BIM技术在钢结构桥梁设计中的应用

王波

（河北省交通规划设计院，河北 石家庄 050011）

钢结构桥梁设计中采用BIM 技术，应着重关注三维建模处理，针对性地开展模型的输出工作，并且强化建模技术在设计中的应用和管理，确保钢结构桥梁设计的效率和质量，发挥BIM 建模技术在整体设计中的价值。

一、BIM技术在钢结构桥梁设计应用中的意义

近年来，BIM技术在我国桥梁工程领域得到了广泛的应用，它能够改善相关的工作形式，尤其是设计工作，该技术可提升设计水平和效果，具有良好的应用意义。首先，在设计期间采用BIM技术，不再局限于之前的二维设计模式，而是利用三维形式、模拟形式等减少日常的工作量，确保各项工作有效开展。其次，开展相关的设计工作，不仅可以通过BIM技术控制梁零部件、板零部件的质量，还能结合桥梁整体结构性能要求组合处理与整合处理不同零部件，通过相应的优化设计、模拟化设计等提升桥梁设计的质量和效果。再次，使用BIM技术还能确保有关结构数据信息的良好管理，在全过程性、全寿命周期性设计的同时，拉升工作效能，最高程度上预防设计误差等，维护结构质量，使得钢结构桥梁的施工和建设工作能够稳定、良好地推进。另外，应用BIM技术，还可以通过建模技术、三维模拟技术、仿真技术等，对现场情况进行模拟和分析，对比研究所输出的设计图纸是否和现场施工情况存在矛盾。通过数据研究、对比分析等方式不断地提升施工质量，发挥BIM技术应用的作用与价值。

二、BIM技术在钢结构桥梁设计应用中的建议

钢结构桥梁具体设计中采用BIM技术，应重视有关三维模型的良好建设和处理，通过先进的建模技术与方式，保证设计的效率和质量。

（一）三维模型的建立和计算分析

首先，应按照钢结构桥梁的具体状况，提取关键的部位信息，形成构件对象的内容。传统设计工作中虽然可以通过大样图和细节图处理，但是缺乏良好的扩展性，而应用BIM技术设计创建三维模型，便于按照现场工程特点与施工情况等及时优化调整设计方案。例如：设计期间可以应用BIM技术中的软件系统输入钢结构桥梁的各种数据信息，创建三维模型，便于后续的改造和扩展。也可以通过软件系统设计不同的模块，在三维模型的帮助下增强设计与施工的有效性。其次，在对整体模型进行良好计算的同时，开展细节部分的分析，借助BIM技术简化设计流程与模式，减少建模时间周期，保证建立模型的效率和效果。通常情况下，钢结构桥梁的构件复杂、繁琐，在使用期间容易出现不能合理交互的问题，导致在模型计算时发生反复计算的现象，设计效率降低。在此状况下，使用BIM技术中的三维软件，将所有的钢结构设置在相同的模型框架之内，在多个专业相互协同设计的同时，综合性、系统化地开展桥梁数据信息计算工作，尤其可以借助先进的软件系统创建计算模块，准确计算和分析，提升设计工作的有效性。

（二）做好输出图纸与虚拟拼接

在没有使用BIM技术设计钢结构桥梁前，一般会通过CAD二维软件设计图纸，此类图纸输出形式，不能为多人协作提供支持，并且设计人员在绘制图纸期间，也不能兼顾所有的专业与工程结构，一旦发生设计失误，将会影响到工程的建设质量和进度。这种状况下，就应该运用BIM技术开展设计工作，借助模型充分反映钢结构桥梁的几何特征，通过三维模型直接将所有的设计图纸输出，便于之后开展桥梁施工建设等，并且需要和钢结构的生产厂家对接，确保施工符合标准要求，从根源上预防误差问题和其他隐患。其次，可通过BIM技术进行虚拟化的钢结构拼接处理，预先创建相应的现场模块，并且实时采集现场区域的结构数据信息、参数信息等，优化调整有关的设计模型，保证三维模型中的内容和数据信息与实际情况相符，便于针对性地拼装指导和施工。

近年来，在我国数字化技术快速进步、软件技术良好发展的过程中，钢结构桥梁设计已经开始广泛运用BIM技术，并取得了很好的成绩，在未来发展的进程中也应该积极运用BIM技术来提升设计效果，在规避和预防问题的同时，保证工程建设的质量和速度。

（三）创建工程信息数字化集成结构

钢结构桥梁工程领域中，应采用BIM技术创建工程信息数字化集成结构，在良好集成各种数字化技术的同时，增强工程项目施工效果与管理水平。

1.重点使用技术进行碰撞检查

目前我国在钢结构桥梁工程方面，形式逐渐增多，结构也向着复杂化、多元化的方向发展，利用二维设计图纸难以及时发现设计与施工上的冲突矛盾点，不能准确地开展碰撞检查。该状况下建设企业就应合理运用BIM技术进行碰撞检查，借助系统中的监测功能，及时准确地通过3D模型了解碰撞点，输出结果后针对性地优化设计，预防出现工程结构的碰撞问题。同时，使用BIM技术创建现场模型，运用软件和系统及时了解工程项目的设计和施工冲突问题，及时调整工作，确保不会发生碰撞等问题。即在科学、严格地执行各项管理任务的同时，发挥BIM技术设计和施工矛盾检测的价值。

2.智能化设计零部件、构件与整体结构

在使用BIM技术设计时，应创建零部件模型、构件模型与整体结构模型，在各类模型的帮助下按照现场区域的结构特点、施工部件特点等，针对性地编制不同结构和整体结构的设计方案。在科学化执行设计、管理工作的同时，不断地优化处理钢结构桥梁工程设计方案内容与规划内容，完善设计方案的同时确保整体设计工作的效果。

三、结语

我国钢结构桥梁工程的构件较为繁琐复杂，涉及到的项目也很多，传统的二维设计无法针对性、综合性地设计和管控工程项目，而使用BIM技术可以增强项目设计效果，因此在实际工作中必须要结合钢结构桥梁的工程特点和实际情况，针对性地运用BIM技术，在建立三维模型的同时，合理地预防设计与施工之间的矛盾。