BIM技術(shù)在橋梁設(shè)計(jì)中的應(yīng)用研究

陳仁魁

摘 要：現(xiàn)如今，在當(dāng)前的建筑行業(yè)當(dāng)中，橋梁設(shè)計(jì)工作逐漸復(fù)雜，現(xiàn)階段，在橋梁建設(shè)當(dāng)中，往往會(huì)產(chǎn)生很多大胯徑橋梁，因此在這當(dāng)中對(duì)橋梁施工設(shè)計(jì)等方面有著很大的要求。但是，一般的CAD圖紙所表現(xiàn)出來的是工程的平面形式，這樣不但會(huì)對(duì)設(shè)計(jì)人員自身的技術(shù)交底工作帶來影響，同時(shí)也會(huì)使得造價(jià)人員對(duì)于橋梁自身的成本產(chǎn)生影響。為此，人們提出使用建筑工程中常用的BIM技術(shù)，意在提升橋梁設(shè)計(jì)等一些方面的質(zhì)量。本文從BIM技術(shù)的基本概念出發(fā)，分析了BIM技術(shù)在橋梁設(shè)計(jì)中的應(yīng)用及措施。

關(guān)鍵詞：BIM技術(shù)；橋梁設(shè)計(jì)；應(yīng)用

引言

隨著城市化進(jìn)程加快，社會(huì)經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展，城市基礎(chǔ)公共設(shè)施建筑工程得到人們越來越多的關(guān)注，其中橋梁基礎(chǔ)設(shè)施為人們出行提供了極大方便，為此，橋梁類基礎(chǔ)設(shè)施的建筑工程項(xiàng)目在逐漸增多的同時(shí)，一些問題就慢慢凸顯出來。對(duì)于BIM技術(shù)來講就能夠很好的處理該問題，因此，在這當(dāng)中，加強(qiáng)對(duì)于BIM技術(shù)的研究，相對(duì)于橋梁工程設(shè)計(jì)工作來講非常重要。

1BIM技術(shù)的基本概念

對(duì)于BIM技術(shù)來講，其不但能夠使得橋梁呈現(xiàn)立體的方式，同時(shí)和網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)相結(jié)合，確保設(shè)計(jì)人員對(duì)于實(shí)際的建筑信息很好的掌握。和傳統(tǒng)的CAD技術(shù)比較，對(duì)于BIM技術(shù)，其能夠及時(shí)的建立相應(yīng)模型，同時(shí)呈現(xiàn)出三維圖形，使得施工企業(yè)能夠?qū)υO(shè)計(jì)意圖及時(shí)的了解。另外，采用模型的建立，使得相關(guān)設(shè)計(jì)人員能夠在橋梁設(shè)計(jì)中，對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)當(dāng)中所存在的問題及時(shí)的發(fā)現(xiàn)。對(duì)于BIM技術(shù)來講，其不但能夠使得設(shè)計(jì)人員非常有利，并且對(duì)于造價(jià)人員來講，也能夠?qū)㈩A(yù)算中所存在的誤差有效的降低，從而使得施工企業(yè)在施工中合理的規(guī)劃。隨著橋梁設(shè)計(jì)工作不斷的呈現(xiàn)復(fù)雜化，采用傳統(tǒng)的CAD很難有效的滿足人們的實(shí)際及需求，這主要就是因?yàn)闃蛄涸谑┕ぎ?dāng)中變化因素非常多，造成橋梁結(jié)構(gòu)需要及時(shí)的修改，這就對(duì)設(shè)計(jì)人員有著很大的影響，因?yàn)檫@樣橋梁的結(jié)構(gòu)也會(huì)產(chǎn)生很大的變動(dòng)，從而對(duì)橋梁的整體實(shí)施合理的調(diào)整，若是采用傳統(tǒng)的的CAD技術(shù)，就會(huì)耗費(fèi)大量的時(shí)間以及精力，所以，在這當(dāng)中，對(duì)于BIM技術(shù)的應(yīng)用能夠很好的處理該問題。其主需要在計(jì)算機(jī)當(dāng)中對(duì)橋梁的局部結(jié)構(gòu)實(shí)施改變，這樣其他的數(shù)據(jù)也就相應(yīng)的產(chǎn)生變化，其就能夠?qū)⒃O(shè)計(jì)時(shí)間降低，同時(shí)對(duì)設(shè)計(jì)質(zhì)量也能夠在一定意義上提升。

