BIM技術在鋼結構橋梁設計中的應用

王波

（河北省交通規劃設計院，河北 石家莊 050011）

鋼結構橋梁設計中采用BIM 技術，應著重關注三維建模處理，針對性地開展模型的輸出工作，并且強化建模技術在設計中的應用和管理，確保鋼結構橋梁設計的效率和質量，發揮BIM 建模技術在整體設計中的價值。

一、BIM技術在鋼結構橋梁設計應用中的意義

近年來，BIM技術在我國橋梁工程領域得到了廣泛的應用，它能夠改善相關的工作形式，尤其是設計工作，該技術可提升設計水平和效果，具有良好的應用意義。首先，在設計期間采用BIM技術，不再局限于之前的二維設計模式，而是利用三維形式、模擬形式等減少日常的工作量，確保各項工作有效開展。其次，開展相關的設計工作，不僅可以通過BIM技術控制梁零部件、板零部件的質量，還能結合橋梁整體結構性能要求組合處理與整合處理不同零部件，通過相應的優化設計、模擬化設計等提升橋梁設計的質量和效果。再次，使用BIM技術還能確保有關結構數據信息的良好管理，在全過程性、全壽命周期性設計的同時，拉升工作效能，最高程度上預防設計誤差等，維護結構質量，使得鋼結構橋梁的施工和建設工作能夠穩定、良好地推進。另外，應用BIM技術，還可以通過建模技術、三維模擬技術、仿真技術等，對現場情況進行模擬和分析，對比研究所輸出的設計圖紙是否和現場施工情況存在矛盾。通過數據研究、對比分析等方式不斷地提升施工質量，發揮BIM技術應用的作用與價值。

二、BIM技術在鋼結構橋梁設計應用中的建議

鋼結構橋梁具體設計中采用BIM技術，應重視有關三維模型的良好建設和處理，通過先進的建模技術與方式，保證設計的效率和質量。

（一）三維模型的建立和計算分析

首先，應按照鋼結構橋梁的具體狀況，提取關鍵的部位信息，形成構件對象的內容。傳統設計工作中雖然可以通過大樣圖和細節圖處理，但是缺乏良好的擴展性，而應用BIM技術設計創建三維模型，便于按照現場工程特點與施工情況等及時優化調整設計方案。例如：設計期間可以應用BIM技術中的軟件系統輸入鋼結構橋梁的各種數據信息，創建三維模型，便于后續的改造和擴展。也可以通過軟件系統設計不同的模塊，在三維模型的幫助下增強設計與施工的有效性。其次，在對整體模型進行良好計算的同時，開展細節部分的分析，借助BIM技術簡化設計流程與模式，減少建模時間周期，保證建立模型的效率和效果。通常情況下，鋼結構橋梁的構件復雜、繁瑣，在使用期間容易出現不能合理交互的問題，導致在模型計算時發生反復計算的現象，設計效率降低。在此狀況下，使用BIM技術中的三維軟件，將所有的鋼結構設置在相同的模型框架之內，在多個專業相互協同設計的同時，綜合性、系統化地開展橋梁數據信息計算工作，尤其可以借助先進的軟件系統創建計算模塊，準確計算和分析，提升設計工作的有效性。

（二）做好輸出圖紙與虛擬拼接

在沒有使用BIM技術設計鋼結構橋梁前，一般會通過CAD二維軟件設計圖紙，此類圖紙輸出形式，不能為多人協作提供支持，并且設計人員在繪制圖紙期間，也不能兼顧所有的專業與工程結構，一旦發生設計失誤，將會影響到工程的建設質量和進度。這種狀況下，就應該運用BIM技術開展設計工作，借助模型充分反映鋼結構橋梁的幾何特征，通過三維模型直接將所有的設計圖紙輸出，便于之后開展橋梁施工建設等，并且需要和鋼結構的生產廠家對接，確保施工符合標準要求，從根源上預防誤差問題和其他隱患。其次，可通過BIM技術進行虛擬化的鋼結構拼接處理，預先創建相應的現場模塊，并且實時采集現場區域的結構數據信息、參數信息等，優化調整有關的設計模型，保證三維模型中的內容和數據信息與實際情況相符，便于針對性地拼裝指導和施工。

近年來，在我國數字化技術快速進步、軟件技術良好發展的過程中，鋼結構橋梁設計已經開始廣泛運用BIM技術，并取得了很好的成績，在未來發展的進程中也應該積極運用BIM技術來提升設計效果，在規避和預防問題的同時，保證工程建設的質量和速度。

（三）創建工程信息數字化集成結構

鋼結構橋梁工程領域中，應采用BIM技術創建工程信息數字化集成結構，在良好集成各種數字化技術的同時，增強工程項目施工效果與管理水平。

1.重點使用技術進行碰撞檢查

目前我國在鋼結構橋梁工程方面，形式逐漸增多，結構也向著復雜化、多元化的方向發展，利用二維設計圖紙難以及時發現設計與施工上的沖突矛盾點，不能準確地開展碰撞檢查。該狀況下建設企業就應合理運用BIM技術進行碰撞檢查，借助系統中的監測功能，及時準確地通過3D模型了解碰撞點，輸出結果后針對性地優化設計，預防出現工程結構的碰撞問題。同時，使用BIM技術創建現場模型，運用軟件和系統及時了解工程項目的設計和施工沖突問題，及時調整工作，確保不會發生碰撞等問題。即在科學、嚴格地執行各項管理任務的同時，發揮BIM技術設計和施工矛盾檢測的價值。

2.智能化設計零部件、構件與整體結構

在使用BIM技術設計時，應創建零部件模型、構件模型與整體結構模型，在各類模型的幫助下按照現場區域的結構特點、施工部件特點等，針對性地編制不同結構和整體結構的設計方案。在科學化執行設計、管理工作的同時，不斷地優化處理鋼結構橋梁工程設計方案內容與規劃內容，完善設計方案的同時確保整體設計工作的效果。

三、結語

我國鋼結構橋梁工程的構件較為繁瑣復雜，涉及到的項目也很多，傳統的二維設計無法針對性、綜合性地設計和管控工程項目，而使用BIM技術可以增強項目設計效果，因此在實際工作中必須要結合鋼結構橋梁的工程特點和實際情況，針對性地運用BIM技術，在建立三維模型的同時，合理地預防設計與施工之間的矛盾。