行業(yè)資訊
橋梁工程設計及施工中BIM技術(shù)的運用
近幾年,BIM技術(shù)在國內不斷地推廣,更多的橋梁項目運用到了BIM技術(shù),以此來(lái)輔助橋梁設計與施工人員更好的完成橋梁的設計與施工。將BIM技術(shù)運用到橋梁工程中,能大幅降低橋梁施工中的安全隱患;有效提高橋梁的工程質(zhì)量;提高項目的經(jīng)濟效益。文章主要研究了BIM技術(shù)的核心建模軟件和BIM技術(shù)在橋梁設計、施工中的應用,以期為現代橋梁建設提供一些有價(jià)值的參考。
關(guān)鍵詞:橋梁工程;BIM技術(shù);設計階段;施工階段
1BIM基本概念及發(fā)展現狀
1.1BIM基本概念
建筑信息建模/管理(BuildingInformationModeling/Management,BIM)是一種實(shí)現建設項目的物理功能特性的數字描述和管理的新型技術(shù),它的目標是建立從項目論證開(kāi)始,到建筑設計、施工、運用維護,直至最終拆除的全生命周期數據庫,并實(shí)現項目數據的共享和運用。BIM技術(shù)的推廣被看成CAD技術(shù)的普及運用后的又一次意義重大的革新。從長(cháng)遠看,BIM技術(shù)必將引領(lǐng)建筑信息化的發(fā)展潮流,從各個(gè)方面很大程度的提高土木工程信息集成化的程度。
1.2BIM國內外發(fā)展現狀
(1)國外發(fā)展現狀。BIM的起源地是美國,在北美,有超過(guò)一半的建筑行業(yè)使用者BIM,或者BIM的相關(guān)技術(shù)軟件,而經(jīng)過(guò)資料的對比,在北美地區BIM的使用率比之前兩增加了75%左右。BIM應用始于美國,美國總務(wù)管理局于2003年推出了國家3D-4D-BIM計劃,并陸續發(fā)布了系列BIM指南。美國聯(lián)邦機構美國陸軍工程兵團在2006年制定并發(fā)布了一份15年(2006-2020年)的BIM路線(xiàn)圖。還有很多大學(xué)或則相關(guān)機構都致力于工程項目的信息化研宄,由此可見(jiàn)BIM在北美的研究應用還是比較深入廣泛的。由于BIM性能的強大,在歐洲、日本等發(fā)達國家也被業(yè)內人士認可,并得到了廣泛的運用。Autodesk公司突出的Revit系列軟件為代表的建筑信息模型軟件模型,在各個(gè)發(fā)達國家正在以很快的速度普及在各個(gè)領(lǐng)域,并且在許多工程中的到了廣泛的運用。(2)國內發(fā)展現狀。由國內外的調查資料得出:在中國,BIM技術(shù)只是出于宣傳和科普階段,廣大業(yè)界人士只是知道這一門(mén)技術(shù)或者解除了一些基本的操作,還未被廣泛運用到工程實(shí)際操作中,同時(shí),也說(shuō)明對于BIM的技術(shù)研發(fā)也還處于一個(gè)起步階段,并沒(méi)有在國內形成很完善的系統。業(yè)界人士對于BIM技術(shù)也只有一個(gè)模糊的概念或者僅有本專(zhuān)業(yè)的理論知識,在實(shí)踐方面都或多或少的有些欠缺。BIM技術(shù)在我國有許多方面的問(wèn)題,不論是技術(shù)還是經(jīng)濟,不論是管理還是法律,這些問(wèn)題都亟待解決。
2BIM技術(shù)在橋梁工程中的運用
2.1BIM技術(shù)在橋梁設計階段的主要運用
(1)前期設計。橋梁工程在進(jìn)行設計建設的時(shí)候需要將業(yè)主方、設計方、施工方等參與進(jìn)來(lái)的單位的意見(jiàn)集合統一起來(lái),然后決定最后的建設方案。由于各個(gè)單位的專(zhuān)業(yè)水平不同,在前期設計階段,設計方的意圖在平面白紙上很難很好的將想法傳遞給業(yè)主單位,從而達到意見(jiàn)的統一的難度大大增加。然而,利用BIM技術(shù)的特性,我們可以將設計項目進(jìn)行參數化、信息化和數字化的三維建模,從而將設計項目更直觀(guān)的表現在設計方和業(yè)主單位眼前,使前期設計方案的選擇高效快捷。(2)后期設計。后期設計階段的任務(wù)就是對前期設計的BIM模型進(jìn)行各種審核和驗算,看這個(gè)模型是否能夠達到規范要求,同時(shí)對荷載的承受能力是否合格。因為橋梁建設中,對于各種指標的要求比較高,為了提高設計質(zhì)量,利用BIM模型能夠使設計人員更好的完成設計結果測試,及時(shí)發(fā)現設計問(wèn)題并做相應的調整。