2BIM技術(shù)在橋梁設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

2.1可行性階段的應(yīng)用

方案的設(shè)計(jì)作為橋梁可行性的主要階段，以確定橋式方案和總體的構(gòu)想為目標(biāo)，如確定橋梁平面、斷面、立面等。在可行性設(shè)計(jì)中涉及到多個(gè)方案的比選分析，往往需要較長的時(shí)間，而方案的設(shè)計(jì)精髓需要非常準(zhǔn)確地傳遞給業(yè)主。這時(shí)候，BIM技術(shù)就體現(xiàn)了其三維可視化優(yōu)勢，不同橋型方案的BIM模型直接提供了設(shè)計(jì)者的構(gòu)思方法，而且可以很方便地轉(zhuǎn)化為立面圖、平面圖和斷面圖。另外，BIM模型實(shí)現(xiàn)了對(duì)所有構(gòu)件的精細(xì)化建模，不僅能呈現(xiàn)三維信息模型的各個(gè)細(xì)節(jié)，還能實(shí)現(xiàn)材料的統(tǒng)計(jì)，節(jié)約大量時(shí)間。

2.2設(shè)計(jì)優(yōu)化

對(duì)于橋梁施工圖設(shè)計(jì)工作來講，其不但需要對(duì)起到承載力作用的構(gòu)件以及截面構(gòu)造等實(shí)施詳細(xì)的繪制，還需要對(duì)于相應(yīng)的附屬結(jié)構(gòu)以及局部實(shí)現(xiàn)有效的明確化，這就需要對(duì)構(gòu)件實(shí)現(xiàn)放樣操作。另外，橋梁結(jié)構(gòu)當(dāng)中除了具有一定的車行系統(tǒng)外，還往往有相應(yīng)的管道布置等，這就需要對(duì)管道和橋梁之間的空間位置合理的確定，使得構(gòu)件產(chǎn)生重疊，以此來將施工技術(shù)的難度降低。施工圖設(shè)計(jì)當(dāng)中所包含的構(gòu)件非常多，若是產(chǎn)生設(shè)計(jì)問題，采用CAD二維設(shè)計(jì)，其修改工作量非常大，但是應(yīng)用BIM模型之后，對(duì)于相關(guān)修改參數(shù)之間在軟件當(dāng)中修改，其他相對(duì)應(yīng)的斷面以及平面和立面等都會(huì)產(chǎn)生更改，并且對(duì)于材料的用量也會(huì)產(chǎn)生變化，這樣就能夠?qū)⒃O(shè)計(jì)效果合理的提升。采用這種技術(shù)在當(dāng)前的建筑行業(yè)當(dāng)中有著很好的效果。根據(jù)相關(guān)統(tǒng)計(jì)分析，大部分企業(yè)都是因?yàn)閳D紙不清晰使得項(xiàng)目的投資產(chǎn)生損失，因此，在這當(dāng)中，加強(qiáng)對(duì)于BIM技術(shù)在橋梁施工圖當(dāng)中合理的應(yīng)用，能夠避免圖紙信息不明晰而使得施工產(chǎn)生錯(cuò)誤。

2.3施工方案擬定與優(yōu)化

BIM模型能夠提供全面的橋梁信息模型，因?yàn)橥ǔ蛄航Y(jié)構(gòu)狀況和施工方式有著直接的關(guān)聯(lián)，不同的施工方式所產(chǎn)生的橋梁形態(tài)以及配筋等都不同，所以在橋梁施工當(dāng)中也有很大的作用，按照該模型，能夠?qū)蛄旱膶?shí)際施工階段所有環(huán)節(jié)有效的模擬，采用這種施工也能夠?qū)⑵浜芎玫谋憩F(xiàn)出來，若是在實(shí)際的施工當(dāng)中采用有限元模型來對(duì)結(jié)構(gòu)安全進(jìn)行分析，這樣就能夠?qū)Σ煌氖┕し椒ㄆ渥陨淼牟町愐约笆┕?fù)雜性合理的表現(xiàn)出來，這樣就為橋梁施工方案在編寫中提供了一定的便利，并且在這當(dāng)中還可以對(duì)相關(guān)的方案實(shí)現(xiàn)優(yōu)化，以此來對(duì)工作效率以及質(zhì)量有效提升。

