道路桥梁设计优化中BIM技术的应用

发表时间:2021/7/15   来源:《城镇建设》2021年3月7期   作者:何新科
[导读] 在经济不断发展的时代背景下,我国道路桥梁建设行业迎来了飞速发展时期,成为公共基础设施中的重要部分。

        何新科
        深圳市综合交通设计研究院有限公司  518001

        摘要:在经济不断发展的时代背景下,我国道路桥梁建设行业迎来了飞速发展时期,成为公共基础设施中的重要部分。在人们生活质量不断提高的同时,对基础设施又提出了更高的要求。要想保证道路桥梁具备较高的质量,就必须对设计环节提高重视程度。在道路桥梁设计中应用 BIM技术,可以优化设计方案,为施工、运行以及维修等阶段的工作奠定基础。本文概述了BIM技术原理及发展前景,介绍了基于BIM技术在桥梁设计应用中的特点,分析了BIM技术在道路桥梁设计优化中的具体应用。
关键词:BIM技术;道路桥梁;设计优化;应用
1 BIM的技术原理及发展前景
1.1 BIM的技术原理
        BIM的技术主要是通过了数字化来建立起新型的模型,以此来表示出真实世界当中所应对的实际物体,其建立起来的模型本身就是涵盖了空间的关系、建筑信息,具有着实际物体模型的参数化,信息的含量比较大,也能够准确的体现出各个部件的空间关系等优点。能够有效的解决二维设计软件深化过程当中所经常出现的问题,让设计变得更加的可视化,同时还能够更精准的发现部分容易被忽视的设计细节问题,能够更好的深化设计成果。
1.2 BIM技术的发展前景
        在现代化的建筑行业中BIM技术提到很多建筑商的认可和支持,只有先进的技术和高科技的设备才能够占据更加广阔的市场发展前景。BIM技术正是能够引导我国建筑市场发展的重要力量,在我国的建筑、市政行业当中将会有良好发展前景。
2 BIM技术在道路桥梁设计应用中的特点
2.1可视化操作
        在实际道路桥梁工程设计中,工程结构的可视化在桥梁设计中起着关键性的辅助作用。在传统的桥梁设计中,结构构件的外观需要想象。设计图纸不能直接表现桥梁的总体外观和内部构件关系。BIM技术可以在桥梁设计中实现桥梁结构的可视化,可以促进设计单位对工程方案的优化,对工程设计进度、质量有一定的帮助。同时,BIM模型所承载的信息可以在桥梁工程全生命周期的项目设计、施工和运营过程中重用,在BIM三维平台上,任何桥梁构件都能清晰直观地显示出来,可以有效地帮助施工单位、设计单位和业主单位进行全方位的沟通和协调。
2.2 道路桥梁设计协调性
        协调是道路桥梁的重点内容,无论是施工单位,还是设计院,都一直进行着协调及配合的内容。在桥梁设计中,道路、管线、绿化等专业对桥梁工程都有直接或者间接的影响,保障各个专业之间相互协调、交流有效,桥梁工程项目的实施工作才能顺利落实。运用BIM软件进行各项碰撞检查,将碰撞点及时反馈给设计人员深化(修改)设计,避免施工中出现预埋件与主体结构、预埋件之间的位置冲突现象,有效减少设计人员的时间精力,提高工作效率。
2.3模拟性
        利用BIM技术,其模拟性优势也比较明显。应用BIM技术能够使一些没有通过实践验证的内容通过虚拟化的方式呈现出来,从而使今后的施工操作的目的性更强,并且具备较好的优化效果,在技术较低环节中,BIM技术的价值能够充分体现出来。
3 BIM技术在道路桥梁设计方面的具体应用
3.1 场地规划设计
        在道路桥梁设计过程中,场地规划是一项极为关键的内容,同时也是极为重要的环节,最终工程设计质量的优劣程度和这项内容有着直接关系,因此这就必须要将场地规划设计落实到位。