在用BIM建模的過(guò)程中,我們在檢驗的時(shí)候能有效及時(shí)的發(fā)現我們建模時(shí)的錯誤與瑕疵,這樣做能防止施工時(shí)發(fā)生錯誤,對整個(gè)工程造成重大損失。后期設計的基礎是前期設計的BIM模型,在此模型上進(jìn)行進(jìn)一步的修改和細化,從而達到設計要求。在采用BIM軟件進(jìn)行校核時(shí),能同時(shí)生成分析柏高,根據報告我們能發(fā)現問(wèn)題,然后再進(jìn)行修改、建模,反復這個(gè)過(guò)程,知道達到技術(shù)指標。
2.2BIM技術(shù)在橋梁施工階段的應用
(1)數字信息化施工。運用數字信息化手段可以預制橋梁結構,然后通過(guò)工廠(chǎng)化的生產(chǎn)制造手段防控施工中的各種不利因素,以確保構件質(zhì)量達標,同時(shí)進(jìn)一步橋體施工周期,提高效益。(2)施工模擬。運用BIM技術(shù)的4D橋梁施工模擬技術(shù),我們可以模擬出施工過(guò)程,編寫(xiě)科學(xué)合理的施工組織計劃,實(shí)現場(chǎng)地資源配置優(yōu)化,這樣在實(shí)際施工過(guò)程中,能有效的控制全橋的施工過(guò)程和進(jìn)度,從而使整個(gè)工程質(zhì)量提高,同時(shí)更加的節約陳本,提升經(jīng)濟效益。(3)安全數據信息管理。BIM技術(shù)的橋梁安全數據信息管理平臺能夠管理施工過(guò)程中的關(guān)鍵數據,以BIM為平臺進(jìn)行共享,讓各個(gè)單位能清楚明確橋梁施工過(guò)程中的安全信息,能幫助制定更加合理的施工組織方案,有效的避免因完全信息不全或滯后所引起的安全事故。
2.3物料設備管理
BIM技術(shù)的橋梁信息模型能夠有效的彌補使用RFID技術(shù)只能識別一部分信息,無(wú)法掌握全橋施工過(guò)程的缺陷,使得設備管理更加完善。
2.4協(xié)同作業(yè)
協(xié)同作業(yè)是BIM技術(shù)的又一強大功能的運用,通過(guò)協(xié)同協(xié)同作業(yè),各個(gè)單位能將除設計之外的各種設計文件、管理方案、等進(jìn)行共享,從而使各個(gè)單位之間文件的流通方便快捷,各單位間也能更加清楚工程項目的安排、進(jìn)度和管理,保證施工過(guò)程的合理化,從而使施工能夠更加高效的進(jìn)行。BIM技術(shù)不僅在施工領(lǐng)域發(fā)揮巨大的作用,并且對提高設計、運營(yíng)領(lǐng)域的效率、節約成本也將起到積極的推動(dòng)作用。
3存在的問(wèn)題
在國內,各個(gè)行業(yè)對于BIM成果的驗收并沒(méi)有統一的技術(shù)標準,另外,大部分設計院自身內部沒(méi)有明顯的BIM技術(shù)的標準。BIM技術(shù)在國內的普及與成熟大遠不及歐美等發(fā)達國家,這使得在國外軟件的設計與國內的現實(shí)情況相悖的時(shí)候,國內并沒(méi)有足夠的研發(fā)能力去研發(fā)新的核心軟件,從而使工程的設計模型不能達到預期效果,對設計造成阻礙。因為運用BIM技術(shù)去完成項目,不可避免的會(huì )有很多不同行業(yè)共同參與到建模過(guò)程中,那么就需要一個(gè)共同的規范去管理這些不同專(zhuān)業(yè)的模型,從而達到模型的有效傳遞,使模型傳遞過(guò)程中保持它的完整性和可讀性。
4結論與展望
BIM技術(shù)作為橋梁工程中的新興技術(shù),相較于A(yíng)utoCAD、MIDAS、橋梁博士之類(lèi)的我們都耳熟能詳的軟件,對于大多數人來(lái)說(shuō)是陌生的。在橋梁工程這塊領(lǐng)域,主流的作圖計算軟件還是AutuCAD與MIDAS之類(lèi)的軟件。BIM作為一款功能強大的軟件是被很多人期許的,他的優(yōu)點(diǎn)有很多,而且能將一個(gè)工程的各個(gè)部分集合到一個(gè)模型上,直觀(guān)的表現出設計施工的效果,可閱讀性大大的增強,并且能直觀(guān)的展現出設計缺陷和各個(gè)部分設計之間的沖突,方便驗收和修改。BIM沒(méi)被廣泛運用到橋梁工程的原因還有,他的許多研究計算的地方還不夠完善,這使得很多計算也只能依賴(lài)其他軟件,使得BIM相對比較雞肋。但是,我相信,是金子總會(huì )發(fā)光的,在主流環(huán)境和國家的大力推廣運用下,BIM這項技術(shù)將會(huì )有巨大的發(fā)展,總有一天他將會(huì )取代其他軟件成為主流。
