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BIM技术在桥梁工程设计阶段的应用研究

曹佳炜
  
安家(建筑与工程)
2021年40期
南通中铁设计研究院有限公司 江苏 南通 226000

摘要:随着我国经济快速化发展,科学技术也在经济发展助推之下获得了诸多显著成绩,现代信息技术逐渐渗入到我国各行各业之内,尤其是建筑行业,凭借着BIM技术已经获得诸多成绩。BIM技术突破了传统CAD技术限制,所采取的设计方式更加新颖、专业,并且可以实现三维立体式的模型建设,极大地方便了了建筑设计的便捷性,实现了可视性。本文将对BIM技术在桥梁工程设计中的应用进行分析,以供业界人士参考。

关键词:建筑设计;BIM技术;技术特点;应用

随着现代科学技术快速发展,互联网技术、计算机技术为人们生活作出了巨大贡献,使人们生活变得更加便捷化,多样化。各行各业也在计算机互联网技术支持之下获得了巨大的发展空间。在桥梁工程设计中,应用BIM技术是目前行业内最为重视的技术手段,传统的CAD设计方式只能以平面形式对项目全生命周期之中的某一阶段或者是某一专业领域进行展示,在进行信息共享互交换时,往往需要多个软件同时配合使用才能够实现,这种复杂落后的方式已经不符合我国建筑行业高效率发展需要。随着BIM技术引入不仅可以帮助设计师在虚拟空间内建立形成立体模型,对整个设计过程进行调整和检查,更将原有分布在各个专业领域内单独的设计模式进行融合,形成了整体统一化的设计方式,极大地方便了设计工作,所以讨论BIM技术的应用对于提高我国桥梁工程设计水平有着十分重要的意义。

一、BIM技术基本概念简介

BIM全称“Building Information Modeling”,即建筑信息模型,该技术属于全新的技术手段,在建筑行业内主要应用在建筑设计过程之中,BIM技术核心是利用3D数字技术能够将建筑整体形态建立起高仿真模型,利用现代计算机技术、互联网技术建立起虚拟平台,通过数字媒介来反映建筑物每一个细节特征,所以这也意味着BIM技术所设计的建筑模型往往非常全面,可以对建筑整个施工过程进行高仿真模仿,包括建筑施工进度与过程等等。利用数字化模式对整个建筑施工过程进行模拟仿造,将可以帮助设计人员和施工人员对建筑物整个施工过程进行数字化管理,实现了在设计阶段即可全面提高建筑工程施工过程的科学性或可靠性[1]。

二、BIM技术使用特征分析

1、可视化特征

在以往进行建筑设计时,设计师们只能依靠量尺、纸张或者是CAD相关计算机软件进行平面化的参数设计,设计图内只能对施工过程中的各个阶段进行参数指引以及一定的施工效果参考,其余情况下具体施工结果只能通过施工人员的经验想象或者是施工结束后才可以看到。运用BIM技术来进行设计所获得的设计成果将明显优于传统设计模式,会形成立体建筑模型,以更为直观的方式将设计效果直接展现给设计人员和施工建筑人员,所以BIM技术在进行建筑设计时最为明显的特征便是可视化特征极大地方便了工作人员之间的交流与决策[2]。

2、模拟性特征

传统设计方式在进行施工建设之前主要设计的只是能够指导施工实践的理论内容,并不具有实际客观存在的意义,所能够获得的设计成果必须在施工建设完成之后才能够完整地展现出来,因此这就导致设计与施工实际往往存在着诸多差距,贯穿于整个施工建设之中会有许多不可预测的风险和问题,在设计阶段难以对这些风险因素进行有效地规避或弥补,为了进一步提高设计的完整性和安全保障性,我国引入了BIM技术,能够通过建立模拟型的高仿真模型对设计进行充分展示,帮助设计人员可以通过设计调整有效规避解决施工建设过程中常见的风险问题[3]。

