BIM應用于市政橋梁設計的實踐分析

孫偉

摘? ? 要：BIM屬于我國先進的建筑技術，可以優(yōu)化建筑設計，加強建筑質量。BIM技術可以建立三維立體化模型，簡化建筑設計難度。此次研究主要是探討B(tài)IM在市政橋梁設計中的應用實踐，希望能夠對相關人員起到參考性價值。

關鍵詞：BIM技術;市政橋梁;設計實踐

1? 引言

在經濟快速發(fā)展過程中，相應增加了橋梁工程數(shù)量。橋梁工程會受到多方面影響，尤其是自然環(huán)境的影響，當處于惡劣天氣時，會使橋梁受到不同程度損害。此外，地質災害與人為操作也會對橋梁結構造成破壞影響，降低橋梁安全性能，甚至還會使橋梁出現(xiàn)坍塌事故，嚴重威脅行人的生命財產安全。基于以上方面，必須注重公路橋梁設計問題，確保整個施工建設的穩(wěn)定有序開展。通過應用BIM技術可以改善橋梁設計與實踐問題。傳統(tǒng)橋梁工程建設采用CAD技術制作二維圖紙，通過專用軟件轉化為三維圖紙，為技術人員提供參考。傳統(tǒng)設計與施工模式復雜，且存在不足和弊端。若CAD制圖錯誤，將會導致后續(xù)三維成圖錯誤。由于三維成圖存在不可逆特點，上述問題都會影響橋梁設計效果。

2? BIM技術與發(fā)展現(xiàn)狀

BIM技術屬于特殊工作方式，隨著智能化系統(tǒng)的研發(fā)，可以有效結合三維模型與智能化系統(tǒng)，以此建立三維模型智能化工作方式。在研究橋梁設計時，BIM技術可以有效結合智能與三維模型，以此簡化橋梁結構設計的復雜性。建筑信息建模管理屬于BIM的基本含義，通過數(shù)字形式描述出建設項目的物理功能。在項目前期立項、設計和施工維護等環(huán)節(jié)均可應用BIM技術，形成專業(yè)的數(shù)據(jù)庫。在實際建造之前，需要使用BIM技術在計算機設計平臺之上，按照建造結構的實際要求，不斷加強進行優(yōu)化設計，之后再將設計結果體現(xiàn)在建筑結構設計當中，這樣不僅可以加強建筑結構的設計質量，還可以降低生產成本，減少建設工期。BIM技術屬于建筑技術的革新，能夠促進建筑行業(yè)的發(fā)展，提升工程信息化密集度。

3? 市政橋梁設計現(xiàn)狀

3.1? 缺乏專業(yè)協(xié)調

由于橋梁工程的綜合程度比較高，整個設計過程復雜。在設計過程中需要考慮到不同專業(yè)的設計合理性，確保各專業(yè)的協(xié)調。在市政橋梁設計中，設計圖紙由不同專業(yè)負責繪制設計圖紙，從而導致工程設計無法及時進行協(xié)調溝通，還會導致不同專業(yè)的設計圖紙存在矛盾，增加后續(xù)橋梁施工難度。

3.2? 缺乏安全性設計技術

橋梁工程設計期間，既要確保整體美觀性，還應當考慮到橋梁的安全性。當前我國關于市政橋梁的安全性設計還比較低級，設計人員通過現(xiàn)有設計規(guī)范和工程案例，對橋梁結構進行經驗設計。由于不同橋梁工程所處的環(huán)境不同，如果只是按照設計圖紙與規(guī)范指標，沒有考慮到實際因素，將會影響橋梁設計效果。

3.3? 缺乏后期設計方案

橋梁工程都分布在交通復雜地段，對于設計的要求比較高，同時對施工建設的要求也比較高。現(xiàn)階段對于橋梁工程來說，必須按照傳統(tǒng)先設計后施工方法。然而在實際施工期間，沒有結合具體的施工條件，極易增加后續(xù)施工難度。這樣不僅會對工程建設進度造成影響，還會增加工程資源浪費與資金消耗。

3.4? 設計圖紙不準確

橋梁工程設計過程中對于臺橋尺寸、高度，錨塊位置及大小，橋臺建設所需混凝土，都需要通過CAD圖紙進行人工設計。橋梁工程的結構復雜，且不同型號包含多種構件，整個計算量比較大，還會消耗人力物力，極易出現(xiàn)差錯。工程設計數(shù)據(jù)不準確，還會對工程結構性和安全性造成影響。

