BIM技术在桥梁设计阶段的应用分析

建筑技术开发Building Technology Development建筑设计第46卷第11期Architectural Design2019年6月BIM技术在桥梁设计阶段的应用分析王勇，董宗岭(济南市市政工程设计研究院(集团)有限责任公司，济南250001)［摘要］随着信息化技术的不断进步，近些年，BIM技术在桥梁工程施工当中被广泛应用，在一定意义上很好的将桥梁工程施工质量提升，因此主要就对BIM技术在桥梁设计阶段的应用进行分析和探讨。

［关键词］BIM技术；桥梁设计阶段；工程量［中图分类号］［TU997］；U442［文献标志码］A［文章编号］1001-523X(2019)11-0023-02 Application Analysis of BIM Technology in Bridge Design StageWang Yong,Dong Zong-ling［Abstract］With the continuous advancement of information technology,in recent years,BIM technology has been widely used in bridge engineering construction,and in a certain sense,the quality of bridge construction is improved.Therefore,this paper mainly focuses on BIM technology in the bridge design stage.The application is analyzed and explored.［Keywords］BIM technology；bridge design stage；engineering invento1BIM技术研究从20世纪70年代，BIM技术逐渐的被应用在建筑工程信息发展研究中。

对于BIM技术在工程的整个过程都可以贯穿,其中有工程设计以及施工和运行维护等部分。

对于工程数据开发方面的应用中，可以应用共享机制将信息的价值体现出来，采用BIM技术对相关阶段的数据实现合理的整理。

在对BIM技术的实际应用当中，国内外的研究也比较多,对其实际的应用范围也非常普遍，大部分国家和地区都加强对该技术的合理应用以及支持。

BIM技术在建筑信息化发展中作为主要的一项技术，对于工程建设施工有着很重要的作痛。

尽管当前我国建筑企业在对BIM技术的应用中还处于探索的阶段，并且建筑信息化程度也不是很高，对信息技术的实际作用没有合理的体现出来。

与一些发达国家相比较，我国的BIM技术在应用方面仍在不断的探索，在整体建筑工程施工中对于BIM技术的实际应用还处于初级阶段，在操作方面的深度也不够。

特别是在桥梁设计当中，相关的实践研究还比较少，很难为工程设计提供良好的技术指导。

在工程设计应用中，技术人员还有对BIM技术认识不足以及相关工作经验比较缺乏的问题存在。

通常在对BIM技术实际的应用当中，需要加强对信息数字实现合成，并且应用数字化技术对于项目的实际设计和管理以及施工等环节进行管理。

在桥梁工程管理中，可以釆用BIM技术对工程设计环节实现可视化。

和传统的设计方式相比较，BIM技术可以在设计阶段所呈现的效果和作用非常的明显，这对于设计人员自身的工作效率和质量非常有利。

2BIM技术的特点BIM技术作为一种数字化的模型，采用3D和4D的模式,以此来对桥梁工程整体实现协同设计和施工以及运行管理,可以对桥梁结构实现虚拟仿真，对工程量可以实现合理计算以及对成本实现有效管理等，在桥梁工程中对于BIM技术的合理应用，以此防止由于计算失误和对工程施工当中所存在的隐患及时消除。

2.1可视化应用BIM技术可以对建筑模型实现合理的构建，并且对收稿日期：2019-02-13作者简介：王勇(1978—),男，山东德州人，高级工程师，主耍研究方向为道路、桥梁、地下空间。

项目结构当中所存在的相关数据可以很好的表现，这样就能有效发现隐蔽工程中的相关隐患。

同时，将可视化作为BIM技术的主要特点，可以使得设计人员在设计实际当中不需要发挥自身的想象力，而是直接就可以使用BIM平台看见结构，这样就使得设计人员也需要釆用二维图像，同时为了保证设计图纸具有很好的操作性,在图纸中还需要对建筑信息模型有效的标注，这样对施工人员的操作是非常不便的。

因此，对于设计人员来讲，加强对于BIM技术的合理应用，可以对隐蔽工程当中所存在的问题有效发现，这样就将设计人员和模型之间的互动性他生，以此来对结构设计信息实现合理掌握。

2.2协调性对于BIM技术自身的协调性，不管是设计人员还是施工人员，都可以实现对协调性的合理应用，从而对设计以及施工当中所存在的问题有效应对。

如果在工程实际的施工过程中遇到一些很难合理处理的问题，就需要施工和设计人员做好相应的协调工作，对BIM 技术中所存在的问题合理分析，釆用可以操作的方式对处理方式提出，并且还可以采用三维模型，可以实现施工人员和设计人员良好的沟通，但是应用二维图纸，就会将各个专业之间的联系忽略。

2.3模拟性BIM技术在桥梁工程中可以实现对其合理模拟，主要就是对三维画面进行模拟，对日照以及能效等实现模拟等，同时可以将施工组织设计进行优化模拟处理。

另外，还可以釆用BIM技术实现思维施工的模拟以及五维空间造价模拟等,以此对成本能实现很好的控制与管理。

2.4可出图性釆用BIM技术，能对桥梁施工的三维模型进行及时绘制,同时又出图的功能，以此来对设计人员自身的工作量降低，并且可以使得施工人员快速识别图纸，以此确保桥梁工程可视化的实现，防止二维图纸产生一定的视觉误差，确保桥梁工程可以很快的完成施工，降低返工次数。

