基于BIM技術(shù)的橋梁工程設計優(yōu)化路徑分析

孫華

招商局重慶交通科研設計院有限公司/勘察設計院 重慶 400067

BIM技術(shù)應用價值極高，不僅能高效利用資源，同時還能還原橋梁設計。為了進一步優(yōu)化橋梁工程設計，提高橋梁工程設計效果，需要依托仿真技術(shù)，將橋梁設計涉及的各項數(shù)據(jù)還原，為校正各種數(shù)據(jù)提高幫助，繼而制定科學指標，確保設計的合理性。在BIM技術(shù)深入應用的背景下，我國橋梁工程逐漸朝著現(xiàn)代化的方向發(fā)展。BIM技術(shù)可以全面整合建筑設計信息，建立規(guī)范化的模型，對橋梁工程發(fā)展起到指導性的作用。

1 橋梁工程設計存在的問題分析

1.1 缺乏完善的設計結(jié)構(gòu)體系

針對橋梁工程設計工作來說，還存在許多的問題有待改進，只有積極解決這些問題，才可以為實際施工提供準確的依據(jù)，保證設計的規(guī)范性。然而，個別設計人員對于結(jié)構(gòu)體系及結(jié)構(gòu)構(gòu)造相對比較輕視，有些結(jié)構(gòu)的整體性達不到相關要求，或者沒有明確計算圖式。雖然橋梁工程滿足了設計規(guī)范中的要求，但未到規(guī)定使用時間就已經(jīng)出現(xiàn)了耐久性問題。

1.2 橋梁設計缺乏整體性

在橋梁工程設計過程中，需要對橋梁的綜合情況進行全面的分析和考慮，保證設計符合相關要求，許多細節(jié)方面的問題都需要注意，只有保證整個流程的合理性，才能確保橋梁工程最終的使用效果。如果在設計過程中沒有充分重視設計的整體性，必然會增加橋梁的風險性，同時也難以保證工程在規(guī)定的時間內(nèi)順利施工，對工程施工成本控制產(chǎn)生嚴重的阻礙[1]。

2 基于BIM技術(shù)的橋梁工程設計優(yōu)化路徑

2.1 基于BIM技術(shù)的初步設計

對于橋梁工程來說，初步設計可以明確基礎方案，對橋梁的總體結(jié)構(gòu)有清晰的了解。在確定橋梁方案時需要科學地比較不同的方案，這些工作往往花費的時間比較長，難以與業(yè)主保持密切的溝通和交流。而應用BIM技術(shù)，設計人員可以通過建立模型的方式，將自己的構(gòu)想以數(shù)字化的方式展現(xiàn)出來，然后依據(jù)模型生成與之相符合的平面圖等不同的設計圖。因為BIM模型具有多元化的優(yōu)勢，可以直觀地展示設計方案中已經(jīng)確定的設計意圖。與此同時，在建立模型的時候也會具有一定的便利性，以通過模型對方案進行針對性的調(diào)整，從而全面對比不同的方案。此外，運用BIM所建立的模型可以增進設計人員之間的交流，準確了解橋梁設計的實際需求，將實際需求融合在橋梁設計中，以保證橋梁設計的質(zhì)量和效果。

2.2 BIM與技術(shù)設計

技術(shù)設計可以針對性的調(diào)整已經(jīng)確定好的橋梁方案，并合理布局整個橋梁。在規(guī)模比較大的工程中，需要對技術(shù)設計工作更加重視。施工設計需要對橋梁結(jié)構(gòu)的性質(zhì)進行深入的分析，研究橋梁結(jié)構(gòu)的深度。BIM技術(shù)所提供的方式最為合理，可結(jié)合已經(jīng)確定好的橋梁方案模型，對設計圖紙中存在的不足有明確的了解，深化三維模型，建立更加細致的模型，通過BIM軟件對橋梁進行分析，以準確了解設計過程中存在的沖突，生成相應的報告，為設計人員分析設計方案的合理性提供幫助。從分析所得結(jié)果中可以明確看出設計過程中存在的不足，設計人員可以結(jié)合這些不足對設計圖紙進行針對性的修改，并建立模型檢測，直到所有設計問題都可以得到有效的解決。檢測和修改設計方案需要依托BIM模型，以保證修改的科學性，進一步提高設計工作的效率。因為BIM模型中包含一定的邏輯關系，在修改的過程中也可以結(jié)合這一關系確保修改的正確性，這一功能的實現(xiàn)可以有效保證設計質(zhì)量。

2.3 工程量統(tǒng)計

在2D時代，可以在圖紙上反映橋梁工程的設計成果，但圖紙儲存局限性較強，只能將點、線、面等基本信息儲存在平面圖紙上。因而，在計算相關構(gòu)件信息時需要花費大量的人力才能準確計算工程量，這種方法不僅浪費了資源，同時也難以保證正確性，并且無法及時校對已經(jīng)出現(xiàn)的錯誤。在信息技術(shù)不斷發(fā)展的基礎上，人們在計算工程量時可以利用相關的軟件，這種方法需要緊密結(jié)合建筑模型，但是一旦變更設計，也需要針對性地修改模型，如果數(shù)據(jù)傳輸不夠及時，那么也會使工程量滯后。但應用BIM技術(shù)優(yōu)化橋梁工程設計，可以在模型中存儲全部的工程信息，且計算機可以直接讀取這些信息，從而對構(gòu)件的工程量有明確的了解，并科學統(tǒng)計相關工程量，使時間得到有效的節(jié)約，同時也有效規(guī)避了以往的因素所造成的錯誤。除此之外，當變更設計時也會隨之變化變更部分的工程量，直接輸出真實有效的工程量。

在制定設計方案時，需要將通過BIM技術(shù)所獲得的工程量數(shù)據(jù)整理好，以對成本進行準確的估算，繼而科學地對比不同方案的成本，以保證所設計方案的經(jīng)濟性，同時可以對比這些工程量與施工完成以后的工程量，完成工程結(jié)算。

2.4 協(xié)同設計

基于BIM技術(shù)的橋梁工程設計，協(xié)調(diào)設計非常關鍵。通過BIM技術(shù)，不僅可以對設計進行全面的優(yōu)化，同時也可以使設計人員保持密切的溝通和交流，以對設計工作有準確的了解，從根本上規(guī)避設計沖突。此外，合理應用協(xié)同設計平臺，可以在同一個平臺中集結(jié)所有的參與方，以保證參與方可以積極主動地參與協(xié)同設計，以避免反復建模，有效保證在規(guī)定的時間內(nèi)完成設計工作，因為橋梁本身的結(jié)構(gòu)非常復雜，如果某一個環(huán)節(jié)的設計工作沒有做好，將會對設計工作的順利實施產(chǎn)生不利的影響，所以通過協(xié)同設計能夠科學地開展設計工作，保證設計的規(guī)范性[2]。

3 結(jié)束語

綜上，BIM技術(shù)的存在可以為橋梁工程順利實施提供針對性的幫助，特別是對于規(guī)模比較大且比較復雜的橋梁工程來說，可以將準確的數(shù)據(jù)提供給設計人員，使設計人員可以積極利用這些數(shù)據(jù)優(yōu)化設計，促進整體工程施工效率的提高，保證施工的規(guī)范性，因此在今后發(fā)展過程中需要積極推廣BIM技術(shù)，進而保證橋梁工程質(zhì)量達到規(guī)定要求，提升工程的安全性。