BIM 技术在桥梁设计中的应用

杨泽伟

（湖北建科国际工程有限公司， 湖北 武汉 430000）

0 引言

随着人们对生活质量要求的提升，城市建设的优劣也包含在社会公众生活质量要求的范围内。虽然每个城市的居民都对自己的所属城市提出了不同的生存需求，但是从宏观的角度出发，社会公众对城市公共设施建筑工程质量标准的要求却格外统一。桥梁建筑不仅为人们的日常出行提供了极大的便利，同时也为城市公共建设的美观程度贡献了一份力量。所以桥梁设计类建筑工程项目的数量日渐增多，与此同时，越来越多的质量问题也暴露出来了。就目前的建筑市场而言，BIM 技术将会拥有非常好的发展前景。其最主要的用途是提升桥梁设计工程的质量。从应用状态的角度出发，BIM 技术的应用也代表着我国桥梁施工设计从手工劳动向计算机辅助设计形态的转变过程。

1 BIM 设计技术的特点

虽然BIM 设计技术在我国的应用只是刚刚起步，但是它在欧美发达国家桥梁设计行业的应用已经趋于成熟。BIM 技术的中文名称叫信息建筑模型，是以三维数字技术为工艺基础，实现桥梁施工设计三维形态表达的数字化工艺。BIM 技术具有单一的工程数据源，所以它可以有效解决桥梁施工设计过程中的全局共享问题。BIM 技术所具有的特点是完备性，关联性和一致性。模型信息的完备性主要是指在施工过程中对工程结构3D 信息关系的构建和逻辑关系的构建，例如桥梁施工设计名称，结构类型，构件名称之间的工程内部逻辑关系。模型信息的关联性是指在构建桥梁施工设计的信息模型时，信息模型中所包含的对象是可以相互识别并彼此关联的。BIM 技术的优势就在于信息模型的统计和分析，整个过程由系统自动完成，分析和统计之后会生成相应的报表，为施工人员提供了极大的便利。模型信息的一致性在于系统会自动导入相同的信息和数据。例如，在整个桥梁施工设计单位中会有很多相同的构件和信息，在应用BIM 技术的基础上，这些重复的信息无需人为的二次输入，系统会自动将这些数据演化为3D 信息模型中的一部分。BIM 技术的优点还体现在当3D 信息模型的信息改变之后，系统会自动修改二维工程图纸，使其与3D 信息模型的信息相符。施工人员还可以通过在3D 信息模型中建立标示的方式来标注修改的部分，在二维工程图纸中也会产生相应的标示，避免了由于信息更改但施工人员不知而造成的施工错误。

2 BIM 技术在桥梁施工设计中的应用意义

首先，BIM 技术的诞生对于桥梁施工设计工程领域而言就意味着从传统的手工设计向信息模型设计的转变，它标志了计算机信息技术的发展，也代表着桥梁施工设计正式摆脱了传统的二维设计工艺，并且逐步向3D 信息模型工艺转变。在正式的应用过程中，施工人员通过对BIM 软件系统进行操作，从而建立3D 信息模型，再根据3D 建模来形成二维的信息工程图纸。在正式的施工环节中，施工人员根据二维工程图纸来进行操作。设计人员在利用BIM 软件系统设计三维信息模型的时候，可以实现数据与建模的同步。设计人员在输入数据的同时，可以同步观看到3D 信息模型的构建，尤其是在对数据进行修改的时候，可以直观的看到三维模型的变化，由此来判断数据修改的准确性。通过BIM 软件系统建立的3D 信息模型，与传统的计算机CAD 技术建立的三维模型有着很大的区别。前者的技术优越性在于信息模型可以直观的体现工程结构、模型生成方法和构件逻辑关系。这些信息的显示在CAD 三维模型中是不能实现的。BIM 技术的优越性还体现在整个使用过程中的简便性，设计人员可以使用密码登录的方式在不同的客户端登录同一账号的BIM 软件系统，解决了设计人员的异地问题。处于不同客户端的设计人员可以实现三维信息模型的共享，通过对三维信息模型的分项设计来构建同一个桥梁设计信息模型。还可以同步看到同一账号其他客户端的设计进度、设计方案、修改方案等信息。通过实时交流实时查看的方式来避免三维信息模型设计过程中的冲突和可能产生的问题。尤其是在设计人员之间意见相左的时候，可以通过分别输入参数的方式对比不同数据的三维信息模型的优劣程度。这样就避免了设计人员在设计技术方面的矛盾，通过三维模型直观地说服对方。

3 BIM 技术在桥梁设计中的展望

众所周知，BIM 技术在我国桥梁设计领域的应用才刚刚起步。虽然处于萌芽阶段，但是却掩盖不了BIM 技术在桥梁施工设计中的应用优势。客观的说，BIM技术目前为止无法完全替代CAD 技术在桥梁施工设计中的应用。因为BIM 技术对于国内桥梁施工设计领域而言，还是一个全新的设计理念，虽然它在国外的发展已经很成熟了，但是设计工艺的应用不能一概而论。当然，BIM 技术在国内桥梁施工设计中的应用也要结合实际情况探索前进。例如，国外在应用BIM 技术时所使用的配套软件并不适用于国内的设计方式。如果强行应用国外主流的设计软件，其效果和效率甚至不及国内传统的二维设计工艺。由此可见，技术的发展是导致BIM 技术在我国桥梁施工设计领域无法得到广泛应用的一方面原因。除了技术的影响之外，国内再演进BIM 技术之后要消耗大量的时间和精力，学习如何使用BIM技术建模。我国目前正面临着越来越多的桥梁施工设计项目，所以留给设计团队的学习时间并不充裕。设计人员在学习和应用一项新的设计技术时要有一段磨合期，但现实情况并没有这么乐观，团队并不会给予设计人员一段很长的时间去学习和引进一下未成熟的设计技术。BIM 技术的优势是对于桥梁施工设计模型逻辑关系的体现，而这也是BIM 技术的应用过程中最复杂的一项工艺。设计人员在初步接触BIM 技术的时候，甚至无法完全理清3d 建筑模型的逻辑关系。当这项技术的优势变成阻碍设计人员停滞不前的劣势时，BIM 技术的行业竞争力变得很弱。这是我国桥梁施工设计领域与BIM 技术结合在现阶段所遇到的主要问题。但由于BIM 技术的工艺优势，这项技术在国内的大量应用只是时间问题。当技术人员成功渡过与BIM 技术的磨合期之后，它的优势将会完全体现，尤其是在我国桥梁施工设计工程数量急剧增加的当下，BIM 技术的应用更是刻不容缓，可解燃眉之急。