关键词：BIM技术；桥梁工程设计；应用；优势
1 BIM技术的概述
BIM技术是通过在计算机中建立虚拟的三维模型，同时利用数字化技术，为这个模型提供完整的、与实际情况一致的信息库。该信息库不仅包含描述建筑物构件的几何信息、专业属性及状态信息，还包含了非构件对象（例如空间、运动行为）的状态信息。借助这个富含信息的三维模型，提高了信息集成化程度，不仅可以用于现代建筑设计，还可以用于结构设计、设备管理、工程量统计、成本计算、物业管理等，可以在整个建筑业中发挥作用，管理建筑生命周期的全部信息。BIM在建筑工程设计中的应用，其构件被对象化，数字化的对象通过编码去描述和代表真实的构件。
2 BIM技术在桥梁工程设计中的应用优势
BIM技术在桥梁工程设计中的应用，具有传统设计技术所无法比拟的巨大优势，主要表现如下几方面：其一，有助于提升设计质量。通过BIM技术的应用，可以实现工程项目设计方案的可视化设计，便于在设计方案交流环节开展工程项目设计方案交流工作，便捷优化与调整设计方案。其二，有助于开展可视化设计交底工作，且可以模拟施工。通过BIM技术的应用，可以构建桥梁工程项目的三维BIM模型。借助该模型，可以直观地观察设计方案中的重难点，更加便捷地开展技术角度较低和施工模拟工作。特别是在施工4D模拟时，可以直观发现设计方案中的异常情况，针对性优化施工方案，确保顺利开展桥梁工程，且更好地降低施工成本。其三，有助于为桥梁工程项目提供全生命周期管理提供必要依据。在桥梁工程设计环节，通过BIM技术的灵活应用，可以从单一设计向全生命周期方向转变，更好地发挥BIM技术来提升设计效果的积极作用，为桥梁工程开展施工提供了更为可靠的依据。
3 BIM技术在桥梁工程设计中的应用分析
3.1 合理建构模型
（1）构建完整的族库。BIM的重要建模应用程序是Autodesk Revit，该软件是为构件提供族的协作作用。族是构成工程的构件，并且兼具参数数据的表征功能。在该应用程序中，所谓族是参数化的构件，运用该软件的人员可以自己创立构件族。虽然该软件具备极强的族编辑能量，但是由于桥梁自身架构的复杂性，目前的全桥族库尚未构建完备。但因其具备开放的人口，可以通过从外界导入的方法进行完善。族库的特征是能通过已然构建好的参数化模板族非间接建模，只需微调族的相关数据即可，如此能够有效缩短建模的时间。把已经建构的构件族存储在族库中，当将来面临相似的构件族时，只需要更改相关参数就可以实现建模，进而大大减少重复工作。第一、构建基础族。例如，某桥梁的基础形式选用桩基础，依据平面图纸，通过Autodesk Revit应用程序，利用里面自带的架构基础族模板构建基础族库。还可以键入各个基本数据，在二维图形和三维立体图形中检验基础模型是否存有问题。第二、构建墩台族。某桥梁由于桥址位于公路和路边的河流斜交处，为了规避压迫河床泄洪断面的情况，减少新建桥梁对公路的损害，将承受桥墩顺延渠道倾斜30°。在Autodesk Revit软件中点击拉伸和综合功能构建墩台族，实现立体展示效果，确认可行。第三、构建主体族。某桥梁用钢筋混凝土浇筑上部结构，建模时，要关注梁体的位置有无偏差以及梁体横断面处的处理，通过二维图纸展示检查是否存在问题。
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（2）桥梁完整的建模形态。每个基本构件族构建完毕后，通过构建完备的族库在该软件中构建一个架构的项目数据，并把已建好的族库导入该项目文件中，协调每个基础构件的方位，获取完整的桥梁信息化建模信息。依据现实的地质地理环境，分别把构建完成的地形、基础、墩台、主梁体等族库导入其中，协调每个构件在项目文档中的方位就可以顺利地实现建模了。
