BIM技術(shù)在道路橋梁設(shè)計優(yōu)化方面的應(yīng)用分析

李洋

石家莊交通勘察設(shè)計院 河北 石家莊 050071

引言

道路橋梁優(yōu)化的原則是提高整體橋梁的安全性要求，統(tǒng)計橋梁線形、平曲線、穩(wěn)定性、承載力等指標(biāo)參數(shù)，確保各項參數(shù)均符合技術(shù)標(biāo)準。因此，設(shè)計人員需要依據(jù)橋梁的基本性能進行統(tǒng)計、優(yōu)化，以確保設(shè)計及施工方案的合理性。同時，設(shè)計人員也需控制整體工程的運行成本，降低城市化建設(shè)所需求的經(jīng)濟成本，進而充分發(fā)揮道路橋梁的作用。

1 BIM技術(shù)在道路橋梁設(shè)計優(yōu)化的必要性

1.1 可提供準確的數(shù)據(jù)指標(biāo)

BIM技術(shù)可分析出不同元件之間的連接狀態(tài)，以便技術(shù)人員在可視的、精準的數(shù)據(jù)信息中得到工程特征，進而發(fā)掘出梁體、柱體之間支撐關(guān)系。例如所設(shè)計橋梁的承載力指標(biāo)較高時，該技術(shù)可結(jié)合二維圖示和三維圖示指標(biāo)統(tǒng)計圖像與工程量之間的關(guān)系，以便在立體化的設(shè)計構(gòu)造中明確各個元件之間的連接、構(gòu)造特征。由此可見，該技術(shù)能對橋梁框架進行仿真，同時在CAD軟件中以虛擬化仿真圖像凸顯出綠色施工標(biāo)準，進而為工程人員提供準確的建議支持[1]。

1.2 可凸顯集約化管理價值

BIM技術(shù)可利用模擬化的三維圖示展示出工程的效果及缺陷，以便設(shè)計人員給予必要的修正工作。因此，模擬數(shù)據(jù)分析過程中可對現(xiàn)有數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計，再對橋梁的數(shù)據(jù)功能進行反饋模擬，進而設(shè)立出翔實的應(yīng)對方案。另外，仿真數(shù)據(jù)也具有較好的觀察功能，設(shè)計人員可利用軟件中的信息標(biāo)注分析部件的連接狀況及穩(wěn)定性狀況，解決較為復(fù)雜的工程問題。例如設(shè)計人員可運用參數(shù)的比對過程，整合不同工藝所需使用的資源數(shù)據(jù)，同時在相關(guān)管理條約的支持下消除不安全事件及安全隱患問題?？傊?，運用BIM技術(shù)可在高效化、集約化的管理過程中呈現(xiàn)出橋梁的構(gòu)型及質(zhì)量特點，圍繞這些要求設(shè)立計劃指導(dǎo)方案，能夠在縮短工程周期的過程中節(jié)約資源使用支出。

2 BIM技術(shù)在公路橋梁工程的設(shè)計應(yīng)用策略

2.1 前期設(shè)計數(shù)據(jù)支持管理

橋梁工程設(shè)計過程務(wù)必參照當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境及橋梁的結(jié)構(gòu)特征進行系統(tǒng)的統(tǒng)計，依據(jù)相關(guān)設(shè)計需求及設(shè)計方向給予一定的技術(shù)支撐，從而凸顯出不同數(shù)據(jù)的整合價值。因此，運用BIM技術(shù)將基本橋梁信息、構(gòu)件特點進行統(tǒng)計配置，能提升橋梁的使用質(zhì)量。例如需分析出梁、柱、骨料等元件之間的設(shè)計關(guān)系，統(tǒng)計出相關(guān)配置方式及聯(lián)系方式，以此凸顯出整體設(shè)計的合理性價值?？傊ㄟ^運用虛擬仿真技術(shù)總結(jié)影響工程的設(shè)計指標(biāo)及技術(shù)指標(biāo)，進而提高橋梁的穩(wěn)定性。

