIM技术的多种应用模式,式体系桥即在竖向荷载的作用下无水平支反力,以梁为主要承重结构的桥梁,构造相对简便,使用广泛,在桥梁建筑中占有很大比例。基于BIM正向设计以梁式桥为出发点和载体。梁式桥梁设计领域,桥梁结构与规模出现了大幅度变化,传统的设计规划理念与方法已经不能及时满足实际应用中的各种需求,引入BIM技术对设计方案进行分析,从而实现方案优化。将整个桥梁建设工程着眼于全生命周期的近似概率极限状态设计方法正成为主流,宏观地看待整个生命周期,设计阶段作为第一阶段,也是方案的决策阶段,对后期建设起决定性作用。为达到建筑信息化的目标,设计阶段还肩负整个项目的信息收集、信息整合、信息传递的使命。为保证设计信息在建设阶段及后期运维阶段的可用性,对设计过程中的设计成果、各类信息的提取和储存提出较高的要求。
        2.4场地规划设计方面
        BIM技术在市政道路桥梁设计中的应用之四是场地规划设计方面。在市政道路桥梁设计中,场地规划是一项尤为重要的内容,直接决定工程施工质量的好坏,应引起设计人员的重视。传统的市政道路设计场地规划主要是依靠人工进行土地测量,得出的数据精准度较低,影响市政道路工程施工质量。使用BIM技术能够极大的提升工程场地划分、测量的精准度,是确保市政道路工程质量的重要保障。应用BIM技术进行市政工程场地划分,能够将较为抽象的平面图形,以立体、可视的形式展现出来,设计人员能够清楚的对工程各个部分的场地划分具有直观、清晰的认知。有利于设计人员提出合理设计与布置场地,优化市政工程设计方案,避免出现多次设计方案的修改,从一定程度上降低工程施工成本,提升企业经济效益。
        结语
        总之,BIM技术应用在市政道路桥梁设计之中,构建三维立体、可视性的工程模型,将数据信息资源作用发挥到最大化,帮助设计人员进行参考,有利于提升工程设计方案的质量,确保市政道路工程的顺利、高效实施。
        参考文献
        [1]徐蕾蕾.BIM技术在现阶段市政道路设计中的有效应用[J].工程建设与设计,2020,430:283-284.
        [2]费佳.BIM技术在市政道路设计中的应用分析[J].住宅与房地产,2020,568:102.
        [3]付喜娟.BIM技术在市政桥梁施工管理中的应用[J].建材与装饰,2020,606:247-248.
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