BIM技术在桥梁工程设计中的应用

杨爱民

摘要：在进行桥梁工程设计过程中，通过运用BIM技术，能够促使桥梁工程设计方案变得更为精准、科学，能够有效确保桥梁结构的设计质量，有助于桥梁工程设计成本的降低与桥梁工程性能的提高，进而能够有效推动桥梁工程建设的可持续发展。本文对BIM技术在桥梁工程设计中的应用进行了深入分析与研究，以期对桥梁工程设计人员起到一定的参考与借鉴作用。

关键词：BIM技术；桥梁工程设计；应用

引言

有关设计人员通过科学运用BIM技术，凸显出桥梁工程设计过程中的直观性优势，完成准确计算仿真模拟数据的任务，达到对工作量自动化统计与分析的效果。并且，有助于有关设计工作者和施工人员进行紧密沟通与协商，对后续的桥梁工程施工管理非常有利，在控制桥梁工程成本的同时，确保了桥梁工程项目建设的质量。

1BIM技术概念及特点分析

1.1概念

BIM即建筑信息模型，是一种新兴的技术和理念，他将信息技术与传统的工程行业相结合，利用模型和数据贯穿工程项目的全生命周期。BIM技术除了将图纸、工程材料、人员管理信息化，更是将信息数据进行整合协同，使项目各方和各环节都能提取和利用这些信息数据。在桥梁建设和加固检修项目中，由于结构的复杂性、施工条件的苛刻性，都给建设方带来了很大的困难，BIM技术则可以解决这些问题。一套模型、全套数据，实时漫游、仿真模拟可以加深施工人员对项目的了解，同时，也可以实现成本、进度的把控。

1.2BIM技术特点分析

1.2.1参数化

BIM模型的参数化设计使桥梁的设计和可行性变得更加合理和高效。在建模软件中，设计师可以对每个产品构件进行建模，并可以通过更改基础参量的参数改变模型，在桥梁加固项目中，应用BIM技术可以实现快速建模，并更接近实际运行情况。

1.2.2可视化

①BIM模型可以完整呈现桥梁工程的细节，并进行实时漫游；②通过数据库实现管理成本和施工流程的可视化。

1.2.3一体化协同

一体化协同指项目的各个部门可以根据BIM模型进行标准的设计沟通，并确定项目的组织管理流程和模式。通过建模和打通接口壁垒，各个部门都能使用模型和数据，更好地配合项目进度。

1.2.4仿真模拟

BIM技术的仿真模拟不但能够模拟桥梁工程前后的模型，也可以对桥梁设计进行4D模拟，对施工方案的确定，起到积极的控制作用。

2BIM技术在桥梁工程设计中的应用

2.1工程可行性研究环节

在桥梁工程可行性研究环节中，通过利用BIM技术，能够有效推进桥梁工程的设计进展。①通过利用BIM技术，可以为桥梁工程项目的后期工作带来很多的便利;②有助于桥梁工程造价的降低。在进行桥梁工程可行性研究过程中，一般会具有多个不同的设计方案，在这种情况下，常常需要花费较多的时间与人力来进行对比与分析，而通过使用BIM技术来构建三维信息模型，能够将各种设计方案变成相应的立面图或者断面图。通过使用BIM模型，能够对桥梁完工后的形态与空间形状进行直观确定，同时能够更好地了解设计施工难点，以选择出最佳的桥梁工程设计方案。

2．2施工图设计环节

1)设计理念的有效优化。在桥梁工程结构中，通过构建BIM模型可以将桥梁工程设计中存在的不合理之处检索出来，能够根据有关规范来进行审核，以确保桥梁结构设计作业的连续性，确保所有桥梁构件设计位置均满足规范要求，所以利用BIM技术能够有效改进与优化桥梁结构设计，具体表现为:①通过构建BIM模型，能够对桥梁结构设计进行更加直观的判断，同时能够对不同桥梁设计方案进行检查，能够有效避免桥梁设计方案的不适用性;②在桥梁工程全生命周期中，通过利用BIM技术构建三维可视化信息模型，可以为桥梁结构的计算与分析提供重要基础，能够有效交流相关工程信息，有助于工程项目管理水平的提高。在桥梁工程中运用BIM技术可以有效转变与优化桥梁设计理念。

