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桥梁工程设计及施工中BIM技术的运用

新闻时间:2019-03-19 文章来源: 文章作者:ztcjjt
近几年,BIM技术在国内不断地推广,更多的桥梁项目运用到了BIM技术,以此来辅助桥梁设计与施工人员更好的完成桥梁的设计与施工。将BIM技术运用到桥梁工程中,能大幅降低桥梁施工中的安全隐患;有效提高桥梁的工程质量;提高项目的经济效益。文章主要研究了BIM技术的核心建模软件和BIM技术在桥梁设计、施工中的应用,以期为现代桥梁建设提供一些有价值的参考。

关键词:桥梁工程;BIM技术;设计阶段;施工阶段

1BIM基本概念及发展现状

1.1BIM基本概念

建筑信息建模/管理(BuildingInformationModeling/Management,BIM)是一种实现建设项目的物理功能特性的数字描述和管理的新型技术,它的目标是建立从项目论证开始,到建筑设计、施工、运用维护,直至最终拆除的全生命周期数据库,并实现项目数据的共享和运用。BIM技术的推广被看成CAD技术的普及运用后的又一次意义重大的革新。从长远看,BIM技术必将引领建筑信息化的发展潮流,从各个方面很大程度的提高土木工程信息集成化的程度。

1.2BIM国内外发展现状

(1)国外发展现状。BIM的起源地是美国,在北美,有超过一半的建筑行业使用者BIM,或者BIM的相关技术软件,而经过资料的对比,在北美地区BIM的使用率比之前两增加了75%左右。BIM应用始于美国,美国总务管理局于2003年推出了国家3D-4D-BIM计划,并陆续发布了系列BIM指南。美国联邦机构美国陆军工程兵团在2006年制定并发布了一份15年(2006-2020年)的BIM路线图。还有很多大学或则相关机构都致力于工程项目的信息化研宄,由此可见BIM在北美的研究应用还是比较深入广泛的。由于BIM性能的强大,在欧洲、日本等发达国家也被业内人士认可,并得到了广泛的运用。Autodesk公司突出的Revit系列软件为代表的建筑信息模型软件模型,在各个发达国家正在以很快的速度普及在各个领域,并且在许多工程中的到了广泛的运用。(2)国内发展现状。由国内外的调查资料得出:在中国,BIM技术只是出于宣传和科普阶段,广大业界人士只是知道这一门技术或者解除了一些基本的操作,还未被广泛运用到工程实际操作中,同时,也说明对于BIM的技术研发也还处于一个起步阶段,并没有在国内形成很完善的系统。业界人士对于BIM技术也只有一个模糊的概念或者仅有本专业的理论知识,在实践方面都或多或少的有些欠缺。BIM技术在我国有许多方面的问题,不论是技术还是经济,不论是管理还是法律,这些问题都亟待解决。

2BIM技术在桥梁工程中的运用

2.1BIM技术在桥梁设计阶段的主要运用

(1)前期设计。桥梁工程在进行设计建设的时候需要将业主方、设计方、施工方等参与进来的单位的意见集合统一起来,然后决定最后的建设方案。由于各个单位的专业水平不同,在前期设计阶段,设计方的意图在平面白纸上很难很好的将想法传递给业主单位,从而达到意见的统一的难度大大增加。然而,利用BIM技术的特性,我们可以将设计项目进行参数化、信息化和数字化的三维建模,从而将设计项目更直观的表现在设计方和业主单位眼前,使前期设计方案的选择高效快捷。(2)后期设计。后期设计阶段的任务就是对前期设计的BIM模型进行各种审核和验算,看这个模型是否能够达到规范要求,同时对荷载的承受能力是否合格。因为桥梁建设中,对于各种指标的要求比较高,为了提高设计质量,利用BIM模型能够使设计人员更好的完成设计结果测试,及时发现设计问题并做相应的调整。在用BIM建模的过程中,我们在检验的时候能有效及时的发现我们建模时的错误与瑕疵,这样做能防止施工时发生错误,对整个工程造成重大损失。后期设计的基础是前期设计的BIM模型,在此模型上进行进一步的修改和细化,从而达到设计要求。在采用BIM软件进行校核时,能同时生成分析柏高,根据报告我们能发现问题,然后再进行修改、建模,反复这个过程,知道达到技术指标。

2.2BIM技术在桥梁施工阶段的应用

(1)数字信息化施工。运用数字信息化手段可以预制桥梁结构,然后通过工厂化的生产制造手段防控施工中的各种不利因素,以确保构件质量达标,同时进一步桥体施工周期,提高效益。(2)施工模拟。运用BIM技术的4D桥梁施工模拟技术,我们可以模拟出施工过程,编写科学合理的施工组织计划,实现场地资源配置优化,这样在实际施工过程中,能有效的控制全桥的施工过程和进度,从而使整个工程质量提高,同时更加的节约陈本,提升经济效益。(3)安全数据信息管理。BIM技术的桥梁安全数据信息管理平台能够管理施工过程中的关键数据,以BIM为平台进行共享,让各个单位能清楚明确桥梁施工过程中的安全信息,能帮助制定更加合理的施工组织方案,有效的避免因完全信息不全或滞后所引起的安全事故。

2.3物料设备管理

BIM技术的桥梁信息模型能够有效的弥补使用RFID技术只能识别一部分信息,无法掌握全桥施工过程的缺陷,使得设备管理更加完善。

2.4协同作业

协同作业是BIM技术的又一强大功能的运用,通过协同协同作业,各个单位能将除设计之外的各种设计文件、管理方案、等进行共享,从而使各个单位之间文件的流通方便快捷,各单位间也能更加清楚工程项目的安排、进度和管理,保证施工过程的合理化,从而使施工能够更加高效的进行。BIM技术不仅在施工领域发挥巨大的作用,并且对提高设计、运营领域的效率、节约成本也将起到积极的推动作用。

3存在的问题

在国内,各个行业对于BIM成果的验收并没有统一的技术标准,另外,大部分设计院自身内部没有明显的BIM技术的标准。BIM技术在国内的普及与成熟大远不及欧美等发达国家,这使得在国外软件的设计与国内的现实情况相悖的时候,国内并没有足够的研发能力去研发新的核心软件,从而使工程的设计模型不能达到预期效果,对设计造成阻碍。因为运用BIM技术去完成项目,不可避免的会有很多不同行业共同参与到建模过程中,那么就需要一个共同的规范去管理这些不同专业的模型,从而达到模型的有效传递,使模型传递过程中保持它的完整性和可读性。

4结论与展望

BIM技术作为桥梁工程中的新兴技术,相较于AutoCAD、MIDAS、桥梁博士之类的我们都耳熟能详的软件,对于大多数人来说是陌生的。在桥梁工程这块领域,主流的作图计算软件还是AutuCAD与MIDAS之类的软件。BIM作为一款功能强大的软件是被很多人期许的,他的优点有很多,而且能将一个工程的各个部分集合到一个模型上,直观的表现出设计施工的效果,可阅读性大大的增强,并且能直观的展现出设计缺陷和各个部分设计之间的冲突,方便验收和修改。BIM没被广泛运用到桥梁工程的原因还有,他的许多研究计算的地方还不够完善,这使得很多计算也只能依赖其他软件,使得BIM相对比较鸡肋。但是,我相信,是金子总会发光的,在主流环境和国家的大力推广运用下,BIM这项技术将会有巨大的发展,总有一天他将会取代其他软件成为主流。

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