BIM技术在道路桥梁设计优化中的作用研究

BIM技术在道路桥梁设计优化中的作用研究

戴黎明

中交远洲交通科技集团有限公司浙江分公司浙江杭州310015

摘要：我国的道路桥梁建设无论从建设规模上还是在建设技术方面都有着一定的优势，而在道路桥梁的设计方面却存在着一定问题，很多设计图纸存在着严重的抽象性，使得其在理论上的设计图纸与实际工程出现了较大的偏差，但是在工程开展之后发现差距时大部分已经木已成舟无法再次进行改变。BIM技术的出现正好能够解决这一问题，通过BIM技术可以对整个道路桥梁在设计之初就进行高度的还原从而使得设计变得更加直观具体，而在建造的过程中只需要依照这BIM技术的设计图纸进行就能够基本保持实际道路桥梁与设计BIM模型相互吻合。

关键词：BIM技术;道路桥梁;设计优化

1BIM技术引进我国以后的研发和发展历程

虽然我国的BIM技术起步较晚，但是应用就现在来看已经在诸多领域崭露头角，成就不可小觑。早在2004年，哈尔滨工业大学成立了我国首个真正意义上的建筑生命周期管理（BLM），负责举行了BIM国际论坛会议。随后，在2004~2005的一年时间内，同济大学、清华大学、华南理工大学等在内的一系列高等院校纷纷成立了以BLM为中心的实验室及课题小组，而BLM作为BIM技术下一大关键性领域，为BIM技术在我国科研领域的发展提供了动力。后来，随着形势的发展，我国建筑行业的各研究小组都根据自身发展状况，组织建设研究BIM技术，如中国建筑科学研究院、中国建筑设计研究院、中建国际建设有限公司以及上海现代建筑设计集团等。到了2008年，我国BIM技术与互联网建立联系，成立首个BIM门户网站，用于推动BIM核心技术在我国建筑行业的信息化转型与发展，同时为从事BIM技术研发与应用工作的相关企业和工作人员提供相关咨询与服务。此时BIM技术在我国已经引起了社会各界的广泛关注与认可。2010年，中国勘察设计协会采取与欧特克联合的方式，成功举办了首届“创新杯”设计大赛，2011年华中科技大学自主成立了专为BIM技术科研服务的工程中心，以BIM相关技术的研究为中心，同时面向社会各界提供专业的BIM咨询服务。同年，某成功组建了首届全国范围内的BIM技能等级考评工作委员会，为以后BIM大赛的举办打下基础。再往后一些，BIM技术就逐渐应用于各个领域了。

2BIM技术在道路桥梁设计优化应用中的特点作用

2．1BIM技术可以提供准确的技术支持与数据支撑

可视化和精确的协调性是BIM技术的一个显著特点，如果所需建设的道路桥梁的起伏较大时，该技术可以准确的预测出修建需要的工程量，还可以弥补传统的二维设计的缺点，该技术采用更先进的三维立体设计，可以更好的将各个结构部位设计紧密的联系在一起。这些优势都表示着BIM技术在我国的发展会有更广的前景。BIM技术利用虚拟仿真技术可以为建设提供更加准确的技术支持和数据支撑，BIM技术不仅可以对道路桥梁进行优化升级还可以保证绿色施工，并且可以提供更多科学合理的指导意见。

2．2BIM技术能最大化的提高施工质量，实现集约化管理

BIM技术对于其他传统技术来说具有更先进的设计思想和更先进的虚拟模拟分析技能，可以对道路桥梁在设计中存在的问题做出直观清晰的分析，并且及时的反馈意见提供合理的应对方案措施。使用BIM技术还可以利用其模拟仿真的特点将道路桥梁的各个部位部件完美的呈现出来，在桥梁设计中如果遇到复杂繁琐的问题BIM技术可以借助数据参数做出科学的解决办法。在道路桥梁建设中BIM技术可以提高建设质量，提高管理制度，有效的避免交流不适当带来的障碍，还可以对下一步即将实施的计划提前进行精准的计划指导。由此可以看出BIM技术的运用可以有效提高建设施工效率，提高道路桥梁建设的整体质量，大大缩短工期，节约建设资源，将工程信息详细全面的呈现出来。

