行業(yè)資訊
BIM技術(shù)在市政橋梁設計中的應用
本文以目前市政橋梁設計現狀為出發(fā)點(diǎn),依據當前市政工程橋梁設計的模式,總結當前市政橋梁設計中存在的問(wèn)題和缺陷。結合當前城市對橋梁設計的需求,探討B(tài)IM技術(shù)在當前橋梁設計中運用的優(yōu)勢,對市政橋梁施工領(lǐng)域的信息整合、安全性提升、計算精準性、和BIM技術(shù)模擬性?xún)?yōu)勢做出詳細闡述,合理地給出技術(shù)應用帶來(lái)的設計前景,但同時(shí)也給予一定的發(fā)展建議。
關(guān)鍵詞:市政工程 BIM 技術(shù) 設計 橋梁
近些年城市化不斷推進(jìn),城市間經(jīng)濟交流不斷加強,但道路交通難以滿(mǎn)足當前城市發(fā)展的荷載,橋梁工程已成為連接城市間交通運輸、拓寬經(jīng)濟交流、促進(jìn)社會(huì )溝通的重要工具。目前,傳統的市政橋梁設計大部分仍然按照2D的設計方式。在這種方式下不僅執行效率低、信息溝通難度大、專(zhuān)業(yè)協(xié)同困難、設計量大,而且在一些安全性、耐久性等設計方面還存在較多的不合理。因此結合BIM技術(shù),轉變傳統的設計理念,不斷地優(yōu)化橋梁設計,有利于豐富市政橋梁設計的技術(shù)手段,提高橋梁設計行業(yè)的整體水平。
1 市政橋梁設計現狀
1.1 市政橋梁設計缺乏專(zhuān)業(yè)協(xié)調
橋梁工程綜合程度較高,橋梁的設計過(guò)程比較復雜,不僅需要考慮各專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域的設計合理性,而且還要保證專(zhuān)業(yè)間的協(xié)調。在傳統的市政橋梁設計中,設計圖紙往往是分別由相應專(zhuān)業(yè)負責相應領(lǐng)域的圖紙繪制工作,這就導致在設計過(guò)程中,不能及時(shí)地溝通協(xié)調,導致各專(zhuān)業(yè)間在設計過(guò)程中出現圖紙相矛盾的現象,給后期橋梁施工作業(yè)帶來(lái)了極大困難。
1.2 市政橋梁安全性設計技術(shù)缺乏
橋梁工程在設計過(guò)程中不僅要保證整體的美觀(guān)性,還要兼顧整體橋梁的安全性,我國目前在市政橋梁中安全性方面的設計還處于低級階段,在橋梁結構設計方面,主要還是通過(guò)技術(shù)人員依據現有的設計規范或者已有工程的案例進(jìn)行人工設計,在這過(guò)程中由于橋梁工程所處的環(huán)境不同,往往僅限于圖紙和規范中所要求的一些指標,不能充分考慮涉及實(shí)際因素。
1.3 市政橋梁設計缺乏后期施工方案
橋梁工程主要分布在城市交通復雜、地勢險峻的地段,因此不僅對設計要求較高,而且對施工技術(shù)水平要求較大。目前,在建筑行業(yè)主要還是按照傳統先設計后施工的方式進(jìn)行工程項目建設,往往在設計過(guò)程中不能結合實(shí)際施工所需要的施工條件,導致在后期施工困難,不僅嚴重影響工程的整體進(jìn)度,而且使工程所消耗的資源和資金的增加。
1.4 市政橋梁設計數據不夠準確
在傳統的橋梁工程的設計中,不論是橋臺的尺寸、高程、錨塊的大小、位置,還是橋臺所需要的混凝土量,都是通過(guò)借助CAD圖紙人工進(jìn)行設計,由于橋梁工程中結構較為復雜,不同型號、大小的構件較多,不僅計算繁瑣需要消耗大量的人力,而且出現的錯誤比較多,人工計算產(chǎn)生誤差較大。容易影響整個(gè)工程的結構性和安全性。
2 BIM技術(shù)在市政橋梁設計中的應用及建議
隨著(zhù)近年來(lái)BIM技術(shù)的不斷發(fā)展,BIM技術(shù)已經(jīng)逐漸覆蓋到市政工程領(lǐng)域中,不僅能夠克服以往橋梁設計中的問(wèn)題,而且還能夠為今后橋梁設計的工作提供建議。通過(guò)對應用BIM技術(shù)的工程項目進(jìn)行調研發(fā)現,BIM技術(shù)在市政橋梁設計中的應用和建議主要包括以下幾個(gè)方面。
2.1 構建BIM云平臺加強專(zhuān)業(yè)協(xié)作