3、协调性特征

BIM技术也能够实现良好的协调性功能,这主要是指能够对各施工建设相关部门的工作进行协调调整,通过建立起可视化的建筑模型,各个专业部门在沟通衔接上能够变得更加顺畅有效,而且BIM技术会形成标准性文件,指导各部门按照计划和专业流程来进行工程开展,这也能极大提高部门之间的协调配合程度。比如在进行建筑空间规划设计上,由于需要对水管、电路、网线等相关设备进行布线设计,在过去经常会遇到不同专业部门存在着沟通衔接不畅的问题进而影响施工质量,但是现在凭借着BIM技术,在模型上会直接将这些布线设计进行展示,极大地方便了不同专业部门之间的沟通衔接[4]。

三、BIM技术在桥梁工程设计中的应用

1、对于桥梁空间规划上的应用

利用BIM技术可以对地形特点进行充分研究分析,而且分析数据准确可靠。比如,利用BIM技术能够对桥梁施工区域内地势变化、倾斜度、坡高率进行数据上的展示,并且施工设计人员也可以在BIM技术支持之下对这些重要数据进行深入讨论和分析,为设计工作开展提供有力的支持[5]。在坡高率分析上,凭借着BIM技术可以利用CIS软件建立起相应的模型,通过模型的展示,能够分析出不同参数变化所带来的效果,进而可以帮助设计人员直观地对各个角度进行分析,极大地提高了设计思考效率。对地形进行探讨分析之后,便可以开展桥梁空间的规划设计,把每个桥段施工点位进行模拟化展示,帮助设计师直观看到桥段在地形变化上所能够呈现的具体效果,通过科学调整将进一步提高桥梁工程设计的科学性和稳定性。

2、对于桥梁工程构建上的应用

利用BIM技术所进行的设计过程主要是将设计理念通过立体模型的方式进行完整展示,所以可以将桥梁模型视为桥梁实体的替代品来加以利用。在设计过程中,桥梁模型可以充分发挥出指导性作用,能够直接地体现出桥梁项目参数是否具备了科学性、质量稳定性和功能完整性,一旦某一方面出现问题,设计师便可以先对模型进行调整,进而避免施工建设时发现失误再进行调整的困难,也能够避免经济和时间上的浪费问题。而这就要求在运用BIM技术时,必须对桥梁实际物理条件进行充分展示,在此基础之上将设计师全部设计理念和施工技艺要求涵盖其中,这样桥梁设计每一个细节都能够得到充分展示,风险问题、缺陷问题也能够得到体现[6]。与此同时,由于建立起完整的桥梁模型也能够帮助设计师对桥梁内外部全部参数进行科学分析,进而可以进一步加强桥梁的科学合理性。比如对于桥梁结构的设计,通过桥梁模型能够将桥梁工程结构相关参数充分展现出来,并形成量化数据,设计人员可以直接对桥梁结构进行数据上的调整,进而改善桥梁结构的设计缺陷。

3、对于仿真技术选择上的应用

运用BIM技术进行设计不仅能够将整个桥梁以参数化形式进行展现,也能够充分发挥出计算机仿真技术特点,提高桥梁设计质量。设计师在完成桥梁设计后,利用计算机仿真技术对整个桥梁设计进行检查,能够及时发现其中的不合理问题,而且由于桥梁使用功能不仅要满足行业的规范要求,更要满足使用者、城市发展等使用要求,比如高速公路高负荷运输需求、日常出行便捷性运输需求等,利用仿真技术便可以及时检验这些需求是否得以充分的满足。

结束语:总而言之,运用BIM技术来进行桥梁工程设计,具备良好的优势特点,在应用过程中不仅能够方便设计师工作,也能够促进整个桥梁施工建设各个设计要点的沟通衔接,帮助设计师及时发现设计中存在的缺陷问题,并且可以协助设计师在设计阶段对诸多风险问题进行调整,进而有效提高了桥梁工程设计的科学性与有效性,保障设计的科学严谨性才能够帮助施工建设时提高施工效率,保障施工质量。

参考文献

[1]田磊.BIM技术在桥梁工程设计中的应用分析[J].工程建设与设计,2021(02):91-92.

[2]王江龙.BIM技术在桥梁设计阶段的应用研究[J].黑龙江交通科技,2020,43(12):78-79.

[3]任娟.BIM技术在工程设计阶段应用的阻碍因素研究及优化建议[J].四川水泥,2020(08):306-307.

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