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摘要：现如今，我国的各项事业发展迅速，生产力得到了极大的解放。国家的发展让城市的建设焕发了青春。城市在发展的过程中逐渐在追赶着国际潮流。我们生活在一个信息化的时代，城市的建筑设计随着科技的发展也在稳步的发展。在各个项目中，要想取得更深层次的发展，就要努力的对现有的进行观察、思考、并且对曾经的弊端进行改良创新。本文主要对BIM技术在桥梁工程设计方面的应用进行论述。
关键词：BIM技术，桥梁工程，设计
1 BIM技术相关概述
在建筑工程施工过程中应用CAD技术，建筑模型从原来的二维平面发展成为了三维立体模型，在建筑工程设计过程中工作人员能够使用三维建模来体现出建筑形体，把建筑物的建设现状真实有效的还原出来。而BIM技术的应用则是针对建筑物的三维立体建模进行信息化管理，在建模当中导入建筑物的现阶段建设信息，方便工作人员能够随时针对模型建设情况进行查看，提取出建筑物建设过程中产生的有效信息，实时的了解建筑施工现阶段的进展。同时使用BIM技术也能把建筑物的各项信息实时共享，方便不同项目的参与方都能够针对建筑物的施工建设进行协同管理，有效提升建筑工程的施工管理效率。
2 BIM技术在桥梁工程设计中的必要性和优势
2.1 使用BIM技术的必要性
桥梁的建设十分复杂，由于桥梁本身的机构通常十分复杂，会使用到大量的异形构件，并且需要进行复杂的受力分析，使得在设计过程中需要进行很多计算，分析不同情况下桥梁会产生的问题。其次，桥梁的建造通常都是在一些环境复杂的位置进行，建造过程中会使用到许多特殊工艺和机械设备。传统的桥梁设计中，通常会使用CAD进行设计，CAD生成的二维图纸往往很难将桥梁设计者的意图准确表达出来，为桥梁的施工增加了困难。BIM技术的优势在于，能够生成三维图像，可以将各种不同构件的形状及空间位置表达得更加准确，在设计阶段，方便设计人员检查，减少设计的错漏碰差，项目施工阶段，方便业主、施工方理解设计人员的意图，加快设计合理性和效率，并且提高了施工的效率。因此，将BIM技术应用在桥梁的设计当中十分必要，也是当前桥梁设计的一个趋势。
2.2 BIM技术的优势
现阶段在设计桥梁项目的过程中，大部分设计人员还是采用传统的设计方式，也就是基于二维的CAD系统，整个工程信息都是由二维图纸来进行表现，这就使计算机无法对CAD平面图纸包含的有限构件数据信息进行计算，进而导致工作量大大增加。当有需要修改的地方时，必须对整个模型与图纸进行调整，效率非常低，并且也比较容易出现问题。传统的设计理念非常缺乏协同设计，不同的设计专业都有独特的设计主线，这就比较容易发生结构构件大量碰撞的问题。而随着BIM技术深入的应用，已经从单一的设计阶段扩展到整个工程项目过程。
3 基于BIM技术的桥梁设计流程
随着科学技术的不断更新发展，BIM技术的应用也发生了很大的变化，其应用范围也不断扩大。BIM技术主要运用于设计阶段，即从桥梁工程设计角度而言，主要将各个专业设计人员以及参与的团队人员组建成一些协作团队，确保每一方的人员都参与其中，然后在同一信息交流平台中共同协作设计。使用BIM技术的具体流程如下：首先，在利用BIM技术设计之前，各个参与方需要将自己的设计意见提出来，然后将所有意见与桥梁工程设计结合起来，一切围绕桥梁工程设计工作展开。BIM技术利用三维模型展现桥梁工程设计成果，在设计期间从控制桥梁工程项目成本、降低风险等方面考虑。其次，在桥梁工程设计模型形成后，所有参与方共同搭建BIM信息平台，然后模拟各个阶段的施工环节和步骤，同时在模拟施工期间需要将每一个施工阶段的数据传输到BIM信息平台中，并将数据输入再次核对计算，确保每一个施工环节与BIM技术设计的相符合，在此基础上对各个施工阶段进行细化分析。最后，在模型桥梁工程设计通过后，需要在信息化BIM平台通过相关的软件将桥梁工程的结构、受力情况进行分析，提高了桥梁工程设计流程，也缩短了桥梁工程的设计工期。当然，在BIM技术设计流程方面还需要借助路线BIM子系统的辅助，才能优化BIM技术的设计流程，具体如表1所示。