3.2 BIM与分析软件整合
在传统设计中，图纸模型和计算模型相互割裂，通过模型的计算结果不断地优化设计方案，修改设计图纸，工作量相对较大。在BIM技术的基础上进行二次开发，通过参数化建模的方式生成三维模型，建立BIM模型与分析软件的互通，将BIM模型导入分析软件进行分析计算，实现高效的全桥设计和分析计算过程。通过计算结果反馈修改BIM建模参数，可以有效地提高设计效率。同时，将BIM三维模型局部导入有限元计算软件进行局部分析计算，通过计算结果修订三维模型，从而实现建模和分析计算的高效统一。
3.3 自行计算工程量
运用BIM技术中的全桥项目工程数据文件都可以存放在模型数据库中，以上数据能被电脑自行获取，并且高效地对构件进行工程量解析，以减少因反复的人员手动操作引致的失误，还可以实现工程量伴随设计更改并即时输出更改后的正确有效的工程量信息。Autodesk Revit作为BIM的关键模型是运用关联数据库建立立体式数据模型，它是一个巨大的数据集合，涵括了各式各样的构件单元，各个单元之间存在着密不可分的关联。目前可以利用Autodesk Revit中的相关功能访问文件，也可以获取里面的真实数据信息，甚至可以获得全部的实体信息。运用BIM获取工程量的结果可以预估项目投资成本，进而对方案做出比较和筛选。并且这些工程量可以直接运用到施工开始前的工程量估算和完成后的工程量统计上。
3.4 BIM技术在钢箱梁细节设计中的应用
目前桥梁工程中越来越多的进行跨线设计，为了将跨越路段造成的交通影响降到最低，钢箱梁顶推方案的优势逐渐显现出来。钢箱梁一般由顶板、底板、腹板、横隔板、纵隔板及加劲肋通过工厂化节段制造后现场焊接安装，其内部构造纵横交错，同时对加工的精细化程度又提出了较高的要求。常规的二维图纸通常以节段划分及几个典型横断面图来描述钢箱梁的上部结构组成及加工方案。钢结构加工厂在拿到设计图纸时不可避免的要对图纸进行深化设计，对设计意图表述不清的位置还需要不断的与设计单位进行反复沟通，无形中延长了施工工期。
3.5 平面图纸的自行生成
以往采用的CAD平面施工图纸假若出现一处更改，整张图纸均需要人工进行相应的更改，不仅耗时耗力，还降低了工作效率，而且极易忽略需要更改的工作。而应用BIM技术导出的平面图纸最大的好处是可以实现即时更新，若更改图纸中的任意处，相关数据变动会带来二维图纸的自行更改，无需人工检查与修改，从而节省了大量的时间，大大提升了工作效率。在BIM技术中运用建模关键软件Autodesk Revit对三维模型构建完毕后，它的二维、三维、截面、剖面等各个详细图形都可以依据工程要求点击导出，和以往的CAD平面绘图方法对比，更能看出其优势。该技术可以迅速、精确地导出细节构造图，还可以便捷地展示其在完整的模型或平面图中的具体位置，较为复杂的、使施工人员难以理解的构件，可以采用三维图示展现出来，以减少因误解带来的施工错误、返工等问题。
4 结束语
综上所述，桥梁工程是国家重要的基础设施，并且科学合理的设计是桥梁工程质量和安全性的重要保障，随着科技的进步发展，使得BIM技术在桥梁工程设计中得到广泛应用，其对于提高桥梁工程质量安全具有重要意义。
参考文献
[1]杨景麟.论述BIM技术在桥梁设计中的应用[J].山西建筑，2017.
论文作者:刘海
论文发表刊物:《城镇建设》2019年第24期
论文发表时间:2020/1/16
标签：桥梁论文; 构件论文; 技术论文; 模型论文; 建模论文; 工程设计论文; 图纸论文; 《城镇建设》2019年第24期论文;