BIM技术在道路桥梁设计中的应用分析

BIM技术在道路桥梁设计中的应用分析

宋熙龙 杨琪

1.湖北省交通规划设计院股份有限公司，430051

2.武汉生态环境设计研究院有限公司，430051

摘要：随着科学技术的飞速发展，促使我国工程建设事业也迎来信息化时代，而在这一过程中道路桥梁设计工作得以不断创新。建筑信息模型可以通过可视化与智能化的方式有效解决设计阶段与施工阶段所遇到的难题，文章就BIM技术在道路桥梁设计中搭设三维模型、探索三维场地建设、依托共享设计平台优化设计方案等方面的应用展开研究，提出在新形势下，构建创新的协同工作模式，提高BIM技术在道路桥梁设计中的运用效率，促进道路桥梁行业的稳定发展。

关键词：BIM技术；道路桥梁设计；应用

引言

基于BIM技术的道路桥梁工程设计与施工优化，是当前研究的热点和难点之一。BIM技术作为一种基于数字化的建筑信息模型技术，可以帮助工程师和施工人员在道路桥梁工程的设计和施工中，提高效率、降低成本、优化设计方案、提高工程质量等。随着BIM技术的不断发展和应用，越来越多的城市开始在道路桥梁工程中应用BIM技术，以提高工程的效率和质量。通过本文的研究和分析，期望为道路桥梁工程的设计和施工提供一些有益的参考和启示

1BIM技术在道路桥梁设计中的优势

首先，模型信息的完整性。在设计中的道路桥梁信息模型除了包含设计对象的几何尺寸信息之外，还有一些其他的设计信息，如使用材料、坐标位置、高程信息、结构类型等。其次，模型信息的关联性。设计阶段道路桥梁信息模型中的对象是相互关联的，系统能够统计分析模型中的所有信息，同时生成对应的文档及图形。若模型中的某一个对象发生变化，其他关联对象同时会自动调整。且模型中的信息可以确保更新的及时性和完整性。第三，模型信息的一致性。道路桥梁工程模型中的信息在建设的各个阶段中是不变的，一样的信息无须人工反复输入。除此之外，道路桥梁信息模型能够自动演化，进而在不同的设计阶段对相同的对象作出相应调整、扩展，无需重新创建。另外，该技术在设计阶段的应用还有协调性以及模拟性等方面的优势。若是在设计中对于设计方案的意见不统一，设计人员可采取碰撞检查的方式进行比较分析。还可以基于道路桥梁结构3D信息模型上，添加施工条件，变成4D模拟模式，继续添加造价信息，实施5D模拟，保证施工方案及成本管控措施的落实。

2传统城市道路桥梁设计的难点

在城市道路桥梁建设施工工作开展和实施的阶段，其中交通系统是整个道路桥梁应用过程中较为关键的组成部分。所以在设计这项工作的过程中，就需要对其实际的质量进行深刻的分析，并且深入地了解当前我国经济发展所呈现出的速度，以及人们对于出行所提出的一系列要求，只有这样才能够在科学有效设计的过程中，确保整个设计的模式以及设计的方法具有科学性，从而为人们舒适出行做好保障。在城市道路桥梁设计工作开展的过程之中，还存在着众多具有实际性特点的问题，这也导致城市道路桥梁在设计过程中具有着较大的难度。随着变和这个技术的引进，相关人员可以利用其中的3D模型，对具体设计方案的可行性进行有效的验证，并且对这其中的设计风险进行排查，从而合理地对道路桥梁设计中的各项参数进行控制。这也能够看出，BIM技术对于道路桥梁设计具有一定的推动性作用。但是当前在实际设计阶段，传统的设计方式依然比较常见，主要就是因为缺乏相应的技术人员，无法把BIM技术有效的融入其中，这也造成了传统的道路桥梁在设计过程中困难重重，严重影响了整体施工效果的提升。