原先在进行这方面设计时基本都是依靠勘察人员通过测量得到数据,因此极易出现较大范围的误差,影响最终设计的精准度,同时效率较低。然而在使用BIM技术之后,就可以有效提升场地规划分析的精准度,保证工作效率,达到优化设计的目的,这主要体现在两点内容上。第一,通过该项技术可以将场地之中相对比较抽象的平面元素通过立体化的形式展现出来,使所有的内容都能够一目了然。这样一来不但可以使设计人员高效地进行场地布置和设计,还可以把每一个阶段场地的具体转换情况完全考虑进去,以此实现优化设计的目标,降低重复布置的情况。此外,运用该技术建立场地模型时还可以通过标高方格网将地形导入进去,辅助校核预先设计好排水系统以及道路的标高系统,这样就能够在场平的时候依照已经设计好的路网竖向方案去施工,以此减少施工量、挖方、填方,达到节约成本的目的。第二,通过BIM技术和相应的软件,将地理信息系统结合进去,能够实现对道路整体布局的详细优化,以此实现道路桥梁的智能化管理,最终实现预期的目标;另外在使用相关软件之后,还能够直接对道路桥梁的实际情况进行模拟,以此对车流量和人流量进行评估,最终实现相应的建设目标。
3.2 道路工程设计
        在对道路工程设计方案进行优化处理时,需对拟建场地进行合理规划。在具体的规划过程中,首先需对项目建设场地进行全面勘察,然后根据勘察结果对设计方案进行分析。对此,可将BIM技术推广应用于市政道路工程施工阶段的场地规划设计中,保证规划过程的直观性,根据现场实际情况以及工程项目建设要求布置关键控制点,保证方案的合理性。
        在利用BIM技术模拟施工场地时,将地形导入BIM软件中,然后根据标高方格网对道路工程建设场地中的排水系统、标高系统等进行规划设计,尽量减少土方开挖量和填方量。BIM技术软件中含有GIS系统,通过应用GIS系统可对市政道路工程整体布局形式进行优化设计,保证数据分析的准确性。
        通过合理应用BIM技术软件,对市政道路工程建设空间进行模拟分析,结合施工现场实际情况搭配项目模块,提高市政道路工程设计的精准性。
3.3 桥梁工程设计
        在工程桥梁设计前期,BIM技术主要通过参数化建模工具来进行动态模型的设计,并不断根据实际情况进行尺寸调整,也可通过添加成本信息控制及时了解改动前后的工程造价情况,此应用快速而且高效;而在设计后期,BIM技术则可以通过模型模拟真实施工场景,使方案在展示和准备阶段能够更加直观明朗地表现出设计意图与理念,减少2D图纸所不具有的考虑不周、反复修改、人为出错的情况,例如管道、部件位置冲突等现象,均可以通过三维模型进行错误率为零的实现,可以从纵、横、竖三个方面充分表达设计方案,更加生动、形象。
3.4 地下管线综合设计
        管线综合设计就是在道路桥梁区域中不同专业工程平面位置以及竖向高程之间协调的工作内容。在市政道路桥梁设计阶段,要综合分析各项信息资料,规划管线的具体走向、种类以及管径参数,优化各项参数内容,然后通过BIM技术建立管线分布的静态模型。完成建模后,要做好碰撞检测分析,根据碰撞检测的结果整理报告内容。通过BIM技术进行综合调控,确定管道的具体尺寸,进而为施工提供参考与支持。
4 结语
        将BIM技术应用与桥梁设计工作中能够体现较多的优势,增强桥梁设计方案的可行性。在实际应用BIM技术的过程中,需要应用好仿真模型,明确道路桥梁建设过程中的问题,将复杂的问题简单化并且对其进行解决,提升设计水平,为项目建设施工质量提供保障。
参考文献:
[1]蒲红克.浅谈BIM技术在铁路桥梁施工组织设计优化中的优势[J].城市道桥与防洪,2016.
[2]徐晖,吴景科.BIM技术在桥梁设计中的应用[J].建筑技术开发,2017.
[3]梁鹏.BIM技术在道路桥梁设计优化方面的应用[J].四川水泥,2017,(07)
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