王龙
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摘要:随着经济的发展,我国的桥梁工程建设的发展也有了创新,为了提高桥梁设计工作的质量和效率,目前许多设计单位利用BIM技术对桥梁工程整体设计进行模拟,直观展现三维桥梁结构,为桥梁工程建设提供更好的技术支撑。基于此,本文介绍了BIM技术的优势和应用特点,结合实例分析了桥梁工程设计中BIM技术的应用。
关键词:BIM技术;市政桥梁设计;应用
引言
我国BIM技术起步晚,但崛起快,当理论系统形成后快速应用到各个行业中,加快我国数字化建设的脚步。BIM技术在桥梁建设中的应用已经渗透到各个方面,如桥梁设计,成本控制,施工优化,耐久性评估等。所以我国很多学者不断研究BIM技术理论,希望将该项技术广泛应用。
1 BIM技术在桥梁设计中优缺点
1.1 BIM技术的优点
BIM是BuildingInformationModeling的缩写,中文解释为建筑信息模型。基于BIM技术的信息共享功能,可视化功能,各专业可共同工作的功能,使设计工作的效率和质量有了明显改善和大幅度提高。避免了专业之间的信息传输中断,计算误差,减少了设计变更的工作。增加了团队的工作效率。在桥梁设计工作中BIM技术已经实现的技术应用有:(1)三维可视化,参数化的设计。(2)专业协同工作,信息资源共享,避免了专业之间的隔阂。(3)实现了工程量核算以及图纸的校对。(4)基于BIM平台,性能化分析较为系统。传统方法进行桥梁结构受力分析时只是依靠有限元软件进行模拟和数值分析,基于BIM平台的受力分析有ansys,Midas,Abaqus等,通过与BIM软件共享接口后使建立的模型可以直接在分析软件中应用。
1.2 BIM技术的不足
新技术的运用,新产物的诞生都会有利有弊,BIM技术的发展是一个长期的持久的研究和改善的过程,目前我国的BIM技术在桥梁设计中的研究还处于初级阶段,在各方面还存在一定程度的不足,主要表现在以下方面:(1)前期成本高:桥梁设计时不仅需要利用BIM技术,还需要利用BIM技术的人才,我国现阶段对BIMer的培养程度还不够,技术利用率较低,购买软件以及后期升级等服务的费用较高,综合短期投资分析BIM技术的推广有一定困难。(2)模式转变困难传统的桥梁设计方法已经深入人心,对于设计流程和工作程序驾轻就熟。对于设计院而言BIM技术如果达不到客户的满意程度不仅影响设计进度和效率还会影响设计院的经济效益。对于工作人员来说固有思维限制了BIM的理解和运用,桥梁设计工作从二维向三维的过渡,从离散型设计向集成化转化改变了工作的性质,思维模式转变存在局限性。(3)BIM工作软件的不成熟BIM在桥梁设计中的应用是参与整个项目的全寿命周期,在整个过程中专业之间的配合以及软件之间的端口衔接都还不够完善,需要进一步调整和研发。族库可以大大提高BIM建模的效率,但是目前的族库还不能完全满足桥梁设计时构件的需要,尤其是异性结构的构建,族库很难实现物理参数,几何尺寸,受力特性等互相匹配。
2 BIM技术在桥梁设计中的具体应用
2.1建立桥梁工程BIM模型
桥梁设计过程中,首先要根据工程的设计情况来建立BIM模型,其要达到数据精确度的要求,能够深入的了解施工环节的具体情况,可以使得桥梁工程项目的施工顺利进行。利用该模型掌握各个方面的信息,应用也更加的方便快捷。目前的桥梁工程BIM技术应用实践中,需要通过多种软件联合应用材料满足要求,但是这些软件的施工还不具备互通性,只能通过自身的软件来出施工图,不能满足设计和施工的实际工作需要。