關(guān)鍵詞:橋梁工程;BIM技術(shù);設計階段;施工階段
1BIM基本概念及發(fā)展現狀
1.1BIM基本概念
建筑信息建模/管理(BuildingInformationModeling/Management,BIM)是一種實(shí)現建設項目的物理功能特性的數字描述和管理的新型技術(shù),它的目標是建立從項目論證開(kāi)始,到建筑設計、施工、運用維護,直至最終拆除的全生命周期數據庫,并實(shí)現項目數據的共享和運用。BIM技術(shù)的推廣被看成CAD技術(shù)的普及運用后的又一次意義重大的革新。從長(cháng)遠看,BIM技術(shù)必將引領(lǐng)建筑信息化的發(fā)展潮流,從各個(gè)方面很大程度的提高土木工程信息集成化的程度。
1.2BIM國內外發(fā)展現狀
(1)國外發(fā)展現狀。BIM的起源地是美國,在北美,有超過(guò)一半的建筑行業(yè)使用者BIM,或者BIM的相關(guān)技術(shù)軟件,而經(jīng)過(guò)資料的對比,在北美地區BIM的使用率比之前兩增加了75%左右。BIM應用始于美國,美國總務(wù)管理局于2003年推出了國家3D-4D-BIM計劃,并陸續發(fā)布了系列BIM指南。美國聯(lián)邦機構美國陸軍工程兵團在2006年制定并發(fā)布了一份15年(2006-2020年)的BIM路線(xiàn)圖。還有很多大學(xué)或則相關(guān)機構都致力于工程項目的信息化研宄,由此可見(jiàn)BIM在北美的研究應用還是比較深入廣泛的。由于BIM性能的強大,在歐洲、日本等發(fā)達國家也被業(yè)內人士認可,并得到了廣泛的運用。Autodesk公司突出的Revit系列軟件為代表的建筑信息模型軟件模型,在各個(gè)發(fā)達國家正在以很快的速度普及在各個(gè)領(lǐng)域,并且在許多工程中的到了廣泛的運用。(2)國內發(fā)展現狀。由國內外的調查資料得出:在中國,BIM技術(shù)只是出于宣傳和科普階段,廣大業(yè)界人士只是知道這一門(mén)技術(shù)或者解除了一些基本的操作,還未被廣泛運用到工程實(shí)際操作中,同時(shí),也說(shuō)明對于BIM的技術(shù)研發(fā)也還處于一個(gè)起步階段,并沒(méi)有在國內形成很完善的系統。業(yè)界人士對于BIM技術(shù)也只有一個(gè)模糊的概念或者僅有本專(zhuān)業(yè)的理論知識,在實(shí)踐方面都或多或少的有些欠缺。BIM技術(shù)在我國有許多方面的問(wèn)題,不論是技術(shù)還是經(jīng)濟,不論是管理還是法律,這些問(wèn)題都亟待解決。
2BIM技術(shù)在橋梁工程中的運用
2.1BIM技術(shù)在橋梁設計階段的主要運用
(1)前期設計。橋梁工程在進(jìn)行設計建設的時(shí)候需要將業(yè)主方、設計方、施工方等參與進(jìn)來(lái)的單位的意見(jiàn)集合統一起來(lái),然后決定最后的建設方案。由于各個(gè)單位的專(zhuān)業(yè)水平不同,在前期設計階段,設計方的意圖在平面白紙上很難很好的將想法傳遞給業(yè)主單位,從而達到意見(jiàn)的統一的難度大大增加。然而,利用BIM技術(shù)的特性,我們可以將設計項目進(jìn)行參數化、信息化和數字化的三維建模,從而將設計項目更直觀(guān)的表現在設計方和業(yè)主單位眼前,使前期設計方案的選擇高效快捷。(2)后期設計。后期設計階段的任務(wù)就是對前期設計的BIM模型進(jìn)行各種審核和驗算,看這個(gè)模型是否能夠達到規范要求,同時(shí)對荷載的承受能力是否合格。因為橋梁建設中,對于各種指標的要求比較高,為了提高設計質(zhì)量,利用BIM模型能夠使設計人員更好的完成設計結果測試,及時(shí)發(fā)現設計問(wèn)題并做相應的調整。在用BIM建模的過(guò)程中,我們在檢驗的時(shí)候能有效及時(shí)的發(fā)現我們建模時(shí)的錯誤與瑕疵,這樣做能防止施工時(shí)發(fā)生錯誤,對整個(gè)工程造成重大損失。后期設計的基礎是前期設計的BIM模型,在此模型上進(jìn)行進(jìn)一步的修改和細化,從而達到設計要求。在采用BIM軟件進(jìn)行校核時(shí),能同時(shí)生成分析柏高,根據報告我們能發(fā)現問(wèn)題,然后再進(jìn)行修改、建模,反復這個(gè)過(guò)程,知道達到技術(shù)指標。
