BIM技术在桥梁工程设计中的应用优势.pdf

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1、BIMBIM 技术在桥梁工程设计中的应用优势技术在桥梁工程设计中的应用优势摘要：近年来我国的经济和交通都在飞速发展，桥梁数目也在迅速增长，而桥梁工程作为建筑领域中重点性的枢纽工程，建设周期较长、施工难度大，需要对其工程质量与施工安全提出更高的要求和标准。传统的二维桥梁设计，各个部门协同作用不强，从设计到施工需要不停修改，费时费力增加不必要的成本。随着信息化时代的到来，BIM 技术应运而生。关键词：桥梁；工程设计；BIM 技术；应用一、BIM 技术的概述BIM 即建筑信息模型，BIM 技术核心是通过在计算机中建立虚拟的三维模型，同时利用数字化技术，为这个模型提供完整的、与实际情况一致的信息库。该

2、信息库不仅包含描述建筑物构件的几何信息、专业属性及状态信息，还包含了非构件对象（例如空间、运动行为）的状态信息。借助这个富含信息的三维模型，提高了信息集成化程度，不仅可以用于现代建筑设计，还可以用于结构设计、设备管理、工程量统计、成本计算、物业管理等，可以在整个建筑业中发挥作用，管理建筑生命周期的全部信息。BIM 在设计中的应用，其构件被对象化，数字化的对象通过编码去描述和代表真实的构件。一个对象需要有一系列参数来描述其属性。这个对象的代码必须包含这些参数。参数通常是预先定义好的，或者遵守某些制定好的规则。这些参数信息就构成了建筑的属性。二、BIM 技术的特点1.协同设计更高效传统的设计是在项

3、目负责人主导下，各专业根据项目需求与目标制定设计计划，并按专业先后顺序相继开展设计工作与项目图纸的绘制。这样往往会有软件版本不统一、各专业标准不同、相互交流不及时、文档交流方式不统一等情况。BIM 协同模式即使是基于二维图纸的协同，也比传统的方式提高了很多的效率。BIM 的设计协同模式强调同一平台、同一标准、同一目标、同一环境，这样就省去了大量的沟通修改的工作，大大提高了工作效率，缩短了项目设计和施工时间。2.方案设计成果可视化桥梁工程方案阶段最重要的图纸成果当属桥位平面图和桥型布置图，但在传统 CAD 图纸中桥位图需要通过地形图的等高线来判断地形起伏，桥型图需要综合桥梁的平面图、立面图和横断

4、面图来确定桥的外观，这样并不直观。而 BIM 可以结合带有 GPS 信息的卫星图与地形模型或三维实景模型对桥梁整体的位置和外观一目了然，还可以通过渲染和动画展现桥梁的施工过程和竣工效果。3.提高施工质量，节约施工成本BIM 技术在桥梁设计阶段就考虑并解决了了碰撞问题，解决施工和设计的偏差，能够有效解决在施工过程中出现的质量问题；能够在建模过程中统计材料数量，省去算量时间与成本，能够发现桥梁施工中材料损耗点并合理控制材料损耗，有利于桥梁的成本控制。三、桥梁工程设计 BIM 技术的应用优势分析1.实现自动计算及提高效率信息技术发展的同时也推动了 BIM 技术的发展。BIM 技术的应用可为桥梁工程造

5、价带来多方面的好处。首先，工程造价自动化计算程度的提高有助于显著提升桥梁工程施工阶段的效率。这是因为基于 BIM 技术的施工方案有着很好的三维信息展示功能、成熟的网络管理平台以及统一的 BIM 动态建模机制，可为工程的各参建单位提供有效且可靠的工程信息。其次，当设计人员根据建设方的要求进行变更设计时，就需要对桥梁数据进行修改，数据修改往往会涉及多方面跨专业的的内容，这就给造价带来了极大的工作量。而基于 BIM 技术的桥梁工程造价过程中，BIM 技术可以做到对相关修改的信息自动计算和分析，造价人员只需校核即可。其优势便在于极大节省了数据计算时间，保证数据的准确性，同时也降低了造价过程发生错误的概

