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摘要:桥梁设计时需要考虑的影响因素比较多,因此容易出现各种各样的桥梁设计问题。随着我国桥梁设计技术的不断提升,各种新型的、先进的技术手段开始应用于桥梁的设计中。BIM技术是桥梁设计中的新技术,可以实现设计方式的转变,提升我国桥梁设计的综合水平。基于此,本文章对BIM应用于市政桥梁设计的实践进行探讨,以供相关从业人员参考。
关键词:BIM技术;市政桥梁;设计实践
引言
在经济快速发展过程中,相应增加了桥梁工程数量。桥梁工程会受到多方面影响,尤其是自然环境的影响,当处于恶劣天气时,会使桥梁受到不同程度损害。此外,地质灾害与人为操作也会对桥梁结构造成破坏影响,降低桥梁安全性能,甚至还会使桥梁出现坍塌事故,严重威胁行人的生命财产安全。基于以上方面,必须注重公路桥梁设计问题,确保整个施工建设的稳定有序开展。通过应用BIM技术可以改善桥梁设计与实践问题。传统桥梁工程建设采用CAD技术制作二维图纸,通过专用软件转化为三维图纸,为技术人员提供参考。
1 BIM技术的发展和应用现状
BIM(BuildingInformationModeling)即建筑信息建模,是基于工程项目的各项数据信息进行模型建立,并通过数字信息仿真建筑的真实信息。通过BIM技术的应用,不仅可以提高建筑的信息化程度,使项目参与方能够很好的交流已达到工作协调,而且BIM技术对于建筑设计和施工的支持,可以大幅减少设计缺陷,从而使建筑工程的质量、进度以及成本等方面都能够显著提高。BIM技术作为一种新型技术产生于19世纪70年代。目前,欧美等发达国家已经得到了很好的应用和推广。但我国对BIM技术的应用起步较晚,人们对BIM技术的了解程度还不够深入,虽然近年来我国也进行了一定的应用并取得了一些成绩,但仍处于摸索阶段,对于在桥梁工程项目上的应用更是少之又少,需要我国桥梁建筑行业不断推广应用,以使我国的桥梁建筑工程行业更好发展。
2 BIM技术的基本特征
2.1可视化
BIM技术具有较强的可视性,通过建立三维立体模型,可对桥梁工程结构进行充分展现,在实际工程构建前看到桥梁建成效果,实现设计可行性分析。BIM技术的设计精度比较高,可以从桥梁设计的全生命周期进行管理,提升了管理的针对性,对于可能出现的问题,能够利用BIM技术的可视性及时发现并解决,可以及时解决管线设计冲突等模型中存在的问题,对桥梁工程多方面参数进行管理与控制。BIM技术的可视化特征,对于提升桥梁设计的水平具有十分重要的作用,可以提升桥梁设计的可行性,减小维修概率。
2.2协同性
BIM技术还具有协调性能,对于工程的各个环节,相关部门要协调施工进程,让整体施工内容能够完美衔接,实现多个环节协同合作,相互配合。由于工程安装施工相较于其他工程类项目更加复杂,整体的施工周期相对较长,一般建筑工程的施工环节需要多个部门的沟通配合,因此要注重多个部门的沟通交流,充分发挥其协调性,使得施工顺利进行。而BIM技术的应用和引进很好的实现了以上性能,能够及时准确的为施工单位提供地安装所需数据,实现信息的共享,以便从跟本上提高工程施工质量。
2.3信息全面性
利用BIM技术,施工单位能够构建建筑信息模型,建立相关的数据库,进而为施工人员提供更多的信息,例如,各个产品的型号、规格等等。BIM技术可以对有关信息进行集中管控与辨识,工作人员录入有关信息,便可以查询有关资料,从而大幅提升施工成效。
3 BIM技术在市政桥梁设计中的应用
3.1建立BIM云平台,加大专业协调度
桥梁工程设计的复杂性比较大,信息整合量多,从而导致协同设计难度大。传统桥梁设计的信息管理多采用人工管理和处理,会降低信息整合效率,信息传输效率低下。
通过应用BIM技术,在项目内部建立BIM协同平台,将不同专业部门所收集的数据传输到云平台中,通过BIM技术当中的云计算功能和云平台功能,提升信息管理的高效性和安全性,便于获取信息数据。在工程后续设计中,不同专业技术人员可以在云平台上下载信息图纸,通过BIM绘图软件建立三维信息模型。不同专业部门和技术人员都可以在云平台上分析和讨论模型存在的问题,按照修改意见对信息进行更新,以此提升工程设计效率。然而需要注意的是,BIM协同技术处于发展阶段,需要接触国外技术支持,技术和软件均不成熟。在后续发展中还应当开发自主平台,增加新功能。
3.2模型建立
桥梁的BIM模型建立需要结合桥梁结构形式以及施工过程的各种因素,通过建模软件AutodeskRevit建立承台、标准梁、走道板等各类桥梁构件的参数化族库,制定相关的视图及明细表样板,并根据地质测绘基础数据和参数化族库建立桥梁的BIM模型。另外,设计人员可以利用建模软件的API接口开发桥梁各部分的配筋模块,对于钢筋图的设计生成、钢筋数量计算以及实体钢筋的快速布置都具有指导意义。
3.3进行碰撞检查
桥梁设计中,仅仅利用二维图纸具有明显的局限性,很多时候设计人员无法及时准确地发现桥梁建设后可能出现的碰撞问题,因此容易出现设计不合理的现象,导致整体桥梁的建设受到影响,甚至导致较为严重的资源浪费。BIM技术在桥梁维修加固设计中的应用,可以对桥梁可能出现的碰撞进行充分检查,进而采取针对性的措施,从源头上解决问题。工程人员通过对碰撞结果的分析,在后续施工中则可以采取措施回避该问题。
3.4工程量的统计
在桥梁设计阶段对其进行工程量计算,采用传统的方式是经过二维平面图的点线面的计算,然后利用Excel表格或者人工手动的方式进行计算,采用这种方式对于比较规则的桥梁计算能够保证其精确度,但是随着桥梁复杂性不断提高,其结构并不规则,如异型钢桥塔,如果还是采用传统的计算方式不仅误差较大,只能计算近似值,还会花费大量的精力和时间。如果需要对设计方案进行修改,那么之前计算好的相关工程量就得重新进行计算。所以采用传统的计算方式将会浪费掉设计人员非常多的时间和精力,而且还不能得到桥梁工程的精确工程量。
3.5复核设计图纸
二维技术对设计图的展示并不直观,协同性不足的情况较为常见,由此而引发的问题,主要是所设计构件有错误存在,碰撞随之出现。对本文所研究项目而言,要想使结构所提出受力要求得到满足,关键是对预应力筋、钢筋进行科学布设,二维图纸无法准确表现碰撞概率,对BIM加以运用,可使上述问题迎刃而解。
结束语
随着信息化时代的到来,科学技术已经成为带动产业发展的第一生产要素。在桥梁工程项目设计过程中,通过利用BIM技术进行设计,可以显著提升桥梁设计方案的科学性和准确性,保证桥梁结构的设计质量,降低设计成本,提高桥梁工程的整体性能,实现了桥梁工程建设的持续化发展。但是BIM技术仍然存在着许多局限性,比如在软件上的发展仍处于滞后状态,也就使得对桥梁的结构支持不足,在数据模型上的建立,也有着一定的难度,存在着较高的技术要求。另一点就是管理应用难,信息管理平台是桥梁研发的基础和核心,但是对于桥梁工程建设来说,毫无疑问是一伟大的发明,是现代科技进步的体现。
参考文献
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