梁式橋BIM參數化正向設計分析

崔倩倩

山東同正勘察設計有限公司 山東東營 257091

1 基于BIM 的梁式橋設計階段應用分析

1.1 設計階段BIM 應用的意義

梁式體系橋就是在豎向荷載的作用下進行無水平支反力，在橋梁當中主要把梁當作核心承重結構，構造一般比較簡單便捷，應用也比較廣泛，在橋梁建筑當中占據著比較大的比例。

在設計梁式橋梁時，無論是橋梁結構還是橋梁規模，都發生了巨大的變化，以往的設計規劃理念和方法早已無法滿足現階段實際應用當中的需求，在設計方案當中引入BIM技術，能夠使設計方案得到進一步的優化?；谡麄€橋梁建設工程，全生命周期的近似概率極限狀態設計方法已經成為了主流，從宏觀的角度上看全部生命周期，第一階段就是設計，同時也是方案的決策階段，能夠直接影響到后期的建設。為了實現建筑信息化，在設計過程中，項目還需要完成信息收集、整合以及傳遞的工作。在建設階段和之后的運維時期，設計信息一定要具有可用性，這就要求設計時的成果、信息提取以及儲存都需要足夠完善。

1.2 現階段應用模式分析

（1）二維設計應用模式。就現階段的研究情況來看，大部分應用模式都是在初期按照設計院交付的二維圖紙，將三維模型搭建出來，在這個基礎上完成可視化碰撞檢查和信息化工程量核算等應用，從而實現對設計方案的進一步優化，

二維設計應用模式主要是把BIM當作輔助，對傳統設計工具進行完善。一般需要由BIM工作者進行操作，然后同設計師進行溝通，從而對設計方案加以優化，幫助二維圖紙進行修改和交付。目前，二維設計應用模式受到我國設計工作者的廣泛應用，通過圖紙來將三維實體模型構建出來能夠更加直觀的將設計者的設計理念展現出來，也能夠更加直觀地將設計效果傳遞給項目決策者。通過BIM的可視化以及協調性等優勢，設計方案當中存在的問題能夠更加快速地被找到并加以處理，從而提高設計質量和效率[1]。

（2）正向應用模式。正向設計模式主要是把BIM當作核心理念，然后從設計人員的視角，通過BIM軟件，在還沒有對圖紙進行交付時，按照原本的設計理念結合設計規范，設計三維模型，然后依靠模型直接聯動將施工圖生成出來，完成交付工作。

在建筑行業當中，正向設計應用模式已經得到了較為廣泛的應用，通過軟件開發就能夠實現對BIM正向設計關鍵技術的應用。但是在路橋工程當中，BIM設計的專業程度更高、專業接口更復雜、與地形和地質之間的關系更密切。而且因為BIM資源沒有得到很好的利用，所以正向設計還處于研究時期。在現階段常用的應用模式分析當中，正向設計模式更加重視設計本質，并且能夠確保信息在傳遞過程中的通暢性與完整性。在正向設計模式當中，BIM不僅是設計時候需要用到的工具，而且貫穿橋梁建設的整個生命周期。

2 正向設計模式特點和優勢

BIM正向設計思路的本質是改變設計方式，在設計過程中以三維軟件為主，不僅設計方式的優勢更加明顯，而且提高了效率。從設計師的角度上看，設計師通過正向設計能夠更好地將自己的設計理念表達出來，并且實現參數化設計的便捷化。同時還大大節約了設計師修改圖紙的時間以及精力，使得設計師的設計潛能可以得到充分激發[2]。

3 參數化輔助BIM 正向設計

3.1 參數化概念

（1）參數化的實質。如果說建筑信息化是目標，那么BIM技術就是手段，而具體進行實現的方法則是參數化設計。調配并整理參數信息，使得設計成果能夠輸出出來的同時，完成對信息的集中收集和管理，使得建筑信息化的目標得以實現。

（2）參數化設計的意義。與傳統設計比起來，參數化在計算機程序方面的應用更為普遍，使得自動化程度得到了根本上的提高，并且運用計算機程序能夠進行重復工作，使得生產力得到了建房，同時也大大提高了設計效率。參數化設計滿足了BIM技術的可視化與協調性等優勢，是在BIM正向設計應用模式的基礎上形成的最佳實現方式。不僅如此，參數化設計的理念能夠很好地同現代設計新思想融合起來，在未來能夠得到更好地發展。

3.2 確定參數化軟件

BIM技術是概念化技術的一個統稱，不是僅僅依靠一個軟件就可以處理所有問題的。參數化設計工具有很多，BIM軟件不同，其所側重的功能也會存在差異。在全世界各國，很多軟件公司都依靠自己的平臺研發了參數化設計軟件，常見的有：第一，CATIA，能夠實現大體量工程橋梁設計的參數化設計，優勢比較明顯。第二，MicroStation，主要應用在道路和橋梁等專業領域，基本上能夠滿足路橋市政項目的設計需求。第三，Autodesk系列軟件，在我國也有著比較高的使用率，特別是其中的Revit界面比較友好，操作起來也比較簡單，有著較強的專業針對性，內置模板的差異性基本上能夠滿足各個專業用戶的需求，Civil3D是其同系列軟件，其本質是CAD的三維版，主要用于道路、路線的設計，還有地形的三維管理。第四，Tekla，是三維設計軟件，更加重視細部構造的設計和準確性，能夠使設計效率大幅度提高，不過在我國市場上的使用率不是很高[3]。

4 結語

綜上所述，在建筑信息化大背景的驅動下，在土木工程建造過程中，BIM技術的應用為其提供了充足的信息資源，同時把信息傳遞當作理念的BIM正向協同設計是一種較為先進的設計方法。本文首先對BIM技術在梁式橋設計中的應用現狀和意義進行了分析，引出了正向設計應用模式；然后對正向設計的實施方法參數化設計進行了研究，并按照參數適用情況對各個參數類型的表達加以分類；最后對目前比較常見的BIM設計軟件進行了簡要的介紹與分析。