6、率;最后，借助 BIM 技术，桥梁信息数据可自动生成，造价人员无需对其反复验证，进一步提高了造价过程中的效率，这也给桥梁工程建设的效率带来了极大提升。在本项目的工程造价管理过程中，通过实现自动计算带来的三点好处，有效解决了工程造价的预算方式和市场需求存在不协调的问题。2.平面图纸的自行生成以往采用的 CAD 平面施工图纸假若出现一处更改，整张图纸均需要人工进行相应的更改，不仅耗时耗力，还降低了工作效率，而且极易忽略需要更改的工作。而应用 BIM 技术导出的平面图纸最大的好处是可以实现即时更新，若更改图纸中的任意处，相关数据变动会带来二维图纸的自行更改，无需人工检查与修改，从而节省了大量的时间，

7、大大提升了工作效率。在 BIM 技术中运用建模关键软件AutodeskRevit 对三维模型构建完毕后，它的二维、三维、截面、剖面等各个详细图形都可以依据工程要求点击导出，和以往的 CAD 平面绘图方法对比，更能看出其优势。该技术可以迅速、精确地导出细节构造图，还可以便捷地展示其在完整的模型或平面图中的具体位置，较为复杂的、使施工人员难以理解的构件，可以采用三维图示展现出来，以减少因误解带来的施工错误、返工等问题。3.参数化设计参数化设计分为两个部分：参数化单元和参数化修改引擎。工程设计中的每个单位都是一个图元或单元，通过参数的调整，可以反映出这些单元的区别，而这些参数又包涵了参数化单元所需的

8、信息。参数化修改引擎用来修改不同的参数，当使用这种技术时，使用者对设计方案作的所有更正都可以在软件中查找展示，当使用此技术将每个设计单元相连接时，可以更加直观地了解到根据设计方案修改而导致的数据变化，从而确认整体设计方案的合理性。相应的，通过对某一单元的修改，如改变此单元的大小、移动此单元等改动，会产生整体设计方案联动发生改变，这种方式可以通过最小的改动保证整体设计方案的合理性，以简化但凡单一构件改变，每一个相关构件都要修正的情况。当前的参数化设计软件还没有针对公路桥梁行业开发的产品，导致目前使用者只能用建筑或制造业的通用设计软件来进行公路等某特定领域的三维建模，但由于这些软件是针对制造业和建

9、筑业而设计的，在结构设计方面使用这些软件会出现很多问题，如：工程设计习惯不同，只能满足三维建模需求；复杂的参数约束导致建模过程麻烦、处理效率很低，以致于无法真正解决复杂结构物的设计。当下的设计软件在建设模型时往往无法基于线路模型，因而不能得到准确的线路资料，造成设计精确程度大打折扣；基于路线信息的桥梁计算在需要出图时，复杂的计算和详细的细节很难在当下的设计软件中展示出来。对当下的 3D 设计软件需进行改进升级或开发出针对公路桥梁的建设方案，以实现公路桥梁的 3D 技术参数化设计方案。4.信息数据库的建立BIM 设计模式将数据以集成数据库形式储存，项目相关的所有信息皆储存于模型之中，例如：桥梁构

10、件几何信息、材料信息、力学信息等，信息的写入和调用皆基于模型数据库，数据完整且查找快捷，各数据信息之间存在逻辑和约束上的联动变化，保证数据信息的可靠性。由 BIM 模型为基础可提供其他需求分析以输出相关中间资料及设计成果，信息储存在 BIM 技术模式下将高度集成，统一管理和调用。结语：随着我国经济社会的进步与发展，未来社会对于桥梁工程项目的精细化程度要求将会越来越高，这也导致传统的桥梁结构设计将难以满足市场的需求。只有加强对 BIM 技术的研究与运用，桥梁施工单位才能更好的保证桥梁结构的设计准确性，从而推动桥梁工程效率与其精细化程度的全面提升。参考文献：1李喜文，张耀斌.简析 BIM 理念在市政工程设计中的应用探讨以及 BIM 的重要性J.中国科技投资，2017（30）：35.2董士杰.BIM 技术在桥梁工程设计阶段的应用J.智能建筑与智慧城市，2018(04):163164+11.3张为和.基于 BIM 的夜郎河双线特大桥施工应用方案研究J.铁道标准设计,2015(3):8286.4张建平,范喆,王阳利,黄志刚.基于 4D-BIM 的施工资源动态管理与成本实时监控J.施工技术,2011(4):3740.5刘文.桥梁工程设计 BIM 技术应用分析J.价值工程 2022(05):138-140.