2.2BIM技術(shù)在橋梁施工階段的應用
(1)數字信息化施工。運用數字信息化手段可以預制橋梁結構,然后通過(guò)工廠(chǎng)化的生產(chǎn)制造手段防控施工中的各種不利因素,以確保構件質(zhì)量達標,同時(shí)進(jìn)一步橋體施工周期,提高效益。(2)施工模擬。運用BIM技術(shù)的4D橋梁施工模擬技術(shù),我們可以模擬出施工過(guò)程,編寫(xiě)科學(xué)合理的施工組織計劃,實(shí)現場(chǎng)地資源配置優(yōu)化,這樣在實(shí)際施工過(guò)程中,能有效的控制全橋的施工過(guò)程和進(jìn)度,從而使整個(gè)工程質(zhì)量提高,同時(shí)更加的節約陳本,提升經(jīng)濟效益。(3)安全數據信息管理。BIM技術(shù)的橋梁安全數據信息管理平臺能夠管理施工過(guò)程中的關(guān)鍵數據,以BIM為平臺進(jìn)行共享,讓各個(gè)單位能清楚明確橋梁施工過(guò)程中的安全信息,能幫助制定更加合理的施工組織方案,有效的避免因完全信息不全或滯后所引起的安全事故。
2.3物料設備管理
BIM技術(shù)的橋梁信息模型能夠有效的彌補使用RFID技術(shù)只能識別一部分信息,無(wú)法掌握全橋施工過(guò)程的缺陷,使得設備管理更加完善。
2.4協(xié)同作業(yè)
協(xié)同作業(yè)是BIM技術(shù)的又一強大功能的運用,通過(guò)協(xié)同協(xié)同作業(yè),各個(gè)單位能將除設計之外的各種設計文件、管理方案、等進(jìn)行共享,從而使各個(gè)單位之間文件的流通方便快捷,各單位間也能更加清楚工程項目的安排、進(jìn)度和管理,保證施工過(guò)程的合理化,從而使施工能夠更加高效的進(jìn)行。BIM技術(shù)不僅在施工領(lǐng)域發(fā)揮巨大的作用,并且對提高設計、運營(yíng)領(lǐng)域的效率、節約成本也將起到積極的推動(dòng)作用。
3存在的問(wèn)題
在國內,各個(gè)行業(yè)對于BIM成果的驗收并沒(méi)有統一的技術(shù)標準,另外,大部分設計院自身內部沒(méi)有明顯的BIM技術(shù)的標準。BIM技術(shù)在國內的普及與成熟大遠不及歐美等發(fā)達國家,這使得在國外軟件的設計與國內的現實(shí)情況相悖的時(shí)候,國內并沒(méi)有足夠的研發(fā)能力去研發(fā)新的核心軟件,從而使工程的設計模型不能達到預期效果,對設計造成阻礙。因為運用BIM技術(shù)去完成項目,不可避免的會(huì )有很多不同行業(yè)共同參與到建模過(guò)程中,那么就需要一個(gè)共同的規范去管理這些不同專(zhuān)業(yè)的模型,從而達到模型的有效傳遞,使模型傳遞過(guò)程中保持它的完整性和可讀性。
4結論與展望
BIM技術(shù)作為橋梁工程中的新興技術(shù),相較于A(yíng)utoCAD、MIDAS、橋梁博士之類(lèi)的我們都耳熟能詳的軟件,對于大多數人來(lái)說(shuō)是陌生的。在橋梁工程這塊領(lǐng)域,主流的作圖計算軟件還是AutuCAD與MIDAS之類(lèi)的軟件。BIM作為一款功能強大的軟件是被很多人期許的,他的優(yōu)點(diǎn)有很多,而且能將一個(gè)工程的各個(gè)部分集合到一個(gè)模型上,直觀(guān)的表現出設計施工的效果,可閱讀性大大的增強,并且能直觀(guān)的展現出設計缺陷和各個(gè)部分設計之間的沖突,方便驗收和修改。BIM沒(méi)被廣泛運用到橋梁工程的原因還有,他的許多研究計算的地方還不夠完善,這使得很多計算也只能依賴(lài)其他軟件,使得BIM相對比較雞肋。但是,我相信,是金子總會(huì )發(fā)光的,在主流環(huán)境和國家的大力推廣運用下,BIM這項技術(shù)將會(huì )有巨大的發(fā)展,總有一天他將會(huì )取代其他軟件成為主流。
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