3道路桥梁设计中BIM技术的实际应用

3.1BIM技术在道路桥梁核心模型协同创建中的应用

由于该道路桥梁的造型结构较为复杂，箱梁截面的高度沿着道路桥梁的纵向延伸而发生改变，且梁体在横桥向底板为圆弧曲线。因此，在对该道路桥梁模型进行创建时采用了SoftImageXSI软件，将箱梁模块定义为圆弧曲线，构建的模型文件可以直接导入到Revit软件之中形成一个整体的“族”。由于道路桥梁下部结构中的桥墩轮廓为曲面，因此，在Rviet的体量环境中可以创建和编辑曲面轮廓。在创建桥墩模型的体量环境的过程中，可以通过三维空间位置定位到生成的道路桥梁模型中。道路桥梁的桩、承台、桥台等构件可以直接在Rveit软件里面制作，构建“族”模型。其具体的流程为：首先，需要在Rveit软件中的族样板文件中设置好对应的参照面和参照线，为绘制桥台、桥墩的平面尺寸做好准备，其次，通过采用拉伸、融合、旋转、空心形状等具体功能来建立起桥台和桥墩的三维实体模型。最后，在Rveit族属性中添加对应的参数和部件材质信息数据。在对朝阳街石门河道路桥梁进行建模的过程中，不仅应用了Revit软件中的“族”功能创建桥墩以及桥台等BIM模型，同时还将BIM的核心建模软件Revit和XSI进行有机结合，将两者所具有的优势统一到Revit平台上，使BIM技术所拥有的多软件协同合作功能在道路桥梁建模的过程中得到了充分的体现和应用。

3.2增加路线安全性分析模块

线路安全性分析模块主要作用是分析道路桥梁通行能力。在这一模块构建过程中，可充分增加可选影响因素，全方位考虑天气因素、路面因素、交规因素及其他人为或自然因素。例如相关模块可通过增加天气影响因素、光线影响因素、路面影响因素等，充分分析不同情况下道路桥梁车辆运行承载能力，根据平均行驶速度及单位时间内车辆通行量等数据来绘制当前设计条件下道路桥梁通行能力曲线，对于承载能力相对较低的路段进行多因素分析，明确造成该问题的原因后，进行针对性设计调整。

3.3信息管理

BIM技术在道路桥梁设计的信息管理方面有极大的作用。它可以将道路桥梁设计的各种信息整合到一个平台上，实现多方数据的共享和协同，提高沟通效率和协作效果。在传统设计方式中，设计数据分散在各个单位之间，沟通效率低，容易出现误差和矛盾。而BIM技术可以实现对设计数据的集中管理，设计单位可以随时查看设计方案的各种信息，包括材料、构造、设备等。这样可以在设计的早期及时发现并解决问题，减少设计错误，避免在施工阶段增加额外成本。同时，BIM技术可以进行数据管理，包括版本管理、权限管理等，确保设计数据的安全性和一致性，减少设计错误和误差。这种全面的信息化管理模式，有助于优化设计流程，提高设计效率，减少错误和矛盾的发生。虽然当前BIM技术信息化管理存在一些难题，如数据安全和隐私保护等问题，但随着技术的不断发展和完善，这些问题可以逐渐得到解决。

3.4碰撞检查

在道路桥梁建设施工工作开展的过程中，前期设计阶段就需要通过道路桥梁管线、道路桥梁等各项施工设计的主要内容，对其中所涉及到的具体问题进行专业性的设计。所以在这一时期就需要对BIM这一模型的技术进行应用，主要就是观察道路桥梁的基础和其他元素之间所呈现出空间上的联系，并准确地对其进行定位。这样的设计才能够更具科学性，也能够保证设计工作满足实际施工的需求。例如：对钢筋碰撞进行检查是其中重要的内容，因为通过BIM创建出施工模型，还有局部道路桥梁上部结构的钢筋模型，能够有效的避免钢筋之间产生的碰撞，也能够减少施工过程中的损失，从而保证加速施工开展速度，提高施工的整体质量。

结语

综上所述，BIM技术在道路桥梁设计中的优化运用可以进一步改进道路桥梁设计方案的模拟，加快有关工程资料的统计与计算，强化工地现场技术指导。在新形势下，将构建创新的协同工作模式，提高BIM技术在道路桥梁设计中的运用效率，确保整体项目质量，促进道路桥梁行业的稳定发展。

参考文献

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[2]张轶群.BIM技术在道路桥梁工程设计中的应用[J].四川建材，2021，47（12）：92-93.

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