探析数字技术在路桥设计中的应用方式

发表时间:2021/5/31   来源:《基层建设》2021年第3期   作者:陈九林
[导读] 摘要:如今,路桥工程建设对设计提出了很高的要求,不仅要达到很高的设计质量,保证后续施工能够顺利进行,还要尽可能的加快设计效率,缩短整个设计阶段的周期,使路桥尽快发挥出效益。
        云南省交通规划设计研究院有限公司  云南省昆明市  650200
        摘要:如今,路桥工程建设对设计提出了很高的要求,不仅要达到很高的设计质量,保证后续施工能够顺利进行,还要尽可能的加快设计效率,缩短整个设计阶段的周期,使路桥尽快发挥出效益。为实现这一目标,需要在路桥设计中引入数字化技术,使桥梁设计实现数字化、自动化,进而在保证质量的同时,加快效率,促进路桥建设进一步发展。
        关键词:数字技术;路桥设计;应用方式
        引言
        路桥设计作为现代施工建筑企业发展的重要一环,其基础性不言而喻。如何在数字技术井喷的新时代将繁复的数字技术合理应用于路桥设计之中是应该加以思索的内容。提高数字技术使用频率,提高设计水平,增加设计创意性,用好数字技术从而有效地提升路桥设计的格调。
        1数字技术在路桥设计应用的意义
        路桥建设工程是一项繁琐且工程量巨大的项目,设计工作更是牵扯到多项工作,不仅要考虑路桥本身的地基设计,还要考虑到周围的自然环境。不仅要考虑路桥寿命,而且要考虑运行成本。这些都需要在路桥设计过程中考虑的问题,需要科学合理、精确准确地设计计算,让路桥设计具有现实的可操作性。因此路桥设计上应用数字技术首先可以实现对设计数据的精确分析,让施工更加严谨合理。其次,把数字技术应用到工程的各项指标和成本计算当中,不仅能保证设计的科学性,而且能够节省成本,增加经济效益,实现质量与经济的有效结合,获得最佳效果。再者,数字技术是运用计算机技术把抽象的模型和数字,以图形、数字等方式直观地表象出来,给人更直观更具体的效果,也减轻了工作人员的负担,提高了工作人员的工作效率。最后,运用数字技术对设计数据结果进行储存与分析,不仅对正施工的路桥设计有指导作用,还能与以往的设计结果进行比较分析,找出问题和不足,及时进行改进,保证后期路桥设计工作数据的准确性与科学性,切实发挥设计方案对于工程建设的指导作用。
        2数字技术在路桥设计中的应用方式
        2.1信息采集
        数字技术在路桥设计中的应用首先体现在路桥工程现状信息采集应用层面上。路桥设计工作的进行需要工作人员做好前期的勘查工作,在有效收集各方面数据资料基础上,才能够有条件、有根据的进行后期工作。传统的数据资料收集需要组织大量工作人员深入实地进行长时间的测量,而数字技术的应用能够实现远距离的勘查,降低了工作人员实际深入的力度。具体应用中,工作人员,建立专门性路桥工程设计数据库,建立名目,将路桥工程相关的地形、气候、周边环境、历史文物、名胜古迹、房屋建筑等信息扫描、输入到数据库中,做好数据准备存储工作。如,当前部分设计工作人员通过运用数码相机将拍摄的信息输入到计算机中,进行转化整理,以此不但保证了信息不回失真,且能够及时的进行存储,供后期运用。整体上而言,数据技术在路桥设计中的运用,一方面能够实现数据的收集、整理、存储;另一方面可以促进数据信息的校正、改进,为路桥设计提供了最为真实、可靠、精确的数据信息,从根源上保证了设计的精准性。
        2.2三维建模
        路桥设计工作的进行不单单是数据信息收集完毕后即可,最为关键则是将各方面信息数据能够纳入到路桥结构设计、功能构建以及外观的塑造等方面设计中。所以,设计人员在前期数据信息收集工作完成后,需要通过采用数字技术将信息进行加工、处理,以此整理成为路桥设计背景,促使设计人员专门化路桥施工方案设计可以应用。且,设计人员为了评估设计方案是否科学、合理,也可以通过运用遥感技术、地理信息系统、全球定位系统等3S技术获得路桥工程图像,并且在数据信息跨库使用前提下,通过3S技术形成路桥设计的三维模拟图,工作人员便可以将数字技术绘制的设计图案与人工辅助技术绘制的图案进行对比分析,发现问题,改进缺点。