橋梁工程設計之所以信息整合復雜、協(xié)同設計困難,是因為在傳統的橋梁設計中信息的管理還停留在人工處理階段,信息整合效率低下,信息傳遞慢。通過(guò)引進(jìn)BIM技術(shù),建立一個(gè)項目?jì)炔康腂IM協(xié)同平臺,能夠將各專(zhuān)業(yè)部門(mén)收集到的信息或設計圖紙上傳到云平臺當中,利用BIM技術(shù)云平臺和云計算的功能,對信息的管理不僅安全、高效,而且信息的獲取也更加便利。在后期設計的過(guò)程中各專(zhuān)業(yè)的技術(shù)人員可以通過(guò)電腦在云平臺直接下載圖紙信息,運用BIM繪圖軟件繪制三維信息模型,各專(zhuān)業(yè)部門(mén)、技術(shù)負責人可在云平臺中對模型中出現的問(wèn)題進(jìn)行分析討論,最終根據修改意見(jiàn)在平臺中及時(shí)更新信息,大大提高了設計效率。
但是,目前關(guān)于BIM協(xié)同平臺還處于發(fā)展的階段,大部分還來(lái)源于國外的技術(shù)支持。不論是技術(shù)還是軟件還不是很成熟,還需要我們在今后的發(fā)展自主開(kāi)發(fā)平臺、探索和發(fā)展新功能。
2.2 模擬多種場(chǎng)景提升橋梁安全性
在傳統的橋梁設計中還是依靠人為經(jīng)驗或者已完工程項目的例子進(jìn)行設計,難以結合具體的工程項目特點(diǎn),很難保證項目的安全性指標。其中最根本的問(wèn)題是技術(shù)的缺乏。利用BIM技術(shù)模擬性的優(yōu)勢,能通過(guò)在BIM軟件中導入當地的氣候、地質(zhì)環(huán)境信息,加載當地各個(gè)時(shí)段可能影響工程安全性的因素,并且軟件能夠動(dòng)態(tài)地給出橋梁承載力、排水能力、耐久性等各項安全性指標,技術(shù)人員可以根據指標來(lái)分析設計的強度是否滿(mǎn)足實(shí)際技術(shù)規范和工程的要求,進(jìn)而采取合理的改進(jìn)方案來(lái)保證設計的安全性。
但是現階段,BIM技術(shù)還在不斷發(fā)展中,軟件在持續的更新,BIM體系在不斷的完善,在一些功能方面還有待提高,有些技術(shù)還停留在理論的層面,在實(shí)際工程實(shí)施中還存在一定的差距。還需要我們今后在工程建設當中根據實(shí)際情況,去不斷地發(fā)展BIM,完善軟件功能。
2.3 利用BIM軟件進(jìn)行深化設計,實(shí)現設計——施工一體化
橋梁工程在傳統的設計過(guò)程中往往出現設計方案難以施工的問(wèn)題,方案難以預見(jiàn)在工程當中可能出現的實(shí)際現場(chǎng)施工等問(wèn)題。BIM技術(shù)的引進(jìn),能通過(guò)對工程進(jìn)行3D數據模型的繪制,借助BIM技術(shù)特有的可視性與模擬性的特點(diǎn),切實(shí)考慮現場(chǎng)施工的可操作性。在三維立體的設計的方式下,能夠清晰地看到項目的整體概況,不僅使橋梁施工的思路更加清晰,而且能夠根據現場(chǎng)條件模擬施工,最后結合現有的施工技術(shù)水平制定多種施工方案,保證后期施工的有序進(jìn)行。
2.4 BIM云計算實(shí)現精準設計
數據的準確性是橋梁工程設計中最重要的指標之一,數據的準確性往往影響著(zhù)整個(gè)工程建設的全過(guò)程,利用BIM技術(shù)能夠對橋梁中的各個(gè)構件進(jìn)行分析計算,得出各個(gè)構件種類(lèi)的數量信息,能夠很好地對成本進(jìn)行控制。此外,BIM軟件能夠對數據精確到小數點(diǎn)后四位,數據計算能力、設計效率、構件的數據準確性均有較大提升。
但是對于BIM軟件的應用來(lái)看,當前BIM行業(yè)人才較為短缺,大部分都為初學(xué)者,對軟件的功能還不能夠熟練掌握,在處理復雜的橋梁工程中難以發(fā)揮出BIM的優(yōu)勢。在今后的發(fā)展當中企業(yè)還需要重視BIM人才的培養,保證軟件的利用率,以提高設計效率。
3 結語(yǔ)
綜上所述,橋梁工程的建設是現代城市建設的重要部分,橋梁工程的設計對促進(jìn)城市區域發(fā)展、緩解城市交通擁堵有著(zhù)重要的意義。運用BIM技術(shù)在橋梁工程設計中,不僅可以提升橋梁設計的效率,保證橋梁結構的安全性和合理性,還能降低施工安全風(fēng)險和資源成本的浪費。但是,目前我國B(niǎo)IM技術(shù)還處在不斷的發(fā)展和探索的階段,還存在很多問(wèn)題,因此我們在學(xué)習的過(guò)程中應該從我們實(shí)際工程出發(fā),不斷地去完善和改進(jìn),進(jìn)而更好地應用到實(shí)際的市政工程中去。
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