表1路线BIM子系统
4 BIM技术在桥梁工程设计方面的应用
4.1 可行性研究阶段的应用
要想提高桥梁的可行性，就需要设计桥梁的方案，具体指的是确定桥梁方案以及总体的设想，例如桥梁的断面、平面。在进行可行性的设计时，可以接收的方案有多种，因此需要花费大量的时间。由于方案设计要求较高的准确性，而BIM技术可以表现出其三维特性，利用BIM模型针对不同的方案表现，能够将其转变为断面图或立面图。
4.2 施工图设计阶段的应用
从当下来说，桥梁领域把2D施工图纸交付给建设施工机构和业主两方是如今桥梁设计工作的最核心目标，另外其也是桥梁项目不可或缺的流程。所以2D施工图纸的正常输出作业是桥梁项目组织以及管理的重点，然而该任务阻碍着BIM技术在如今桥梁领域的大规模推广。一般来说，如今的BIM技术呈现出形象的可视化、整体可协调、想过可模拟、流程可优化、信息相对完备等优点。随着社会经济的发展，可视性引入到桥梁领域的规模日益扩大。比如，施工项目的图纸仅仅是对一系列构件数据资料在纸上完成线条绘制等类型的展示，但实际的构造框架必须借助项目参与工作者来完成想象，而BIM技术可以有效避免该流程中出现的相关问题。
目前桥梁领域除了达到基本的通行诉求之外，其关于桥梁工程整体结构美感的追求也并没有停止，但是2D桥梁设计方式已不能达到部分复杂桥梁多层次的设计效果，而BIM技术可以准确地呈现桥梁工程的多种几何特征，同时在进行设计时不会出现表达障碍问题，其对多样复杂的桥梁工程的结构同样也可以予以准确的呈现，所以BIM技术给桥梁项目的建设设计注入了源源不断的动力。
4.3 施工阶段的应用
如图1所示的是桥梁施工阶段的动态仿真，也就是我们常用的Navisworks应用软件，利用动画的方式对工程施工进行模拟，使技术交底
图1桥梁施工阶段4D施工模型
以及施工过程更加容易控制。此外，BIM模型还可以对施工设备进行真实的碰撞检测等能力，不断改善施工计划，方便人员之间的交流，防止由于变更施工计划导致整个工程出现变化，降低桥梁工程的成本。在桥梁施工环节，就能够根据现场采集的桥梁移动信息，利用BIM模型进行比对，对超出一定范围的移动就可以发出警告，让工作人员第一时间进行改正。还能够根据施工单位监测到的应力、应变等相关信息准确反映出桥梁安全性能，对存在的施工误差及时进行调整，从根本上提升了桥梁工程的施工质量及效率。利用BIM模型就能够有效管理整个施工过程，与传统的施工日志比较，BIM模型可以更加直观的进行展示，并且在后期查询的时候，就可以根据ID号进行查询。
结束语
在桥梁工程设计环节应用BIM技术是最为基础的阶段，BIM模型还能够把各种桥梁构件直观的进行展示。利用BIM技术可以实时生成桥梁BIM模型，使桥梁建设的各个阶段、各个专业中的信息得到实时共享，工作人员就能够及时进行交流，制定针对性的措施处理存在的问题。
参考文献：
［1］陈培旭．BIM技术在桥梁工程设计优化方面的应用［J］．建筑知识，2017（37）：80．
［2］曹旭光，杨伟名．BIM技术在桥梁工程设计与施工中的应用研究［J］．四川水泥，2016（4）：85．
论文作者:费梁
论文发表刊物:《建筑细部》2018年第13期
论文发表时间:2019/1/22
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