4? BIM技術在市政橋梁設計中的應用

在BIM技術快速發(fā)展過程中，已經被廣泛應用于市政領域，既可以改善橋梁設計的弊端，還能夠為后續(xù)橋梁設計提供參考。通過技術應用調研可知，BIM技術在市政橋梁設計中的應用如下：

4.1? 建立BIM云平臺，加大專業(yè)協(xié)調度

橋梁工程設計的復雜性比較大，信息整合量多，從而導致協(xié)同設計難度大。傳統(tǒng)橋梁設計的信息管理多采用人工管理和處理，會降低信息整合效率，信息傳輸效率低下。通過應用BIM技術，在項目內部建立BIM協(xié)同平臺，將不同專業(yè)部門所收集的數(shù)據(jù)傳輸?shù)皆破脚_中，通過BIM技術當中的云計算功能和云平臺功能，提升信息管理的高效性和安全性，便于獲取信息數(shù)據(jù)。在工程后續(xù)設計中，不同專業(yè)技術人員可以在云平臺上下載信息圖紙，通過BIM繪圖軟件建立三維信息模型。不同專業(yè)部門和技術人員都可以在云平臺上分析和討論模型存在的問題，按照修改意見對信息進行更新，以此提升工程設計效率。然而需要注意的是，BIM協(xié)同技術處于發(fā)展階段，需要接觸國外技術支持，技術和軟件均不成熟。在后續(xù)發(fā)展中還應當開發(fā)自主平臺，增加新功能。

4.2? 基于場景模擬提升橋梁安全性

在傳統(tǒng)橋梁設計中，主要是按照現(xiàn)有工程案例和人工經驗開展設計，沒有結合工程實際特點，無法確保項目設計的安全性。導致該項問題的主要原因在于缺乏技術。通過BIM技術模擬性優(yōu)勢，可以將工程所在地的水文地質信息、環(huán)境信息、氣候信息加入到BIM軟件中，分析工程安全性的影響因素。通過軟件可以提供橋梁排水能力、承載力和耐久性指標。技術人員按照指標，分析橋梁結構設計的強度，確保其滿足工程要求。由于BIM技術處于發(fā)展過程中，還需要不斷升級和更新軟件，完善BIM體系。同時還應當提升相關功能。由于部分技術處于理論階段，實際應用差距較大，在后續(xù)工程建設中還應當按照工程實際情況，促進BIM技術發(fā)展。

4.3? 實現(xiàn)設計施工一體化

在傳統(tǒng)設計中，所制定的橋梁工程設計方案的施工可行性比較低，通過設計方案無法預測工程建設可能出現(xiàn)的問題。在引入BIM技術之后，可以通過3D數(shù)據(jù)模型模擬整個工程，通過技術所具備的模擬性和可視性特點，深入分析現(xiàn)場施工的可行性。在三維立體設計中，可以清晰觀察到項目概況，明確工程施工思路。同時可按照現(xiàn)場條件對施工過程進行模擬，制定多種施工方案，確保整個工程的良好有序開展。

4.4? 借助云計算技術，提升設計精準度

在橋梁工程設計中，數(shù)據(jù)準確性屬于重要指標，會對整個工程建設過程造成影響。通過BIM技術可以分析計算橋梁的各部件，以此獲得構件的信息，以此控制工程成本。此外BIM軟件可以將數(shù)據(jù)精確到小數(shù)點后4位，能夠明顯提升數(shù)據(jù)計算能力，構建準確性和設計效率。然而通過分析BIM軟件的應用現(xiàn)狀可知，當前比較缺乏專業(yè)BIM人才，并且對于軟件的操作都不熟練，在橋梁工程設計中無法發(fā)揮出BIM技術的優(yōu)勢。所以在未來發(fā)展中，應注重培養(yǎng)BIM人才，全面提升軟件的有效利用率，進一步提升設計效率。

5? 結束語

綜上所述，橋梁工程建設城市現(xiàn)代化建設中占據(jù)重要地位，通過橋梁工程設計能夠促進城市發(fā)展，緩解交通壓力。在橋梁工程設計中應用BIM技術，既能夠提升設計效率，還能夠維護結構安全，降低施工安全風險與成本支出。由于我國BIM技術處于探索階段，仍然存在較多問題，在實際應用中必須進行優(yōu)化改善，全面發(fā)揮出BIM技術在橋梁工程設計中的作用。

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