BIM技術在橋梁工程設計階段的應用研究

劉元

蘇交科集團股份有限公司 江蘇 南京 210019

1 BIM技術的相關概論

BIM是建筑信息化模型的英文縮寫，其是一種新型的現代化設計理念及應用技術。BIM技術早西方發達國家的建筑項目中得到了廣泛的應用，其在建筑行業能夠與CAD技術媲美的一項技術創新。當前我國建筑行業開始逐漸涉列BIM技術的應用，但是由于其科技性、專業性較強，也僅僅在一些建筑規模較大，構復雜的工程中得到有效的應用。BIM技術在橋梁工程建設中的應用還處于初級階段，在實際建設中應用的案例較少，耳熟能詳的應用案例有：滬昆客專北盤江特大橋、新白沙沱長江特大橋。BIM技術主要是對工程項目的物理功能特性進行數字描述與管理，其可應用于工程設計、施工、管理、運維等整個生命周期，能夠促使各項數據得到充分地共享、應用，并保障信息數據與實際情況保持一致[1]。

2 BIM技術在橋梁工程設計中的應用現狀

2.1 BIM設計標準尚未統一

現階段建設單位對于設計單位提交的BIM設計方案沒有設置統一的標準，而且大部分設計單位也沒有構建完善的BIM標準。

2.2 國內BIM軟件開發不足

歐美發達國家對于BIM技術的應用已經達到了爐火純青的地步，而我國對于BIM的應用還不夠成熟、研究也不夠深入，而且國內對于BIM的技術的開發較少，目前使用的多為國外引進的軟件。

2.3 BIM建模規范有待完善

在工程建設中參與建設的單位不同、使用建模軟件不同，若不對建模的標準進行有效的統一，就難以保障模型轉換后數據的完整性、有效性[2]。

3 BIM技術在橋梁設計過程的應用分析

3.1 BIM技術在前期設計中的應用

前期設計主要包含三個環節：項目立項、可行性分析、方案優選等，可通過Revit建模軟件構建橋梁三維模型能夠按照實際橋梁的規格需要來設置參數，并將橋梁結構的動態模型進行實時的展現，從而為項目決策層提供集設計理念、設計效果于一體的三維可視化模型，促使設計方案的調整更加的簡便快捷、合理有效，按照整改的要求隨時調整隨時呈現。同時可對各個環節增設成本信息數據，從而對橋梁結構改動后成本的變化情況，促使橋梁類型方案能夠有效確定。

例如：利用Revit軟件構建某下承式系桿拱橋模型，按照橋梁結構特點構建獨立的族庫，通過BIM三維模型對橋梁的復雜結構進行清晰的表達。然后在利用三維渲染軟件將橋梁項目的整個場景真實地呈現出來，或制作成者三維漫游動畫，便于建筑方對設計方案進行充分理解，能夠將項目的整體環境真實地反映出來。從而提升設計單位方案講解的生動性，能夠為業主提供更加全面的信息數據。

圖1 橋梁BIM模型

3.2 BIM技術在后期設計中的應用

將BIM技術應用于橋梁工程后期設計階段建，能夠為設計中存在的沖突進行檢測，對設計中出現的錯誤進行糾正，繼而滿足橋梁設計出圖需求。在橋梁結構中三向預應力管道、斜拉索等結構是復雜煩瑣、縱橫交錯，而CAD技術難以將設計立體地呈現出來，通常將橋梁構件進行拆分設計，導致設計時出現管道碰撞、構件設置沖突等，且難以對項目各參建方進行有效的協調，最終難以確保設計質量達標；二維技術難以將一些錯綜復雜的結構清晰地展示出來，導致施工單位對設計圖紙難以深入的了解；設計圖紙很難將數據信息有效的傳遞出去，甚至在信息傳遞過程中出現錯誤、紕漏等情況；當橋梁的縱、橫、豎三向預應力的設定位置發生沖突，那么設計人員就要立即進行有效的調整，防止設計后期出現變更。

在后期設計環節中應用BIM技術就可避免以上不良現象的出現，而且可通過三維立體模式將橋梁構件真實地呈現出來；通過BIM技術對沖突進行自動檢測；設計人員可將BIM模型保存起來交給建設方、施工方，且施工單位可將相關信息及后期管理、維護信息進行不斷完善，將信息完整、準確的傳遞出去，能夠為后期構件的追溯提供便利性，可將問題的致因進行詳細的分析。

BIM設計突破了以往設計方式存在的弊端，其能夠為橋梁工程的設計提供更加專業、高效的技術平臺，可允許各專業共同設計，便于及時、有效地進行溝通，防止出現返工現象。此外，通過BIM技術可與二維圖紙建立關聯性，可確保模型部分結構變動后與之關聯的圖紙能夠自動更新，不僅促使設計效率得到顯著的提升，還能夠很大程度上減少工作量，從而能夠集中精力投入到設計方案的優化中。

4 結束語

BIM技術作為科技與建筑建設發展的產物，在建筑工程建設過程中發揮了舉足輕重的作用，其已成為大型建筑不可或缺的技術支持。然而在我國橋梁工程建設中對于BIM技術的應用比較少，很大一部分原因是對BIM技術沒有深入的了解，難以應用的得心應手。所以相關領域必須要對橋梁設計中BIM技術的運用進行詳細的研究，從而為實際的橋梁設計提供有效參考。