3在道路桥梁设计之中BIM技术的应用

3.1进行场地的分析

无论是进行何种建筑施工，其施工场地的分析都显得十分重要，在进行道路桥梁设计之中，更是尤为其甚。在进行道路桥梁的设计之中，必须要对施工场地进行实际的临场勘验和检查，保证对于现场的情况和数据了如指掌，然后通过设计的方式，将相应的数据和自身对于建筑设计的想法融会贯通，从而设计出科学并且合理具有可行性的施工设计。

3.2施工设计可行性检测

道路桥梁设计完成之后，在确认之前会进行可行性的论证，这个论证的过程往往需要专门的专家进行联合讨论，所需要的时间，所花费的成本也非常的大，可谓是劳民伤财，在这种情况下，可以充分发挥BIM技术的分析和模拟功能，将整个施工设计方案输入进入BIM技术的模拟模型之中，其就会自动开始相关的施工模拟，对于其施工设计之中更存在的问题给与指出，并且可以通过其分析功能对于出现问题的原因进行分析，帮助施工设计人员改进施工设计，制定科学合理的设计方案。对于施工设计的模型展现也是通过3D模式，较之于传统的2D图纸在表现上更加清晰立体。

3.3三维图形处理

对于传统的道路桥梁设计，通常是通过设计书和设计图纸的方式进行展现，其毕竟是处于2D层面，所能够表达的内容有限，往往遗漏的部分内容就是非常关键，因为其展现方式的局限性，从而导致施工之中出现了事故，采用BIM技术则完全没有这个担心。这是因为BIM技术能够将相关的施工设计通过3D模式展现而出，并且针对3D模型能够进行随时的修改和改进，保证施工设计的高度准确性。

4BIM技术在道路桥梁设计优化中应用的实际案例分析

以某市某道路桥梁工程设计施工过程中运用BIM技术为例进行分析。

4．1道路与桥梁的结点板件关系检查

道路桥梁结点处的板件繁乱复杂、桥塔的造型种类众多的问题是道路桥梁建设在实际施工过程中经常遇到的难题。对于以上的问题，使用BIM技术可以得到有效的解决，并且还可以通过BIM技术建立模型的功能了解桥塔内部的构造避免各构件之间的碰撞。

4．2场地与地层信息

在道路桥梁建设设计中使用BIM技术可以更加直观、方便、立体的了解当地的地质情况，避免不良地质造成的影响，将地质特点快速的反映给设计者，让相关工作人员更透彻的了解到场地情况和地层信息，提出更合理的基础设计方案，加快工程进度，提高工程质量。

4．3钢箱梁板件关系检查

主桥钢箱梁的构造是十分复杂的，一般情况下，是BIM技术在桥梁道路的建设中需要十分关注的问题。主桥钢箱梁对最后施工完毕的桥梁的质量安全有着决定性的作用，将横隔板和顶板间的关系协调好，保持平衡，并且接助剖面图对钢箱板的细节处做详细的检查。

4.4分析桥梁结构性能

桥梁结构设计不仅是对桥梁构件进行简单的布置或者排列，还需要对结构的力学性能、抗震性能进行充分的分析，从而保障桥梁结构具有充足的强度、刚度。在传统的桥梁结构进行结构分析时需要耗费较多的人力、物力以及财力，且人为分析桥梁结构力学性能，会添加人的主观意识，导致分析结果存在一定的偏差。而利用BIM技术中的分析模块，可以对建立的BIM模型进行数据分析，且可以对结构部件设计不足之处进行修正，从而提高了桥梁结构设计的效率，保障桥梁结构具有充足的强度和刚度。

4.5优化道路纵、横断面设计

传统的设计软件在对道路的纵断面进行设计时，通常先进行原地面文件的编制，然后再对拉坡线进行调整，最终使其与标准相符合。而BIM技术的应用，则是通过三维曲面的建立，形成相应的地面文件。当遇到道路中心调整的情况，系统会自动对地面线进行相应的更新和调整，能够在一定程度上减轻工作人员的工作量和压力，提高设计效率。在设计检查时，如果发现设计失误，则可以选择编辑指令，能够实现对各数据的快速调整和优化。

结束语

BIM技术在道路桥梁行业中的运用具有很大的发展前景，不仅可以促进道路桥梁建设优化的进程，还可以保证施工质量，降低成本增加效益，为我国道路桥梁建设做出贡献。

参考文献：

[1]左贵强.路桥设计中BIM技术的应用研究[J].四川建材.2017.07

[2]钱阴阴.B1M技术在道路桥梁设计中的应用[J].江西建材.2017.(19)