且各个结构部件都有自己的信息模型,利用BIM技术能够进行各个部件的参数化模型的建立和应用,使得工程项目施工可以顺利的进行。在桥梁工程设计中应用BIM技术建模之后,通过模型的计算分析,主要是针对局部模型计算和整体模型计算。在局部模型计算环节,可以充分的使用前期的建模成果来进行,从而可以更好的缩短工作的时间。在整体建模的过程中,可以将桥梁工程中的整体结构信息和相应的图形数据联合应用,但是还应该注意到桥梁工程所存在的特殊性,结合当前的计算能力,进行桥梁工程的进一步优化设计,然后可以确定桥梁的整体模型,使得桥梁的互联和数据传输得到有效的加强,使得模型数据计算效率得到,与能够满足桥梁工程的正常使用需要。
2.2桥梁设计合理性分析与冲突检查
从目前的实际情况分析,在桥梁工程的设计中,应用BIM技术最为明显的一个优势就是进行设计校核、碰撞检测和工程量计算。在建模环节,利用BIM技术能够及时的发现设计方案中缺陷的和不足,并且根据需要进行必要的调整,同时还能够进行必要的勘误和澄清。同时利用模板自动生成材料清单,与原设计方案进行对比分析,能够发现工程量清单中是否存在错误的问题。BIM技术应用到桥梁的设计中,可以进行设计方案的冲突碰撞检测,这是传统设计方式所不具备的一个缺陷,此时设计人员可以根据需要分析二维平面图纸,然后进行全面的论证和分析,以便于掌握工程的具体情况,消除设计方案存在的缺陷和问题。如果没有及时进行检测,会导致设计方案有着明显的缺陷,造成后续施工难以顺利的进行,也会给企业造成巨大的经济损失。因此,桥梁设计中应用BIM技术来进行冲突检测,技术的整合模型数据信息,避免出现严重的设计缺陷。
2.3设置出图模板、创建二维施工图
桥梁工程的设计环节,通过已经建设完善的三维BIM模型,能够直接生成二维施工图纸,这是该技术的主要优势,而应用BIM技术所建立的模型和设计图纸存在直接的关联性,使得图纸的精确度更高,质量也能够得到保证。而目前我国的BIM技术应用实践中还存在一定的缺陷和问题,就是在建模环节需要消耗掉大量的时间,设计工作的效率根本无法提升。但是后期施工图的质量可以保证,进而发挥出BIM技术的优势。
2.4施工模拟
桥梁工程的建设施工阶段,要做好工程进度的严格管理和控制,应该在书面和口头方面逐步进行,通过利用BIM技术可视化的特点,能够充分的了解工程量信息。在编制项目进度计划的过程中,通过关联BIM模型,能够实现三维向二位的转变,从而可以实现动态化、直观化的转变,工作人员可以充分的掌握工程的施工进度,然后利用移动设备来获取现场的施工信息,能够合理的使用人力、物力等各项资源,实现成本的有效控制。
结语
本文主要通过BIM技术在桥梁设计工作中的优缺点,以及现阶段BIM技术在桥梁设计中的应用程度进行分析研究,得到:BIM技术的数字化,程序化,信息化给桥梁的设计工作带来了很多便捷之处,参与了整个项目的全寿命周期,缩短了设计时间,提高了工作效率,使桥梁设计更加完善和精准。但是BIM技术现在还处于发展的初级阶段,技术还不够成熟,体制还不够完善,需要对程序进行二次开发才能使BIM在桥梁设计工作中发挥更有效地作用。随着我国桥梁事业的逐步发展和进步,BIM技术应用逐步被业内所重视,应用范围非常广泛,也取得了非常好的效果。在桥梁工程中应用BIM技术,能够全面提升设计方案的水平,并且及时的发现设计的缺陷以改正,以更好的促进桥梁工程整体水平的提升,满足现代化交通的运行需要,实现人类社会的可持续发展。
参考文献
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