2.4管理優(yōu)化

提供橋梁全壽命決策的基礎(chǔ)模型作為橋梁BIM技術(shù)的核心，在設(shè)計(jì)階段上，不僅提供了施工和運(yùn)營階段的較為全面的信息，更為在管理上提供了優(yōu)化基礎(chǔ)。首先，提供了施工組織方法。BIM技術(shù)使得各種橋梁信息都能夠動(dòng)態(tài)地呈現(xiàn)，因此可以通過建模模擬，確定合理的工種作業(yè)區(qū)間劃分，從而確定最適宜的人、機(jī)、料分配，優(yōu)化施工組織過程，形成資源的優(yōu)化分配，提高施工效率。其次，提供了成本、進(jìn)度和質(zhì)量管理方法。橋梁施工中所涉及到的原材料、施工機(jī)械設(shè)備使用費(fèi)、工人工資和施工管理發(fā)生的費(fèi)用等通過BIM模型可以實(shí)現(xiàn)精確計(jì)算，相應(yīng)的施工工期也能很方便確定。最后，提供了管理和養(yǎng)護(hù)的優(yōu)化方法，基于BIM技術(shù)可以確定管理養(yǎng)護(hù)周期，每次養(yǎng)護(hù)重點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)全方位覆蓋。

3提升BIM技術(shù)在橋梁設(shè)計(jì)中應(yīng)用的措施

3.1重視BIM技術(shù)應(yīng)用在橋梁工程中科研工作

隨著科研工作的不斷深入，促進(jìn)了BIM技術(shù)不斷的進(jìn)步，研究出這一技術(shù)橋梁工程最好的結(jié)合點(diǎn)，整理出應(yīng)用技術(shù)要點(diǎn)，并且還可以指導(dǎo)和培訓(xùn)工作人員更有效地應(yīng)用BIM技術(shù)，同橋梁中專業(yè)性技術(shù)更好地結(jié)合在一起。BIM技術(shù)科研基地還可以成為道路橋梁應(yīng)用技術(shù)的實(shí)踐基地，定期為施工人員組織一些理論知識(shí)培訓(xùn)活動(dòng)，培養(yǎng)其應(yīng)用能力，傳授其一些實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。提升具體施工中應(yīng)用這一技術(shù)的水平?？蒲泄ぷ魍瑯幽芙M織一些這方面有著較高水平的專家和學(xué)者，展示出設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)用BIM技術(shù)的技巧和注意事項(xiàng)，不僅限于埋頭的研究工作，還要提升橋梁設(shè)計(jì)人員和施工人員對(duì)技術(shù)上的理解能力。

3.2優(yōu)化橋梁施工模擬和數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)

施工模擬和施工技術(shù)的不斷優(yōu)化，促進(jìn)了BIM技術(shù)在橋梁設(shè)計(jì)中的作用，施工模擬和施工技術(shù)在BIM技術(shù)檢測橋梁上有著重要應(yīng)用，為此得出設(shè)計(jì)方案、施工方案。另外BIM技術(shù)的應(yīng)用更應(yīng)該遵循與時(shí)俱進(jìn)和開拓創(chuàng)新的原則，對(duì)BIM技術(shù)進(jìn)行必要的優(yōu)化和完善，將使用到的數(shù)據(jù)進(jìn)行優(yōu)化和完善，實(shí)現(xiàn)有效的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)和及時(shí)的有效溝通，在此基礎(chǔ)上才能制定出更加完善的橋梁設(shè)計(jì)方案，避免出現(xiàn)因?yàn)樵O(shè)計(jì)問題造成的資金浪費(fèi)，有效地對(duì)橋梁各個(gè)階段以及運(yùn)營狀況做出有效分析，實(shí)現(xiàn)完善信息平臺(tái)的目標(biāo)。

3.3創(chuàng)新協(xié)同工作模式

在橋梁建筑領(lǐng)域中，BIM技術(shù)逐步從建筑領(lǐng)域大眾化轉(zhuǎn)向?qū)I(yè)化，這是非常大的突破，想要讓其應(yīng)用效果更加有效，可以嘗試使用創(chuàng)新協(xié)同的工作模式，在最大的限度內(nèi)提升橋梁的質(zhì)量，控制建筑橋梁的成本，避免出現(xiàn)浪費(fèi)。BIM技術(shù)在臨時(shí)設(shè)施、橋梁構(gòu)件、場地部件、施工機(jī)械等方面都能夠使用到，直接形成設(shè)計(jì)圖紙，提升設(shè)計(jì)的質(zhì)量。

結(jié)語

總之，為了能夠?qū)蛄涸O(shè)計(jì)人員自身的設(shè)計(jì)效益以及質(zhì)量提升，在橋梁設(shè)計(jì)工作當(dāng)中對(duì)于BIM技術(shù)合理的應(yīng)用，在一定意義上能夠?qū)蛄涸O(shè)計(jì)的可靠性提升。但是，因?yàn)楝F(xiàn)階段對(duì)于BIM技術(shù)的研究不是很成熟，因此就需要不斷的加強(qiáng)對(duì)于BIM技術(shù)的有效學(xué)習(xí)，在實(shí)際的建筑行業(yè)當(dāng)中對(duì)于BIM技術(shù)技術(shù)合理的應(yīng)用。

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