2.2 工程現(xiàn)場設(shè)計支持應(yīng)用

BIM技術(shù)可在虛擬化的軟件中分析出整體施工流程，同時結(jié)合場地地理特點、降水及土壤指標(biāo)、地理環(huán)境數(shù)據(jù)進行總結(jié)分析，有利于科學(xué)地進行設(shè)計優(yōu)化及創(chuàng)新調(diào)整工作。因此，設(shè)計人員應(yīng)結(jié)合標(biāo)書內(nèi)容分析出橋梁重要結(jié)構(gòu)的特點關(guān)系，再依據(jù)橋梁的地理位置給予必要的調(diào)整，提高整體設(shè)計的合理性。因此，在施工現(xiàn)場的設(shè)計過程中，技術(shù)人員需使用BIM技術(shù)監(jiān)測出工程進展及施工問題，及時對不同操作問題進行處理，進而降低項目的返工概率。通過運用集約化管理進行設(shè)計、調(diào)整、控制、優(yōu)化工作，再給予必要的變更優(yōu)化，有利于推動設(shè)計項目的穩(wěn)步運行?？傊?，設(shè)計人員應(yīng)使用信息化技術(shù)強化與技術(shù)人員的溝通交流，探討不同物料、機械裝置的使用狀況，同時給予合理的分配統(tǒng)籌，有利于全面提高工程的運行效率，進而控制施工過程的風(fēng)險指標(biāo)[2]。

2.3 宏觀地形監(jiān)測的應(yīng)用

BIM技術(shù)可對整體橋梁的構(gòu)型、地質(zhì)條件因素進行統(tǒng)籌整合，分析出各個路段、地層指標(biāo)的特點關(guān)系，能為設(shè)計人員提供完整的地層、土壤信息指標(biāo)，進而提高工程設(shè)計的準確性價值。例如在BIM技術(shù)應(yīng)用中，需要技術(shù)人員對橋梁工程的地質(zhì)構(gòu)造特點、立體空間邏輯進行宏觀性監(jiān)測，特別是可對場地內(nèi)的信息指標(biāo)進行統(tǒng)籌監(jiān)控，以便區(qū)分、計算出承載力不同的路段信息。例如在不穩(wěn)定地質(zhì)模型的生態(tài)環(huán)境監(jiān)控中，需要設(shè)計人員統(tǒng)計橋梁質(zhì)量與橋梁結(jié)構(gòu)的關(guān)系，以便落實有效的設(shè)計效果。另外，橋梁縱斷面情況監(jiān)測設(shè)計中，需運用該技術(shù)統(tǒng)籌橋梁起點、橋梁交叉效果以及橋梁的標(biāo)高參數(shù)，結(jié)合不同的行車要求及工程造價指標(biāo)對橋梁的變坡點進行調(diào)整，再結(jié)合地面數(shù)據(jù)指標(biāo)文件將拉坡線、水平線、地面指標(biāo)文件繪制成專業(yè)格式的文件信息，以便技術(shù)人員監(jiān)測梁縱斷面的設(shè)計狀況。從綜合的角度來講，橋梁縱斷面的設(shè)計較為復(fù)雜，不僅所需求的設(shè)計環(huán)節(jié)較多，核心項目的耗時指標(biāo)也相對較長。故運用信息化技術(shù)提取地面模型，再將模型數(shù)據(jù)進行匯總整理，確保變坡點、豎曲線、道路路線均能隨著道路的建設(shè)而變化。若拉坡過程存在三維模型的變化狀況時，則需要技術(shù)人員結(jié)合三維模型數(shù)據(jù)對挖填圖示進行監(jiān)測統(tǒng)計，進而凸顯出斷面的設(shè)計價值。

2.4 復(fù)雜節(jié)點的驗算監(jiān)控

橋梁設(shè)計過程應(yīng)重點對復(fù)雜節(jié)點的狀態(tài)、運行情況進行統(tǒng)計，總結(jié)影響設(shè)計的操作因素，再給予整體化的質(zhì)量控制，進而提高橋梁的穩(wěn)定性。由此可見，設(shè)計人員需在信息化技術(shù)中分析、統(tǒng)計、驗算工程的節(jié)點狀況，在建模完畢后配置隔離措施，運用相關(guān)力學(xué)測試統(tǒng)計出不同橋梁節(jié)點的受力狀況，也能發(fā)掘橋梁設(shè)計的合理性。若部分驗算指標(biāo)不合理，則應(yīng)要求技術(shù)人員給予微調(diào)測試，待修正完畢、復(fù)測統(tǒng)籌、數(shù)據(jù)運算后投入至項目的實際應(yīng)用過程[3]。

3 結(jié)束語

綜上所述，將BIM技術(shù)應(yīng)用至公路橋梁的設(shè)計及管理中，結(jié)合必要的調(diào)整、配置、優(yōu)化工作，以確保橋梁設(shè)計符合相關(guān)標(biāo)準，進而提高橋梁的綜合質(zhì)量，也能鞏固橋梁的使用效益。