用BIM技术，需要通过使用软件来构建三维信息模型。在建立完成桥梁三维信息模型以后，桥梁结构的剖面图、立面图、平面图能够由软件自动生成，进而自动生成桥梁工程二维图纸。另外，通过利用BIM技术运，还可以得到直观、精准的桥梁结构细部构造图。

3)桥梁工程量的自动计算。因受到技术的限制，在过去进行桥梁工程设计过程中常常需要使用Excel或者Word等文档形式来对工程量进行计算，所以数据是孤立存在的。而在数据集成处理方面，BIM技术具有显著的优势，针对桥梁施工全过程的数据均在BIM数据库中，同时便于调取，能够实现数据信息的共享。所以，在进行桥梁工程设计过程中，利用BIM技术不但可以精准计算桥梁工程量，而且可以提高工程量计算效率，有助于人工成本的降低。另外，当在桥梁工程施工中出现设计方案变更现象时，在BIM中可以直接输出工程量数据，能够对该部分的工程成本进行精准估算。

2．3工程管理水平的提高

在进行桥梁结构设计过程中，通过使用BIM技术可以获取桥梁工程在不同建设阶段的工程信息，在一定程度上可以提高桥梁工程的管理水平。①通过利用BIM技术，能够对桥梁工程项目管理养护重点、养护周期进行有效确定;②在桥梁工程设计过程中，通过利用BIM技术，能够改进桥梁工程质量管理方法、进度管理方法与成本管理方法，也就是说，通过利用BIM模型，能够对桥梁工程施工管理费用、施工机械设备使用费用、人工成本、施工原材料费用等进行精准计算;③通过利用BIM技术，能够对桥梁工程信息进行动态展现，有助于桥梁工程施工组织形式的改善，能够更加合理地分配现有资源。

3工程案例分析

3．1工程背景

某桥梁工程，桥面设计行车速度为90km/h，选用I级技术指标，10片普通钢筋混凝土空心板组成桥梁单跨横向，桥面下铺装层是C35现浇混凝土。

3．2设计流程及冲突检验

根据BIM设计理念，桥梁设计工作人员根据以下流程来进行设计:①制作二维图纸;②建立三维桥梁结构可视化模型;③对二维图纸进行检查与修改;第四，设计结束。针对桥梁结构工程，需要对其进行冲突检查与设计校核，与此同时，需要根据设计规范要求来修改设计图纸与优化设计指标参数。另外，为保证桥梁结构设计指标参数满足施工要求，桥梁工程设计人员需要认真反复修改二维图纸，进行桥梁结构三维模型的再建，同时需要再次检测桥梁结构设计方案及其设计指标。当建立完成桥梁结构三维信息模型以后，便能够自动导出桥梁工程的二维图纸。当桥梁工程设计人员完成冲突检查、设计校核工作以后，还需要进一步验算桥梁工程中的一些重要施工工序，以保证桥梁工程结构的稳定性。

3．3后期设计的检查

通过利用施工模拟4D技术来进行桥梁工程的后期设计检查。针对桥梁工程的不同模块信息，包括质量控制措施信息、施工进度安排信息等，通过利用施工模拟4D技术，能够导入BIM软件中，以合理协调桥梁各模块的施工进度，能够有效保证桥梁工程施工作业的顺利完成。另外，针对桥梁工程三维信息模型与后期运维模块，桥梁工程设计人员可以构建监控接口，以实时监控桥梁工程的运行稳定情况。

结束语

BIM技术是一种新型的技术，在桥梁工程设计过程中，通过利用BIM技术，能够有效提高设计效率降低桥梁工程的施工成本，能够有效模拟桥梁工程设计方案。本文首先简析了BIM技术，然后论述了BIM技术在桥梁工程设计中的应用，最后以某桥梁工程为例，详细阐述了BIM技术的使用流程。

参考文献

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