此外,路桥工程设计人员同样可以采用可视化、虚拟现实技术等在路桥工程自然地理条件和社会经济条件等分析基础上,绘制成三维粗胚模型,在模型中有效展示路桥设计成果,促使工作人员可以直观化的见证路桥设计方案执行的效果,对于方案改进有着重要辅助设计作用。
        2.3系统关键技术
        2.3.1标准化设计
        在该系统中,嵌入了由交通部颁发的上部通用图,同时提供了相应的管理系统。在设计过程中,可自动对这些资料进行套用,并提取出包含材料数量、图纸及计算资料等在内的信息,使设计实现标准化。另外,用户还能根据自身要求对通用图进行定制,定制完成后,在设计中自动对定制好的通用图进行套用,实现预期的标准化设计目标。系统出图规范满足现行标准提出的而要求,也能完全按照用户的要求来定制。在实现标准化设计后,能规范整个设计过程,在保证设计成果质量的基础上,提高设计工作效率。
        2.3.2智能化设计
        采用和手工设计类似的流程,定制或直接使用系统自带各类通用图,对全线路桥实施自动的方案设计。系统能导入所有常用软件生成的资料,并能以桥梁基本信息为依据,选择适宜的通用图,然后结合配置参数,生成模型,以此使设计实现自动化与批量化。在得到桥梁模型之后,系统还能对设计参数进行自动提取,并分类和汇总图纸,给出钢筋和一般构造图;自动开始布梁设计,以布梁模型为依据对桥梁模型及有关的图纸进行自动影响;系统还能自动生成各类表格,如坐标、高程尺寸、支座高程与位置,汇总整个路桥工程的工程量。通过自动化设计,无需再对数据进行重复输入,能大幅降低出错率,同时提高实际的设计效率。在该系统中引入的自动化设计,并非简单的使图形生成实现自动化,而是整个设计过程都实现自动化。对智能化技术而言,自动化是它的具体表现,因为系统引入了数字化模型,所以能使计算机明确设计意图,加之系统还能配置专业数据库和知识库,所以系统能自动且智能的完成设计与图纸出版。
        2.3.3数字化设计
        在特征设计技术支持下,将路桥对象作为设计单元,包括锥坡、盖梁与墩台,为对象监理数字化模型,根据特征对象树及属性表能十分方便的对桥梁进行方案设计,同时提供可行的交互手段与能自动套用各类标准图进行批量化设计的方法,以此实现真正意义上的数字化设计。直接面向工程和整个路桥的设计方法使传统的CAD软件从只是图纸的参数化市变为设计数字化,而交互设计与直接套用标准图两种设计方法能为路桥和其它路桥批量设计提供方法和技术上的支持。伴随设计的不断增多,积累的越来越多,设计的实际工作量越少,从而明显的提高设计效率。
        结语
        数字技术的飞速发展是人类社会文明进步的一种直接体现,多样化的数字技术对人们的生产生活活动产生了覆盖面广大而又深远的影响。在现代化背景下的路桥设计中,创新型数字技术的应用为路桥设计提供了新的思路与有保障的数据支持,将互联网高速发展的动态频率与路桥设计的细节工程相结合。在路桥设计中多运用有如GPS、可视化技术、通用有限元软件是路桥设计行业的一种必然发展趋势,通过运用该类数字技术软件也大大推动了路桥设计工程的精准发展度。
        参考文献:
        [1]吴东升.数字技术在路桥设计中的运用[J].建材发展导向,2018(14):134-135.
        [2]邹贤文.数字技术在路桥设计中的应用策略研究[J].居舍,2018(28):81-82.
        [3]宫浩.数字技术在路桥设计中的运用浅析[J].建筑工程技术与设计,2016(32).
        [4]兰先宏.新技术在路桥设计中的应用研究[J].工程技术:文摘版,2016(10):00088.
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