3在桥梁工程设计中应用BIM技术的优势(1)对于BIM技术能够将设计中的工作量降低。

因为桥梁设计人员在现阶段还是釆用比较传统的设计方式进行设计,主要还是采用CAD制图软件，通常釆用图纸的方式对设计效果进行呈现，然而平面设计图纸很难对工程的构件数据做好计算，并且人工对图纸的设计工作量也很大。

但是采用BIM 技术来设计，主要就是应用信息技术，对设计工作釆用模块•23•建筑设计Architectural Design 建筑技术开发Building Technology Development第46卷第11期2019年阴化的方式合理进行设计，同时呈现三维模型，不但可表现桥梁设计模型，另外，可以釆用相关计算及时发现设计中存在的问题，以此来对桥梁设计质量提升。

还有应用传统的图纸设计可以对问题及时的发现，在对设计图纸修改中需要对整体图纸进行修改，所以设计人员自身的工作量非常大，所消耗的时间也比较长，还有很高的误差。

因此，采用BIM对设计中所存在的问题及时的修改，只需要对相关模块实施修改,其他的设计可以保留，这样就可以实现设计过程的快捷性,不断提升设计效果。

(2)在实际的桥梁设计中对BIM技术的应用可以将协同设计理念表现出来。

因为传统设计中有一定的差异，不同的专业其自身的设计主线也有一定的差异，在结构设计当中的差异比较大，所以很难对不同的专业实现合理的设计结合。

在建筑施工当中对于BIM技术的应用，可以对单一性的设计朝向整体设计蔓延，可以对不同的设计理念实现协同，在设计中有着很好的发展空间。

所以，在桥梁工程设计中对于BIM 技术的应用，可以对不同的专业实现融合，将工程设计理念不断提升，并且还可以对桥梁工程施工质量有效提升，从而对桥梁工程的应用寿命提升。

4BIM技术在桥梁工程设计阶段的应用4.1BIM模型应用在桥梁工程设计中，首先需要对BIM模型进行建立，对相关的数据信息合理收集和整理。

在对BIM模型实际的应用中，需要按照桥梁结构对模型合理选取。

对于BIM设计不成熟的情况，建筑企业需要在对BIM技术的开发中加强对BIM 模型的深化研究。

如在桥梁结构相关部件提取当中，需要对结构的提取形式进行固定，这样就可以方便人员对桥梁相关构部件进行提取。

在桥梁实际的设计中，通常在族的角度来对BIM实施应用。

在桥梁整体领域中，桥梁设计人员对于相关的设计平台获得了很好的应用。

然而，在实际的软件平台应用当中，相关的软件也只是实施图纸的输出，很难实现相互连通，这样就造成桥梁工程在对结构的设计中，使得一些复杂的桥梁结构设计难度比较大。

所以，在桥梁BIM模型的构建当中，技术人员一般只需要按照结构构件相关数据进行实施参数化的建模就可以，以此来对建模的速度不断提升。

如在对某桥梁改造设计当中，建筑企业在釆用BIM模型进行对桥梁结构组库建设中实现参数化，将线路数据以及测绘数据和地质数据等实现模型的构建。

在桥梁工程桥台和桥墩模型建设中，设计人员可以采用BIM设计平台中的API接口合理应用，对钢筋配置相关模块的开发应用实现参数化，且BIM技术还可以为桥梁工程建设中提供全面的桥梁信息模型。

桥梁结构自身的实际情况和施工方式有着直接的联系，施工方式的不同也会使得桥梁配筋和形态不同。

所以，在对施工方案编制和优化当中对于BIM技术的合理应用，在实际的施工过程中可以对所有的环节实现模拟,采用BIM技术对桥梁施工过程很好的呈现出来。

如在桥梁施工当中，应用有限元来对结构的安全实现模拟，可以对不同的施工方式以及其自身的复杂性很好的呈现出来，这对于施工方案的编制非常有利，并且还可以对方案实现优化，从而将工作质量以及效率大幅提升。

4.2工程量计算应用设计人员在釆用BIM对桥梁工程量进行计算中，需要按照相关的计算规范要求来进行，对各个项目的模型尺寸工程量合理计算和控制。

例如，在对桥梁钢梁结构组合部件进行工程量的计算中，设计人员需要按照桥梁图纸尺寸来对工程量计算。

在前钢结构部件工程量实际的计算过程中，操作人员对板件的数量和规格比较多，若是采用人工的方式进行统计计算这样就会产生很大的误差，易使工程资源被浪费。

在钢结构相关工程量计算中对于BIM的应用，设计人员可以釆用BIM 对板件的数量直接可以获取，使得工程量在计算中更加的准确和便捷。

在对BIM模型进行构建当中设计人员还需要和设计图纸结合起来对检查孔等孔眼进行去除，所以建筑信息模拟当中钢结构工程量和设计图纸之间的工程量有一定的差异。

在对桥梁工程混凝土进行工程量的计算中，设计人员通常对于一些小箱梁结构合理计算和分析。

在对小箱梁结构梁长计算和统计中，BIM和CAD之间梁长也有一定的区别，BIM 技术在工程量的计算中精度比较高，并且在对小箱梁土基计算中数据很大，和设计图纸对工程量的计算中差距比较小。

对于BIM模型放样，设计人员为了确保放样的准确性，一般主要依据道路横坡和纵坡来实施，小箱梁自身的梁体一般在非平坡下很容易产生倾斜的情况，使得横坡方向的梁体宽度比较长，桥梁上部结构的混凝土工程量在计算中，设计人员可以釆用BIM模型对小箱梁的体积进行获取，并且这样可以使得计算结果和实际的数据之间差距缩小，确保计算的准确性提升。