BIM 技术在桥梁设计中的应用分析

华维设计集团股份有限公司，江西 南昌 330029

不断发展的经济，推动了交通行业的发展，大量项目的出现，不仅是机遇，更是挑战。要想使交通行业始终保有强劲的发展势头，关键是加大建设桥梁的力度，其中，最应引起重视的环节为桥梁设计。

1 实际价值

1.1 衔接参与方

BIM 和常规技术的差别，表现为其可满足项目全方位、全寿命周期管理的目标，设计数据往往更加连贯，更加可靠。事实证明，无缝衔接可使项目施工拥有更高的沟通质量，相关信息的协调性，自然更符合预期。另外，设计师可借助BIM 完整描述施工方案，这在很大程度上避免了方案不明晰导致的返工问题。

1.2 直观显示数据

研究表明，BIM 拥有诸多功能，其中，最具代表性的是三维可视，此项功能将二维图纸所存在不足进行了弥补，使工程绘图变得更为直观。由实践所得经验可知，直观显示数据是增强构件反馈性及互动性的基础，对BIM 加以运用，通常可使图纸分析难度，呈现出较为明显的下降趋势。

2 应用研究

2.1 项目介绍

宜万同城快速通道工程杨家坊互通桥梁的下部结构，由群桩承台和花瓶墩组成。对其进行设计时，设计人员遵循六车道标准，以100 年为基准期，为基准速度。另外，地震烈度拟定为Ⅵ度，～为纵坡合理范围，横向局部设置有超高。设计方以确保桥梁质量达到预期为立足点，以提升设计效率为主要目标，对BIM 进行了应用，旨在使后续环节拥有科学指导。下文将结合项目特征，围绕BIM 应用策略展开研究，供相关人员参考。

图1 杨家坊互通BIM 模型

2.2 把握现有技术

首先，由BIM 所衍生出的软件平台，已被用于桥梁设计领域，旨在为设计工作的有效落实提供帮助，使所设计桥梁拥有更为理想的质效。也就是说，如若对BIM 加以运用，设计人员手绘图纸将大量减少，提高设计效率。

其次，数字化技术是对模型进行建立所依托的主要技术，待建模工作告一段落，设计人员便可参考所建立模型，降低图纸难度。实践表明，BIM 被赋予的功能，还体现在以下方面：明确展示设计细节，确保交底工作取得应有成效，另外，后续流程也会受到较为积极的影响。

最后，桥梁设计拥有较为繁琐的步骤，引入BIM 对设计难度的降低有重要作用，设计人员只需借助软件对风格进行自定义，再按要求进行输入，便可获得可行性良好的图纸［1］。即便项目已经竣工，核算等工作仍然可以对BIM 加以运用，旨在确保施工效率更加贴近预期，以及使工程安全性得到强化，真正达成双赢的局面。

2.3 重视前期设计

桥梁设计并非可以独立完成的工作，要想使BIM 作用得到发挥，关键是要联合参与项目建设的各方人员，对建设需求及目标加以明确。前期设计是桥梁项目对BIM 加以应用的重要阶段，这是因为设计对比与分析，通常要以BIM 为依托，才能获得科学思维。

2.4 建立族库

对桩柱基础桥梁进行设计时，设计人员便可参照二维图纸，对族样板文件加以运用，顺利完成族库的建立工作，在此基础上，向族库输入参数，结合立面、平面视角所呈现图样，调整基础模型，对其有效性进行强化，待上述工作告一段落，便可创建墩台族。本文所研究项目存在与既有管线、管廊、箱涵等其他结构物冲突的矛盾，要想科学管控，最有效的方法是将既有结构物视为对桥墩设计的主要依据，充分利用融合、拉伸等功能，对墩台族进行创建，尽量减小项目施工所带来影响。

除此之外，全桥模型也是BIM 的应用方向，设计人员应以所建立族库为依据，对结构项目文件进行明确，为族库提供载入平台，再通过反复调整构件位置的方式，增强所建立模型的科学性。当然，在开展上述工作时，还应明确一点，即：所参考依据主要是地质、地形特点，且文件所载入族库的内容，往往以梁体、墩台与基础为主。

2.5 复核设计图纸

二维技术对设计图的展示并不直观，协同性不足的情况较为常见，由此而引发的问题，主要是所设计构件有错误存在，碰撞随之出现。对本文所研究项目而言，要想使结构所提出受力要求得到满足，关键是对预应力筋、钢筋进行科学布设，二维图纸无法准确表现碰撞概率，对BIM 加以运用，可使上述问题迎刃而解。

2.6 交付设计方案

在很长一段时间内，技术交底载体均以文字为主，强调口头传达，人员理解错误的情况较为常见，安全隐患、质量问题随之出现，这并不符合桥梁设计目标。而对BIM 加以运用，可使技术交底更加直观，设计人员可借助该技术特有功能，模拟复杂节点的施工，确定优化方向，为后续环节提供指导。

在交付方案时，以下内容应由其重视：建立全桥模型是对BIM 加以运用的第一步，设计人员可以此为基础，参考项目特征，将按要求输入参数，从而生成清晰且准确的图纸，确保后续环节均拥有可供参考的资料。另外，工程细节也可经由模型导出。实践结果表明，利用上述方法所导出图纸更加详细，若构件较为复杂多变，设计人员可视情况决定是否对三维模型进行导出，避免图纸所呈现细节不清晰，给后续环节带来较为负面的影响。

在设计环节引入BIM 技术，所带来积极影响主要表现为：第一，增强桥梁的适应能力，避免外部环境带来负面影响的情况发生；第二，通过归纳、整合现有方案的方式，做到及时发现并处理配合不当所引发问题，随着沟通流程得到精简，设计人员自然拥有了更为理想的合作质效；第三，以确保设计质量为前提，减少设计所花费时间，确保桥梁项目可给承包方带来更为可观的社会及经济效益。

3 结论

利用BIM 对桥梁进行设计是必然趋势，这样做所带来正面影响，主要是使设计效率得到提升，确保项目给企业带来更加可观的社会与经济效益，由此可见，未来一段时间的研究重点，仍然会以BIM 为主。